Bioelementos: Agua y Proteínas: Estructura y Niveles

Bioelementos: Agua

Una molécula de agua consta de dos átomos de H y uno de O. El átomo de O, además de formar enlaces con los átomos de H, tiene dos pares de electrones no compartidos, que se repelen entre ellos. El agua es una molécula polar debido a sus enlaces covalentes polares y a su forma angular. Las moléculas de H₂O se atraen entre sí con gran facilidad. El lado + (ÁTOMO H) se asocia con el lado - (ÁTOMO O). Los átomos de H involucrados deben estar unidos a átomos electronegativos. Una molécula polar es una propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas en la misma molécula. Las moléculas de H₂O son dipolos debido a que presentan un polo - debido a la densidad electrónica + alta y dos polos + debido a la baja densidad electrónica.

Proteínas: Niveles Estructurales

Estructura Primaria

Corresponde a la secuencia de aminoácidos. Indica qué aminoácidos constituyen la proteína y el orden en que se disponen en la cadena. La función de la proteína depende de esta secuencia de aminoácidos y de la forma que adopte. Extremo inicial: Extremo N-libre y Extremo final: Extremo C-Terminal.

Estructura Secundaria

Es la disposición de la cadena de aminoácidos en el espacio. Depende del número de Puentes de H que se puedan formar, de las condiciones de tensión y de Tº.

Estructura α-hélice

Se forma al enrollarse la estructura primaria sobre sí misma con un giro dextrógiro. Se debe a la formación espontánea de enlaces de H entre el O del -CO- de un aminoácido y el H del -NH- del cuarto aminoácido siguiente. La formación espontánea hace que todos los O del grupo -CO- queden orientados en el mismo sentido, mientras que los H del grupo -NH- quedan orientados en sentido contrario. Se forma así una hélice que presenta 3,6 restos de aminoácidos por vuelta.

Hélice de colágeno

Presenta una estructura en hélice especial, más larga y con un giro levógiro. El colágeno está constituido por tres aminoácidos: glicina, prolina e hidroxiprolina. Se forma una hélice que presenta tres restos de aminoácidos por vuelta.

Conformación β-lámina

No se forma una hélice, sino una cadena distendida en forma de zigzag debido a la ausencia de enlaces de hidrógeno entre los aminoácidos próximos.

Estructura Terciaria

Es la disposición que adopta en el espacio la estructura secundaria cuando se pliega sobre sí misma y origina una conformación globular, que se mantienen estables debido a los enlaces entre los radicales de los aminoácidos.

• Enlace fuerte: Enlace disulfuro o covalente.
• Enlace débil: P. de H, Interacciones iónicas, F. de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas.

Toda proteína tiene una conformación en la que desarrolla sus funciones correctamente (Estado nativo). Si se modifican las condiciones ambientales, la conformación puede variar y la proteína se desnaturaliza.

Estructura Cuaternaria

Es la que presentan las proteínas constituidas por dos o más cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, idéntica o no, denominadas protómero. Según el nº de protómeros que se asocian, estas proteínas se denominan:

• Dímeros: Insulina (Enlace disulfuro)
• Trímeros: Colágeno
• Tetrámeros: Hemoglobina (Enlace no covalente)
• Pentámeros: ARN polimerasa