Fundamentos de Bioquímica: Moléculas, Enlaces y Reacciones

Moléculas y Enlaces

Enlace Peptídico: Enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente aminoácido. Esto implica la pérdida de una molécula de agua, resultando en un enlace amina (-CO-HN-).

Péptido: Cadenas de pocos aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Si poseen de 2 a 10 aminoácidos se denominan oligopéptidos (dipéptidos, tripéptidos, etc.).

Proteína: Polipéptido natural constituido por un número de aminoácidos igual o superior a un centenar aproximadamente, con estructura tridimensional definida. Pueden estar formadas por una o varias cadenas polipeptídicas.

Enlaces en la Estructura Terciaria de las Proteínas

La estructura terciaria se estabiliza mediante enlaces que se establecen entre determinados grupos de las cadenas laterales (R) de los aminoácidos que forman la cadena polipeptídica. Según la estructura química de estas cadenas, los enlaces pueden ser de distintos tipos:

  1. Puentes de hidrógeno: entre cadenas de aminoácidos polares sin carga.
  2. Enlaces iónicos: por atracción electrostática entre grupos carboxilo y amino.
  3. Enlaces hidrofóbicos y fuerzas de Van der Waals: entre los radicales alifáticos y aromáticos de las cadenas laterales apolares de aminoácidos.
  4. Enlace covalente disulfuro (-S-S-): Más fuerte que los anteriores, se establece entre dos regiones de la cadena polipeptídica donde se encuentran dos grupos tiol.

Desnaturalización: Consiste en la pérdida de su conformación espacial característica, anulando su funcionalidad biológica. Este proceso puede ser reversible o irreversible, dependiendo de si el cambio de las condiciones del medio es gradual y controlado. En tal caso, es posible que la proteína recupere su conformación y funcionalidad (renaturalización). La desnaturalización supone la pérdida de las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, pero debe mantenerse la estructura primaria, ya que deben mantenerse intactos los enlaces peptídicos entre los aminoácidos. Las condiciones ambientales que la provocan pueden ser: aumento de la temperatura, variaciones del pH, intervención de agentes químicos y físicos (electricidad, presión, etc.). Esto puede provocar la ruptura de los puentes de hidrógeno o el resto de las interacciones débiles que mantienen la conformación de las proteínas. Cuando se deshacen las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, las proteínas forman compuestos fibrosos e insolubles en agua.

Lípidos

Triglicérido y Saponificación: Los triglicéridos resultan de la esterificación de una molécula de glicerol con tres moléculas de ácidos grasos. Todos los lípidos que contengan ácidos grasos son saponificables. Por lo tanto, los triglicéridos pueden sufrir esta reacción química, que consiste en una hidrólisis con álcalis (NaOH o KOH) que provoca la formación de glicerol y jabón (sal sódica o potásica de los ácidos grasos).

Diferencia entre Ácidos Grasos Saturados e Insaturados. Punto de Fusión:

  • Saturados: Cuando todos sus enlaces son simples (-C-C-).
  • Insaturados: Cuando existe algún doble enlace (-C=C-) en su cadena carbonada.

El punto de fusión depende del grado de insaturación del ácido graso y del número de átomos de carbono de la molécula. La presencia de dobles enlaces en los ácidos grasos insaturados obliga a formar curvaturas en sus cadenas que dificultan el empaquetamiento, por lo que se requiere menos energía para deshacer las interacciones entre ellos. A igualdad de número de átomos de carbono, el punto de fusión es menor en los ácidos grasos que presentan mayor grado de insaturación. Los ácidos grasos saturados naturales son sólidos a temperatura ambiente y los insaturados son líquidos.

Vitamina A: Pertenece al grupo de los lípidos insaponificables y es liposoluble. Dentro de ellos, se clasifica como un terpeno (diterpeno). Interviene en la visión, estimula el sistema inmunitario, favorece la diferenciación celular durante el desarrollo fetal y es necesaria para la formación de los epitelios, de las mucosas y el sistema esquelético.

Virus e Inmunología

Ciclo Lisogénico: Se contrapone al ciclo lítico. En el lisogénico no tiene lugar un proceso de formación de viriones ni destrucción de la célula bacteriana. El virus se fija a la superficie de la bacteria y su ADN penetra en ella. A continuación, se integra en el ADN bacteriano, permaneciendo en estado latente (profago). La célula bacteriana se denomina lisogénica. Cuando la bacteria duplica su ADN, también se duplica el profago. Al dividirse, cada célula hija se lleva una copia del profago, produciéndose la multiplicación del virus. La bacteria lisogénica es resistente al ataque de virus de la misma clase que el profago. Gracias al profago puede adquirir determinadas características y nuevos genes. En este proceso, el virus lleva unido a su ADN una parte del ADN de la bacteria; posteriormente, se puede producir apareamiento e intercambio de genes entre ambos ADNs.

Sistema de Complemento: El complemento está constituido por un conjunto de proteínas plasmáticas inactivas en ausencia de antígenos que interactúan entre ellas. Forma parte de los mecanismos inespecíficos de defensa. Puede activarse de distintas formas. Las más importantes son:

  1. Vía clásica: Los desencadenantes son complejos antígeno-anticuerpo; es un mecanismo efector de la inmunidad adaptativa.
  2. Vía alternativa: Los desencadenantes son determinadas moléculas de la superficie de los microorganismos.

En ambos casos tiene lugar una actuación secuencial de las proteínas del complemento y su fijación a la superficie de la célula extraña. Las principales consecuencias son:

  1. Destrucción celular: Las últimas proteínas que se fijan dan lugar a unos poros que llevan a su destrucción.
  2. Opsonización: Facilita la fagocitosis de los microorganismos en los que se han fijado las proteínas del complemento.
  3. Potenciación de la respuesta inflamatoria: Algunos factores del complemento activan a los fagocitos.

Vacuna/Vacunación: La vacuna y la vacunación tienen la característica de la memoria inmunológica. Cuando se ha respondido por primera vez a un determinado antígeno (respuesta primaria), se conserva información, de modo que en caso de que se produzca otra entrada del mismo antígeno, la respuesta secundaria es mucho más rápida y eficaz. La vacuna es un preparado de antígenos que se introduce en el organismo, desencadenando la respuesta inmune frente a esos antígenos. El organismo vacunado desarrolla una respuesta inmune primaria en la que puede producir anticuerpos y linfocitos de memoria. La respuesta primaria proporciona inmunidad, que le lleva a estar preparado frente a un ataque del agente portador de los antígenos a los que ya ha respondido. Se trata de una inmunidad artificial activa. Algunas vacunas confieren inmunidad de por vida y otras requieren dosis de recuerdo.

Anticuerpo o Inmunoglobulina: Proteínas globulares, incluidas dentro de las globulinas. También son glucoproteínas. Las producen los linfocitos B; cada clon de estos solo puede producir un determinado anticuerpo. Tiene forma de horquilla y consta de cuatro cadenas polipeptídicas a las que se unen grupos glucídicos. Las cadenas se unen mediante puentes disulfuro. Posee dos lugares de unión al antígeno. Su función es unirse específicamente a los antígenos. La unión antígeno-anticuerpo sirve de defensa del organismo. Pueden llevar a la eliminación de células tumorales o infectadas, o células no propias del organismo, identificadas como extrañas.

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