Post on 05-Jan-2017
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Tipos de biomoléculas
AV
DK P
H
MacromoléculasMonómeros
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Ác. nucleicos
aminoácidos
nucleótidos
polisacáridosmonosacáridos
triglicéridosfosfolípidoscolesterol
informativos
autoensamblantes
Tamaños relativos de las biomoléculas
Proteínas extracelulares
Proteínas intracelulares
Heparán sulfato (polisacárido extracelular)
Membrana(bicapa lipídica)
DNA dúplex
tRNA
Insulina5.7 kD
Lisozima
Mioglobina16.7 kD
Hemoglobina65 kD
Citocromo c Ribonucleasa
Glutamina sintetasa
IgG151 kD
Metabolitos intracelulares
Ácidos nucleicos
arg
chol
cys met
glucosa
agua
acetato
Proteínas: propiedades
Monómeros: Aminoácidos
� Solubilidad: � solubles en agua� insolubles en solventes orgánicos� dependencia de pH e I
� Espectroscópicas: � absorción a 280 nm (W,Y) (W es fluorescente)
212 nm (peptídico)
� Ácido-base: � anfóteras� carga neta depende del pH
Propiedades:
Reconocimiento: � Reacción del Biuret� Reacción xantoproteica
� Estabilidad: � desnaturalización por calor� hidrólisis
� 20 cadenas laterales � Anfóteros (2 grupos ionizables)� Unidos por enlace peptídico
Precipitan por:• tricloroacético• HClO4
Etanol, cloroformo
Las proteínas absorben luz
Proteínas coloreadas: cromóforos orgánicos• Hemo: hemoglobina, citocromos (rojo)• Flavinas: Deshidrogenasas (amarillo)
triptófano
Longitud de onda,
Absorbancia(x10)
{
tirosina
{
Zona de absorción de proteínas
Zona de absorción de ácidos nucleicos
Las proteínas (aa) tienen cadenas laterales ionizables
Forma ácida
Forma básica
][][log
ÁcidoBasepKpH a +=
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
D pKa=3.9E pKa=4.2
H pKa=6.0
K pKa=10.0
Y pKa=10.1
C pKa=8.3
R pKa=12.5NH2
NH2+
NHRNH2
NHNHR H
++
R OH R O H++
R NH3+
R NH2 H++
R SH R S H++
RNH+
NHR
N
NHH++
RO
OHR
O
OH++
+
–
+
–
–
Proteínas: propiedades ácido-base
Curva de titulación de hemoglobina
Equivalentes añadidos
ácido
base
Carga neta
Negativa
positiva
pH>pIpH<pI
Las proteínas son anfóteras
+++++
++
−−−−−
−−
+−−+−
−+
0
2 4 6 8 10 12
pI=6.8
pH
+
–
0
25
50
75
25
50
75
Proteínas: Solubilidad y pH
+−
−
+ −
−
+
+−−+−
− +
+−
−+−
−+
+− − +
−
−++ −−+−
−+
++
+
+ +
+
+
+++++
++
+
++++
++
++ +
++
++
pH<pIcarga neta +
repulsión
−−
−
− −
−
−
−−−
−−
− −
−−− −
−
−−
−−−−−
−−
pH>pIcarga neta -
repulsión
pH=pIcarga neta 0
No repulsión de largo alcance posibilita interacciones locales
Puentes salinos e interacciones hidrófobas (van der Waals)
Precipitación isoeléctrica
Solubilidad (mg/ml) de la -lactoglobulina
pH
Proteínas: Solubilidad y fuerza iónica
+− − +
−
−+
+−−+−
− +
+− − +
−
−+
+−−+−
− +
+− − +
−
−+
+−−+−
− +
+−−+− −
+
Fuerza iónica, I
Log(so
lubilid
ad)
Precipitación por salado:• no desnaturalizante• reversible• fácil y barata
Atmosfera iónica impide interacciones macromoleculares directas
Exceso de sal “secuestra” agua de hidratación de las macromoléculas
Salting-out
Salting-in
����I,adición de sal
����I,adición de sal
Solvatación y Atmósfera iónica
Atmosfera iónica (Debye-Huckel)
IK
=r
∑ ⋅⋅=i
ii zmI 221
La fuerza iónica Idetermina el alcance de las interacciones electrostáticas
Macroión cargado negativanente
Atmósfera con un exceso de contraionespositivos
Radio efectivo de la atmósfera contraiónica
Lejos del macroión el promedio de aniones y cationes es el mismo, y la carga media es nula
anióncatión
El dipolo de la molécula de H2O se orienta hacia el ión solvatado
Ácidos nucleicos: propiedades
Monómeros: 4 nucleótidosAnfóteros:
� Pi aniónico� bases ionizables
� Solubilidad: � solubles en agua. � insolubles en solventes orgánicos
� Espectroscópicas: � absorción a 260 nm (A,U)
� Ácido-base: � anfóteras� carga neta depende del pH
Propiedades:
Reconocimiento: � difenilamina (desoxi purinas) � tinción de Feulgen (DNA, no RNA)
� Estabilidad: � desnaturalización� hidrólisis
Insolubles en ácido
Precipita en etanol
Separación de cadenas
RNA>>DNA
azucar
basefosfato
DNA/RNADNA/RNA
Absorbancia de los nucleótidos
Los ácidos nucleicos absorbenmáximamente a 260 nm
Longitud de onda, nm Longitud de onda, nm
Coef
iciente de
abs
orción m
olar
(M-1·c
m-1)
La absorbancia depende de:�Ionización de las bases�Apilamiento en doble hélice
Efecto hipercrómico
Longitud de onda
desnaturalización
Abs
orba
ncia
Propiedades ácido-base
Las bases tienen grupos ionizables
N N
N N
NH2
RN N
N NH+
NH2
R
N N
N NH
O
NH2R
N N
N N
O
NH2R
N N
NH+
NH
O
NH2R
N
NH
O
OCH3
RN
N
O
OCH3
R
N
N
O
NH2
RN
NH+
O
NH2
R
Adenina
adenina guanina
guanina
citosina
citosina
timina
timina
pKa=3.8
pKa=2.4 pKa=9.4
pKa=9.5
pKa=4.5
N1
N7
N3
N3
Formastautómeras
El grupo fosfato es fuertemente ácidopKa≈1.0
� Fosfatos totalmente ionizados a pH fisiológico� Carga neta negativa� Repulsión entre cadenas dependiendo de I
Ionización afecta a la estabilidad de la doble hélice
N3
Lípidos: propiedades
Monómeros:
� Solubilidad: � insolubles en agua� solubles en solventes orgánicos� anfipáticos� autoagregantes
� Ácido-base: � anfóteros� carga neta depende del pH
Propiedades:
Reconocimiento:
� Rojo sudán (lipoproteínas)
•triglicéridos (reserva)• fosfolípidos• esfingolípidos• colesterol
micela
bicapa
liposoma
Extracción y análisis de lípidos
Cromatografía en capa fina (TLC)
Cromatografía de adsorción
Cromatografía de adsorción
aguaHomogenización en Cloroformo:
Metanol:agua
Metanol:agua
cloroformo
Ésteres metílicos de ácidos grasos
NaOH/Metanol
Cromatografía de gases
HPLC
Tejidoinicial
Neutros polares cargados
Tiempo de eluciónconc
entr
ación