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Clase3 tema2 2011-v_miguel

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Clase3 tema2 2011-v_miguel

  1. 1. Universidad Central de VenezuelaFacultad de MedicinaEscuela de Medicina Luis RazettiCátedra de Bioquímica Tema 2: Estructura y Función de las Proteínas (3/5) Prof. Vanessa Miguel vanessa.miguel@ucv.ve @bioquitips Noviembre 2011
  2. 2. Propiedades ácido base de los aa y lasproteínas Primero un repaso…
  3. 3. Ácidos y Bases (Bronsted-Lowry) un ácido es una sustancia capaz de donar un protón a otra sustancia. una base es una sustancia capaz de aceptar un protón las sustancias que pueden actuar como ácido y como base se conocen como sustancias anfóteras. El pH puede ser calculado en base a: pH = -log[H+]
  4. 4. Ácido Clorhídrico
  5. 5. Ácido Acético
  6. 6. Amoníaco
  7. 7. KaConsidere la liberación de un protón por un ácido débil representado por HA: HA ←→ H+ + A- Ácido débil protón base conjugada ( sal )La (sal ) o base conjugada, A- , es la forma ionizada de un ácido débil. La constante de disociación Ka es igual a Ka = [H+] [A-] / [HA]
  8. 8. Ecuación de Henderson-Hasselbalch
  9. 9. Ecuación deHenderson-Hasselbalch
  10. 10. Curva de titulación Representación gráfica de la variación del pH de una solución debida al agregado de una base o un ácido
  11. 11. Amortiguador
  12. 12. Propiedades ácido-base aa Los grupos α-COOH y α-NH2 de los aminoácidos son capaces de ionizarse (al igual que los grupos-R ácidos y básicos de los aminoácidos). Las siguientes reacciones de equilibrio iónico pueden ser escritas: R-COOH <——> R-COO– + H+ R-NH3+ <——> R-NH2 + H+
  13. 13. Propiedades ácido-base aaAminoácido pKa1 pKa2 pKaRÁc. Aspártico 1,88 9,60 3,65Ác. Glutámico 2,19 9,67 4,25 Alanina 2,34 9,69 Arginina 1,17 9,04 12,48 pKa1: pKa del grupo carboxilo Asparagina 2,02 8,80 COOH  COO- + H+ Cisteína 1,96 10,28 8,18 Fenilalanina 1,83 9,13 Glicina 2,34 9,60 pKa2: pKa del grupo amino Glutamina 2,17 9,13 NH2 + H+  NH3+ Histidina 1,82 9,17 6,0 Isoleucina 2,36 9,68 Leucina 2,36 9,60 pKaR: pKa del grupo R Lisina 2,18 8,95 10,53 Podrá tener características de Metionina 2,28 9,21 ácido o base débil según el caso Prolina 1,99 10,96 Serina 2,21 9,15 Tirosina 2,20 9,11 10,07 Treonina 2,11 9,62 Triptófano 2,38 9,39 Valina 2,32 9,62
  14. 14. Propiedades ácido-base aa Para aa monoamino y monocarboxilos, son posibles dos ionizaciones: carboxilo (pKa) y amino (pKb). A pH 1 el 100% de las moléculas de aa están como ión positivo (todos sus grupos protonados) R-COOH, R-NH3+ Al aumentar el pH se disocia el grupo carboxilo y luego el grupo amino (cambia carga eléctrica)
  15. 15. Propiedades ácido-base aa A pH 14 el 100% del aminoácido estará como ión negativo R-COO– R-NH2
  16. 16. Propiedades ácido-base aa La carga neta es la suma algebraica de todos los grupos con carga presentes de cualquier aminoácido, péptido o proteína. La carga neta dependerá del pH del ambiente acuoso circundante. Cuando la carga neta de un aminoácido o de una proteína es cero el pH será equivalente al punto isoeléctrico (pI).
  17. 17. Propiedades ácido-base aaEjemplo: AlaninapKa1 = 2,34pKa2 = 9,69 Zwitterion +1 0 -1 H+ H+ 50 % 50 % 50 % A pH = 2,34 el 50 % de los A pH = 9,69 el 50 % de losgrupos carboxilo se encuentra grupos amino se encuentra protonado (COOH) y el 50 % protonado (NH3+) y el 50 % restante se encuentra restante se encuentra desprotonado (COO-) desprotonado (NH2)
  18. 18. Curva de titulación alanina
  19. 19. Curva de titulación alaninaTitulación de la alanina 14 12 10 pKa2= 9,6 pKa2 8 H+pH 6 pI pKa1= 2,4 4 Amortiguador H+ (Buffer) 2 pKa1 0 [OH-] → Modificado de: Juang RH (2004) BCbasics
  20. 20. Propiedades ácido-base de los aa NH3+ Ácido Aspártico (pH1) Histidina (pH 13)
  21. 21. CURVAS DE TITULACIÓNHistidina Aspártico “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002
  22. 22. Titulación de una proteína Al comienzo todos los grupos están totalmente protonados (pH < 1) El grupo alfa-carboxílico (-COOH) es el primero es desprotonarse Le siguen los grupos -COOH de las cadenas laterales (ácidos aspártico y glutámico) Luego siguen los grupos amino aromáticos en cadenas R (His) y el grupo -SH de cisteína. Siguen los grupos alfa-amino (-NH3+) Por último los grupos amino de las cadenas laterales (Lisina y Arginina)
  23. 23. Titulación ácido-base de una proteína Carga negativa neta pI Carga positiva neta
  24. 24. Proteínas ácidas: punto isoeléctrico (pI) inferior a 7 Ricas en Asp y Glu; al pH celular presentan carga negativa neta.Proteínas básicas: punto isoeléctrico (pI) superior a 7 Ricas en Arg y Lys; al pH celular presentan carga positiva neta. En el medio biológico, son, por lo general, más abundantes las proteínas ácidas.

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