Capitulo 2 silverthon
of 31
-
Upload
ricardo-cj-arias -
Category
Documents
-
view
219 -
download
0
Transcript of Capitulo 2 silverthon
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
1/31
Interacciones moleculares
Revisin qumica
20
Los
tomos estn compuestos por protones neutrones y electrones
nmero de protones en el ncleo determina el elemento
los istopos un elemento contienen distinto nmero de neutrones
Los electrones form n uniones entre los tomos y capturan energa
Enlaces fo mas molecula es
3 los
enlaces covalentes se forman cuando tomos adyacentes comparten electrones
4 los enlaces jnicos se forman cuando los tomos ganan o pierden electrones
5
los
puentes hidrgeno y las fuerzas van der Waals son interacciones dbiles ntr los tomos
6
La
forma molecular est relacionada con la funcin
Biomolculas
7
Los hidratos carbono son
las
biomolculas ms abundantes
7 Los Ifpidos son estructuralmente
las
biomolculas ms diversas
3 Las
protenas son
las
biomolculas ms verstiles
3
Algunas molculas combinan hidratos de carbono protelnas
y
Ipidos
3 Los
nuclotidos transmiten y almacenan energia e informacin
Soluciones acuosas cidos bases
amortiguadores
pH
35
No todas las molculas se disuelven en soluciones acuosas
35
Existen varias formas de expresar la concentracin e una solucin
37 La
concentracin de iones de
hi rgeno
en el cuerpo
se
expresa en unidades de
pH
Interacciones proteicas
39 Las protenas son selectivas respecto de las molculas a
las
cuales se unen
4 Mltiples factores pueden alterar
la unin
proteica
4
La
modulacin altera la
unin y
actividad de
las
protenas
4 Los factores fsicos modulan o inactivan a las protenas
43 El cuerpo regula
la
cantidad
e
protenas presentes en
las
clulas
43 La velocidad de reaccin puede alcanzar un mximo
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
2/31
20
C p.noo 2 Interacciones moleculares
R E L A C I O N A D O S
SUPLUlENTOS DE CROMO
Pierda
peso
al
tiempo
que gana
masa
mUKular , promete la pu
blicidad. Evite las enfermedades cardacas. Estabilice
su
gluce
mia. Ou es esta sustancia milagrosa? picolinato de cromo,
un suplemento diettico que apunta al mercado de quienes bus
can estar en forma rpidamente. Pero, es eficaz y seguro? Algu
nos deportistas, como Stan e l corredor estrella del equipo de ft-
bol americano de la universidad- le tienen una fe ciega. Stan to-
ma 0,5 mg diarios de picolinato de cromo. Sin embargo, muchos
investigadores son escpticos y consideran que
no
se
ha
demostra
do
la necesidad ni la seguridad de los suplementos de cromo.
JO
en
el
centro del tomo en un cuerpo denso denominado ncleo
nllc/eJlS pequeia nuez .
El
espacio alrededor del ncleo
--casi
to
do
el
volumen del
tomo-
contiene los electrones, negativos, li
vianos y rpidos, que se mantienen en sus rbitas por
la
atraccin
de los protones positivos.
Al
igual que los polos de
un
imn, dos
particulas atmicas de carga opuesta
(+
y
se atraen, mientras
que dos partculas de Igual carga + y +, - y -) se repelen.
Los
tomos son sumamente pequeos, su dimetro oscila en
tIe
1 y 5 angstroms
angstrom = 1 = 10-
10
ro .
La
mayor parte
del volumen de un tomo es espacio vaCo. Para entender cun
diminuto es el volumen ocupado por las partculas subatmicas,
debernos imaginar que, si
el
tomo tuviera las dimensiones de un
estadio de ftbol americano, el ncleo sera del tamao de una
manzana
en
el centro del estadio y los pequesimos electrones,
cada uno de ellos ms pequeo que un guisante, se moveran en
el
espacio restante.
TOMOS
I
compuesto r
Cromo, zinc, cobre, hierro
...
la lista parece el inventario de
una compaiiia de metales, pero en realidad proviene de la erique
ta de
un
frasco de comprimidos de polivitamnicos y multimine
rales. Por qu debemos ingerir estos metales y qu hacen en
nuestro organismo?
La
lectura de un artculo de una revista que
proclama
la
accin de las vitaminas e y E como antioxidantes
puede dejarlo pensando contra qu
se
usan estas vitaminas.
Qu es un oxidante, y por qu necesitamos alltioxidantes en
nuestro organismo?
Para poder responder a estas preguntas debemos comenzar en
el nivel de organizacin ms bajo del cuerpo humano y analizar
la
estructura de los tomos. Luego examinaremos
la
manera en que
los tomos
se
unen para formar las molculas, y de qu modo las
molculas, especialmente las protenas, interactan entre
s.
Finalmente, debido a que el cuerpo humano est compuesto
en
un 60 por agua y
la
mayora de las molculas se disuelven en
agua, repasaremos cmo hacer soludones
y
cmo expresar las
concentradones de las molculas disueltas en dichas soluciones.
Electrones
I
Un 4tomo que
9 fI o
pierde
ron
.seconviene
en
In
del mismo
elemento
Unatomo
anso
pierde protones
c o n ~ e n
Unsromo
, , 0
-
e convierteen
- - - - +
gana
un
electrn
Hklrgeno-1. H
El helio pierde
un
protn
y 2
neutrones)
y
se
convierte en hidrgeno
J
pierde
un
electrn
H+
es e116n
de
hidrgeno
Hidrgeno-2 o
deuteno. 2H,
un istopo
del hidrgeno
FIGURA
2
Mapa conceptual
u
muestra las relaciones
entre los tomos los elementos los iones y los istopos
REVISiN
DE
QUMICA
Los tomos estn compuestos por protones neutro
nes y electrones
Los
tomos -los bloques estructurales de la materia, incluida
la
del cuerpo
humano-
eran considerados las partculas de mate
ria ms pequeas atomos indivisible . Ahora sabemos que un
tomo est compuesto por tres tipos de partculas an ms dimi
nutas: protones con carga positiva, neutrones sin carga
yelec.
trones con carga negativa
Fig.
2-1 . . Un tomo contiene igual
nmero de protones y electrones, lo que
le
confiere una carga
elctrica de cero.
La
disposicin de los protones, los neutrones y los electrones
en
un
tomo siempre
es la
mi ma.
Los
protones
y
los neutrones
del tomo, que representan
la
mayor parte de
la
masa, se agrupan
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
3/31
El
nmero de protones en el ncleo determina el
elemento
los tomos pueden clasificarse de dos formas: por su nmero
mico y por Su masa atmica. El nmero atmico
de
un to
mo
es igual
al
nmero de protones que se encuentra en el ncleo.
U
n
tomo
de hidrgeno, por ejemplo, contiene un solo protn
m el ncleo, por lo tanto, el nmero atmico del hidrgeno es 1.
Un tomo de helio tiene dos protones y su nmero atmico es 2,
a) i
sucesivamente.
El
nm ro
atmico
del tomo es el que determina a
ele-
to pertenece el tomo. Los
elementos
son la f or ma m s s im
pAr de materia. Todo tomo-
cuyo
nm ro atmico es 1
un pro-
en el ncleo) es un
tomo
del elemento hidr gello y todo
Ato
cuyo nmero atmico
es 2 es
un tomo
del
elemento
helio
H
.21).
Existen ms de 100 elementos conocidos, y todos ellos
r
encuentran
en
la tabla peridica
de
los elementos
que
se
incluye
en el interior de la cubierta posterior del libro. Cada castllero de
tabla contiene el nombre de un elemento y su correspondien
mbolo de una , d os o lres letras. A lg un os de los simbolos de
m an del nombre del elemento en l at n y po r lo tanto no coinci
con sus nombres modernos. Por ejemplo, el elemento sodio
~ r e \ i a Na p or Su nombre en latn atrin .
Tres de los elementos de la tabla peridica -oxigeno, carbono
r hidrgeno-
constituyen
ms del 90 de la masa corporal. Otros
elementos nitrgeno, fsforo, sodio, potasio, calcio, mag
ia ,
azufre
y
cloro)
conforman
la lista
de
los principales cIe
tos esenciales del cuerpo humano. Adems de estos elemen
esenciales principales, el cuerpo requiere
mnimas
cantidades
otros elementos, como s lenio, cromo, manganeso y mollbde
Estos nutrientes se denominan oligoelementos o
elementos
eSet/
secundarios.
R V S ON
1. Escriba los sfmbolos de una o dos letras para cada uno
de los once elementos esenciales principales.
2.
Busque en
la
tabla peridica
de
los elementos en el in
terior de la cubierta posterior, diez, exceptuando al
sodio, cuyos smbolos no deriven de
sus
nombres mo
dernos.
~ p u f i t a s
en
la
p. 49
La masa atmica
de
un tomo es la masa to tal de los
protcr
v de los
neutrones
del \tomo, expresada en unidades de ma
atmica, donde 1 urna
=
1,6605 x
10--
27
kg. Los
protones
y los
trones tienen masas similares de aproximadamente 1 u rn a.
electrones
son
mucho m s p eq ueo s: se req ui ere la m as a de
t
electrones para igualar la masa
de un neutrn.)
As,
la ma -
tmica de un tomo de helio en la figura 2-1 es de
urna, cal
a p arti r de la suma de las masas de los dos protones y los
neutrones
d el n cleo. O tra unidad utilizada para expresar la
atmica es el dalto Da), y 1 Da
=
1 urna. La unidad dalton
su nombre a
John
Dallon,
quien propuso
la teora
moderna
alomo alrededor de 1803.
R V S ON
3.
Cual es la masa atmica de los dos tomos de hidr
g en o y del in
de
hidrgeno en
la
parte inferior
de
la
figura 21)1
e s p u ~ t
en la p. 49
Revisin de qumica
Qu es el picolinato de cromo? cromo Cr) es un elemento
esencial relacionado con
el
metabolismo normal de la glucosa.
En
la
dieta, encontramos cromo en
la
levadura
de
cerveza, en
el
br6coli. en los hongos y en las manzanas. Debido a que
el
cromo de los alimentos y de los suplementos de cloruro de ero
mo se absorbe poco en el aparato digestivo, un cientfico de-
sarroll y patent el compuesto picolinato de cromo. picoli.
nato. derivado de aminoacidos, potencia la captacin de cro-
mo por parte del intestino. La ngesta diaria recomendada
ROA) de cromo es de 50 microgramos. Como hemos visto, la
ingesta de Stan es muy superior a la recomendada.
Pregunta
Ubique
el
cromo en la tabla peridica de los elementos
Cul
es
el
nmero atmico
de l
cromo? Ysu masa atmica?
Cuntos electrones tiene
un tomo
de cromo?Que ele
mentos
cerca
de l
cromo tambin son elementos esendales?
6
JB ....
Los
istopos de un elemento contienen distinto
nmero de neutrones
El
nmero de protones de un elemento es con st an te, p ero el
nmero
de
neutrones puede
variar. Los
tomos
de un elemento
que tienen distinto nmero de neutrones son denominados is6
topos del
elemento
;50- igual;
topos
lugar s decir, el mismo lu
gar en la tabla peridica}). Por ejemplo, el hidrgeno tiene tres
istopos: hidrgeno-l, hidrgeno-2 e hidrgeno-3. El
hidrgeno.
1
contiene un nico protn en el ncleo, el hidrgeno-2 contie
ne un protn y un
neutrn,
y el hIdrgeno-3 contiene un protn
y dos neutrones vase parte inferior de Fig. 2-1). Obsrvese que
siempre existe un nico protn en el
hidrgeno pero
la m as a at
mica de los istopos de hidrgeno vara
con
el nmero de neu
trones.
nmero detrs del nombre del elemento i nd ica la ma
sa atmica del istopo.
El
smbolo de un istopo muestra la masa atmica en el extre
mo superior izquierdo del
smbolo qumico
del
elemento.
Por
ejemplo, el smbolo para el hidrgeno-l, el i s to po d e hidrgeno
ms
comn
en la naturaleza,
es
el l el s m bo lo p ara el h id r ge
ncr2, tambin
conocido
como deuterio, es 2H. La masa atmica
que se muestra debajo del smbolo del elemento en la tabla peri
dica
es
un promedio del peso de los d iferen tes i s to po s d el
elemento. Todos los istopos de un
elemento tienen
las mismas
propiedades qumicas porque dichas propiedades estn determi
n ad as p or la c on fi gu ra ci n f le ct r ni ca de l tomo y no por el
nmero de neutrones.
Los istopos
son importantes
en la bIologa y en la medicina
ya que algunos, llamados radioistopos, son inestables } emiten
una energia denominada radiacin. Los radioistopos emiten
tres clases de radiacin: alfa a , beta y gamma Iyl. Las radia
ciones alfa y beta estn compuestas por particulas de
-
to rpido protones y neutrones en el cas o de
la radiadn
o.
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
4/31
R e s p u ~ t a en la p.
49
R V S iN
4. Busque
en la
tabla peridica de elementos
en la
cu
bierta posterior el nmero atmico y
la
masa atmica
promedio del yodo
y
del tecnecio. Cul es el smbolo
del tecnecio?
ones
mport ntes del
cuerpo
hum no
UADRO 2-1
TIONES
ANIONES
Na
Sodio el
Cloruro
K
Potasio
HCO]-
Bicarbonato
Ca
2
Caldo
HPO/- Fosfato
H Hidrgeno
SO 2
Sulfato
Mgh
Magnesio
no de la carga. Por ejemplo, un
in
fosfato tiene dos elec
trones extra, por lo tanto este anin
se
escribe HPO.2-.
El
hi
drgeno pierde su
nico
electrn
y
acaba c omo un nico
protn, H- (como se muestra
en
el la fila inferior
de
la
Fig.
2
1 . El cuadro 2-1 enumera los iones ms importantes para
la fisiologa. Obsrvese
que
algunos iones son tomos ni
cos. mientras que otros son combinadones de tomos.
3. Electrones de
alta
energa. Los electrones de determinados
tomos pueden capturar energa de su medioambiente y
transferirla a otros tomos,
de
manera
que
la energa pueda
.ser utilizada para la sntesis, el movimiento u otros procesos
Vitales.
La
energa liberada
tambin
puede ser emitida como
radiadn. Por ejemplo, la bioluminiscencia de las
ludma
gas es luz Visible emitida
xn
electrones
de
alta energa
que
retoman
a su estado normal
de
baja energa.
4. Radicales Ubres. Nuestro
organismo
est
expuesto
perma
nentemente a radiaciones naturales, como la solar, yartifi
ciales, como las provenientes de los hornos de microondas
y la televisin. Algunas formas de radiacin alteran la dis
tribucin
de
los electrones
de
los tomos y los transforman
en radicales l ibres inestables. Todo radical libre t iene
al
menos un electrn no pareado. Un radical l ibre muy co
mn es el radical libre Jidroxi, OH, de carga elctrica neutra,
que
se forma
cuando un
In
de
hidroxilo, pierde
un
electrn. Otro radical libre comn es el i6n super6xido,
2
permanentemente elaborado por el
organismo
du
rante el metabolismo
normal
cuando
una
molcula neutral
de
oxgeno Oz
gana
un
electrn adidonal (-).
Como
aprender en la secdn sobre enlaces moleculares, los
electrones son ms estables cuando estn pareados. Por lo tanto,
los radicales libres, con
su
electrn libre, tratarn de Hrobar un
electr6n de otra molcula. Cuando esto ocurre, la especie at6mica
que
dona
el electrn puede quedar con
un
electrn
no
pareado y
convertirse en un radical libre. El recientemente creado radical li
bre buscar
un
electrn que pueda robar ,
y
crea una reaccin en
cadena de produccin de radicales libres que puede alterar la
cln celular normaL Se cree que los radicales libres tienen partici
pad6n
en el proceso de envejecimiento y en el desarrollo de deter
minadas enfermedades,
como
algunos tipos de cncer.
Los
antioxidantes
son sustandas
que
evitan el dano de
nues
tras clulas al ceder electrones sin transformarse en radicales
ti
bres. Muchos antioxidantes se encuentran naturalmente en las
frutas
y
los vegetales.
Los
ms
comunes
promocionados
en
los
su
plementos
vitamnicos son las vitaminas C y E.
Coci:: 2 rnote
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
5/31
a rmadn publicitaria sobre
el
cromo es que mejora
la
trans
de glucosa
el
azcar simple utilizada por
las
clulas como
ble
para todas
sus
actividades- de
la
sangre a
las
clulas.
Mi
djabetes mellitu5,
las
clulas son incapaces de captar glucosa
~ ca sangre de un modo eficiente. Por lo
tanto
pare
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
6/31
Polo
posltlVO
Molcula de agua
Molculas poJares y no polares Los pares de electrones en los enla
ces cavalentes
no
siempre se comparten de manera unifonne entre
los tomos. Cuando los electrones se comparten de manera
no
uni
forme,
el
tomo con capaddad de atracdn de electrones ms fuer
te adquiere una carga levemente negativa indicada por 0-); mien
tras que
el
tomo con capaddad de atracdn de electrones ms d
bil adquiere una carga levemente positiva O).
Las
mol aJlas con re
giones de carga pardal positiva y negativa son denominadas mol
culas polares porque puede decirse que tienen polos positivos y neo
gativos.
Los
tomo de dertas elementos, particularmente los de ni
trgeno y oxgeno, tienen atracdn fuerte por electrones y
se
en
cuentran con trecuenda en mollkulas polares.
El agua HzO constituye un e je mp lo c la ro d e u na mo l cu la
polar. El n c le o del o xge no , q ue es ms grande y ms fuerte,
atrae a los electrones del hidrgeno.
Esta
atraccin deja a los dos
to mo s d e h id r ge no de
la
molcula
con
una carga
pardal
posi
tiv3, y al nico tomo de oxgeno
con
una carga parcial negativa
ya
que
los electrones se comparten de manera
no
uniforme
Fig.
23 11). ltese que la carga neta para la molcula de agua
es
cero.
La molcula no polar es aquella cuyos electrones comparti
dos estn distribuidos en fonna tan pareja que no hay regiones
con carga parcial positiva o negativa. Por ejemplo, las molculas
compuestas
prindpalmente
por c ar bo no e h id r ge no t ie nd en a
ser no polares. Esto se debe a que el carbono no atrae los electro
n es d e m an er a tan fue rte
como
el oxgeno.
La polaridad de una molcula
es
importante para determinar
si dicha molcula se disolver en agua.
Las
molculas polares ge
neralmente disuelven fcilmente en agua y
se
las denomina
hi
drfilas hidro agua; fifo amigo de). Las molculas no polares
no se disuelven fcilmente en agua y se
las
denomina hidrfobas
. obos horror
O
repulsi6n).
FIGURA 23
l
agua es una molcula pol r
la molcula de agua desarrolla reglones separadas, o polos, de
carga parcial positiva
O )
y parcial negativa
-
cuando el n
e1eo de oxigeno
atrae
a
5
electrones de hidrgeno hacia l.
Polo
negativo
o
H +
2 C
a l hidrgeno tIene un protn en el ncleo
y
un,electr6n no pareado.
n
la
notacin
se
Indica como el sfmbolo del elemento con un punto
por cada electrn en la capa exterior del tomo.
l
oxigeno t iene ocho
protones y ocho neutrones en el ncleo. La capa exterior del oxigeno
tiene cuatro electrones pareados
y
dos electrones no pareados.
b)
La
molcula
de
agua se forma cuando un
tomo de
oxigeno se une
con dos tomos de hidrgeno por medio
de
un enlace covalente. Los
enlaces generan electrones pareados en las capas exteriores de los
tomos. Se presentan tres notaciones diferentes
de
la molcula. n el
centro, cada linea reemplaza un par de electrones compartidos. A la
derecha se presentala frmula quimlca del agua.
: O:
.
H O H
n ocasiones los tomos adyacentes comparten dos pares de
electrones y no slo uno. n este caso
el
enlace se denomina do
ble enlace y se r ep re se nta p or m ed io d e u na d ob le ln ea
= .
En
el siguiente ejemplo, dos tomos de carbono comparten dos pa
res de electrones. Como
se
Indic6 en la Revisi6n
10,
cada car
bono
tiene cuatro electrones
no
pareados
en la
capa exterior y,
por lo tanto, necesita compartir cuatro electrones adicionales en
enlaces eovalentes:
FIGUR os electrones compartidos en
l c p
rior de los tomos forman enlaces cova/entes
Capb o 2 Interacciones moleculares
tUeno C
2
H
4
Los
dos tomos de carbono adyacentes crean un doble enlace
que
comparte cuatro electrones, lo que deja slo dos electrones
por carbono para unirse con hidrgeno.
Si
cuenta todos los enla
ces e n e ste d ib ujo, p od r n otar que cada carbono forma un total
de cuatro enlaces y
que
cada hidrgeno forma uno.
La
frmula
quimica de esta molcula. denominada etileno,
es CzH .
Los enlaces inicos s form n cuando los tomos
ganan
o
pier en electrones
Cuando un tomo g an a o pi erde p or c om pl et o uno o ms
electrones, se convierte en un i6n.
Los
enlaces inicos se forman
cuando
un tomo
tiene
una atracdn
tan fue rte p or
un
electrn
que arranca uno o m s e le ctro ne s d e o tro to mo . La figura 24
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
7/31
Enlaces
y
formas moleculares
25
REFERENCIAS
b)
La
tensin superficial creada por los puentes
de
hIdrgeno mantiene la forma hemisfrica
de
la gota
de
agua
en
una SuperfIcie plana.
Hidrgeno
a) la s regiones polares de molculas de agua adyacentes
permiten la formacin de puentes de hidrgeno.
Oxigeno
FIGURA
2 5 Puentes de hidrgeno entre mol ulas de agua
o flor. Los puentes de hidrgeno pueden darse entre tomos en
molctdas vecinas o entre tomos en distintas partes de una misma
molcula.
Por
ejemplo, una molcula de agua puede rormar un
puente de hidrgeno con otras cuatro molculas de agua. Como
re-
sultado, las molculas se alinean con sus vecinas de manera bastan
te ordenada Hg. 2-5a
Este
puente de hidrgeno entre las mol
culas es responsable de la tensin superfidal del agua, la fuerza de
atraccin que hace que
el
agua fonne gotas esfricas
al
caero que se
aglutinen cuando se derraman sobre una superficie
no
absorbente
Fig. 2-5b). Estas fuerzas de atraccin dbiles tambin dificultan la
separad6n de las molculas de agua. romo habr podido notar al
tratar de levantar un vaso hmedo pegado a
la
superfide lIsa de
una mesa por una delgada capa de agua.
Iones cloruro
n
el
-
In cloruro en
-
tomo
de
cloro
+
Na
Na
tOOlO de sodio
Paso 1: el
sodio cede su nico electrn dbil al cloro y
se crean los iones
sodio
y cloruro, and
Cr .
IPaso 2: los iones sodio Ycloruro
tJeneo
extenores estab es llenas con eJectrones.
Paso
3: los
lOfIeS
Na ycr se unen debido a sus cargas
opuestas.
En
estado
slido.
los enlaces inicos
L
entre
el
Na
y
el cr
forman cristales
de
cloruro
de
sodio NaCn
FIGURA
2 4 ones y enlaces inicos
muestra cmo los tomos de sodio y cloro se convierten en iones
cmo dichos iones orman enlaces injcos. En
la
comn la
a slida del aCI), las cargas opuestas
se
atraen y forman un
tal prolijamente ordenado que alterna iones de a y CI liga.
por enlaces inicos. Cuando se colocan los cristales de aCl
a ua, los iones interactan con las regiones polares de las mo
las de agua, lo cual destruye los enlaces jnicos y hace que los
cnstales se disuelvan vase Hg. 214, p. 35).
Los
pu nt s
de hi rg no y las fuerzas de van r
Waals son interacciones dbiles
ntr
los
tomos
FJ puente de hidrgeno es una fuerza de atraccin dbil entre
..m
tomo de hidrgeno
y
un tomo cercano de oxgeno, nitrgeno
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
8/31
FIGURA 2-6
rmulas y estructuras qumicas de algunas
molculas bolgicas
Escnba
la
frmula qumica
de la leucina.
Ou
grupos funcionales tienen
la leucrna
y la
glucosa?
En
esta
notacin
SImplificada
los
carbonos en cada extremo
del anIllo se omrten. al
igual
que los
hidrgenos
unKlos
a los carbonos
H H H H
I I I I yO
H C C C C C
I I I I O H
H CH ] H NH
2
la
leucma
un ammocido es
una
cadena
lineal de
tomos
de carbono con
hidrgenos
y otros grupos
funclOll8.les
unidos.
a
b La glucosa,
C
6
H
12
0
a
, tiene un anillo de
cinco
atomos de carbono
y un a to mo de oxgeno.
I;l
K-C-H
P R E G U N T A S
H C O H
I I I
e H e es iguala
I
OH H I
HO -c HO
I
H OH
Esta molcula
de
glucosa
muestra
todos su carbonos
e hidrgenos
2 6
2 Interac.dones moleculares
lAs
fuerz:as
de v an d er \Vaals so n atracciones dbiles e nes
: ~ : :
entre el ncleo de
u n to mo
y los electrones de tomos
e .
Dos atamos
atrados dbilmente por las fuerzas de van
cid \ aals
se acercan hasta estar tan prximos
qu e
sus respectivos
electrones comienzan a repelerse. En consecuencia, las fuerzas de
n del Waals permiten que se empaqueten los tomos y ocupen
u n m n im o
de espacio.
La
sola atraccin de van der Waals entre
tomos es muy dbil, pero la suma de fuerzas van der Waals como
plementan a los puentes de hidrgeno y les confieren a las pro-
tenas su arma tridimensional.
Respuestas en
la p.
49
R E V I S I O N
Complete los blancos con
el tipo
de enlace correcto.
12. En
un enlace los tomos comparten
elec
trones y se forma una molcula. Si los electrones son
atraldos hacia un
tomo
con ms fuerza que hacia
otro, la molcula se denomina . Si los
electrones se comparten de manera pareja, la molecu
la se denomina _
13.
Un i6n cargado negativamente
se
denomina
_____
mientras que un in cargado positiva
mente se denomina _
14. Nombre dos elementos cuya presencia contribuye a
que una molcula se vuelva polar.
15. Sobre la base de sus conocimientos acerca de la ten
dencia del azcar comn y el aceite vegetal a disolver
se en agua, prediga si
las
moleculas de dichas sustan
cias
son polares o no polares.
valentes entre tomos adyacentes, y los puentes de hidrgeno
en
tre las dos hebras de
la
hlice.
En
la
seccin siguiellte aprender ms acerca de las propieda.
des y formas caractersticas de los cuatro grupos principales de
molculas importantes para
la
biologa.
lO
regunta
untos electrones
se
h n perdido del
i n
hex v lente e
- ~ f i ~ ~ . ,
El cromo
se
presenta en diversas formas jnicas. El cromo que
usualmente
se
encuentra en los sistemas biolgicos
y
en los su
plementos dietarios
es
el catin
Cr . Este
i n
se
denomina
tri-
valente porque tiene una carga neta de 3. El catin hexava
lente, con una carga de 6 se util iza en la industria,
po r
ejem
plo, para fabricar acero inoxidable y para
el
cromado de par
tes metlicas.
La forma molecular est relacionada con la funcin
Los
enlaces moleculares, tanto los cavalentes como los dbi
les
cumplen un
papel fundamental
en la
determinacin de
la
or
roa
molecular. La forma de una molcula, a su vez, est estrecha
mente relacionada con su funcin.
La
frmula qumica de un a
molcula, corno
la
frmula C
6
H
1Z
0
6
de la glucosa, da
el
nmero
de tomos de
un a
molcula, pero
no
indica qu
tomo
est liga
d o c on oLIo
por medio de enlaces covalentes. Una de las formas
de notacin qumica, presentada
en
la figura 26 muestra qu
tomos comparten electrones. En la molcula de glucosa Fig. 2
6b , cinco tomos de carbono
y un tomo
de oxgeno se
unen
pa
ra formar
un
crculo cerrado o
anillo. Los
tomos restantes se
unen luego a los tomos del ani llo. En la molcula de leucina
Fig.
26a , cinco carbonos estn ligados
po r
enlaces covalentes
simples
y
arman una cadena Lineal
co n
tomos adidonales uni
dos a
la
cadena de carbono.
Es
difcil mostrar
en
papel la forma tridimensional de
una
ma .
lcula.
Los
ngulos de los enlaces covalentes entre los tomos se
ran los responsables de las formas caractersticas que adoptan las
molculas. Por ejemplo, los dos tomos de hidrgeno de la mol
cula del agua
en la
figura 22b estn unidos al oxgeno con
un n
gula
de 10-1. Asimismo, los enlaces dbiles entre los tomos ge
neran
inreracciones
no cOI a emes que influyen sobre la forma de la
molcula.
La
doble hlice de
un a
molcula de
DNA
vase
Fig.
2
12 p. 33 es una estructura compleja resultante de los enlaces ca
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
9/31
OMOlCULAS
ttese que el oxIgeno. con dos electrones para compartir. en O asio
l Ie forma un doble enl ace con otro tomo.
...l mayora de las molculas importantes en la fisiologa hu
tienen tres elementos en comn: el carbono, el hidrgeno
oxigeno. Los elementos fsforo
y
nitrgeno tambin estn
tes en
muchas
molculas biolgicas. la s molculas
que
. eneo carbo no son d en om in ad as m ol cul as o rg n icas, ya
se
sola cree.r
que
slo existan en las plantas y Jos animales
derivaban de ellos.
Las
molculas orgnicas asociadas con
anismos vivientes tambin son llamadas biomolculas.
Existen cuatro grupos principales de hiomoJculas: hidratos
carbono, Jpidos, protenas y nucletidos. Los primeros tres
pos
son utilizados por el organismo para generar energa y co
base de los componentes celulares. El cuarto g ru po , el de los
otidos. incluye el D NA y el
RNA,
los componentes estructu
del material gentico, compuestos
que
llevan energa como
3denosn trifosfato
ATP)
y
compuestos que regulan
el
metaba
como el adenosn monofosfato delico
cAMP).
Cada grupo
biomolculas tiene una composicin y estructura molecular
acteristica, y muchas biomolculas son potimeros: grandes
molculas compuestas por unidades que se repiten
poli-
muchas;
, parte).
~ { u h s combinaciones de tomos, o
grupos
funcionales,
se
repetidamente en las biomolculas. Los tomos de los grupos
cio nales tiend en a mov er se d e molcula en molcula como
a unidad nica. Por ejemplo los grupos hidroxilos, -OH), co-
munes en muchas biomolculas, son agregados o removidos ca
grupo
y
no
como tomos independientes de hidrgeno y ox
o.
Los
grupos funcionales generalmente se
unen
a las molcu
.as
por medio de enlaces covalentes simples, representados por
una nica linea como
la que se
ve a la izquierda del grupo hidro
li.Io que se mencion anteriormente. El cuadro
2 2.
presenta
un
tado de los grupos funcionales ms comunes.
81OOlO1culas
27
s hidratos carbono son las biomolculas ms
abundantes
Los hidratos de
carbono
rcdben su n ombr e p or s u estru ctu
ra.
La
frmula general de
un
hidrato de carbono
.CH::O ll
lo
que indica
que
por cada carbono hay dos hidrgenos y
un
oxge
no,
que
es
la
mis ma relacin H :
que
se
encuentra
en
el agua.
La
letra
despus del parntesis representa el
nmero
de
repeti_
cionesde cada unidad CH
2
0. Para escribir la frmula de
un
hidra
to de carbono determinado se multiplican los subndices de.ntro
del parntesis por CnHl0
n
. Para
la
glucosa, C
Z
H
I2
0fr por ejem
plo,
es igual a
6.
Los
hidratos de carbono
se
presentan como azcares simples
monosacridos
y disacridos) y como poUmeros complejos de
glucosa denominados polisacridos Fig. 2-7 . . Los monosac
rldos ms comun es con stituy en la
base
para los hidratos d e
carbono complejos
y
t ienen 5 car bo no s, como
la
r ib os a, o seis
carbonos. como la glucosa tambin llamada dextrosa).
Los
prin
dpales disacridos estn formados a partir de la combinadn de
glucosa
con
otro monosacrido. La mayorfa de los mono- y los di
sacridos pueden reconocerse por la terminacin
-osa
n
d e sus
nombres.
Todas las clulas vivientes almacenan glucosa como energa
en
f orma d e
un
polisacrido:
glucgeno
en los animales, almi
dn que pueden digerir los seres humanos)
en
las plantas. y x-
t en las levaduras y las bacterias. Algunas clulas tambin pro
ducen poJisacridos
con
fines estructurales; dos ejemplos de ello
son la celulosa en las plantas y la quitina en los animales inverte
brados.
La
celulosa
es
la molcula orgnica ms abundante en el
planeta, pero los seres humanos
no
pueden digerirla y tomar su
energa
R E V I S i N
16. Verdadero o fal so? Todas las mol cul as orgnicas son
biomolculas.
17.
Cul es la frmula general
de
los hidratos de carbono?
Respuestas
en
la p. 49
s pidas son estructuralmente las biomolculas
ms diversas
Al
igual
que
los hidratos de carbono. los lpidos son biomol
rulas compuestas por carbono, hidrgeno
y
oxgeno. pero por re
gla los lpidos contienen mucha
menor
cantidad de oxgeno
que
los hidratos de carbono. Una caracterstica importante de los lpi.
dos es que son no polares y po r lo
tanto
no son muy solubles en
agua. Tcnicamente, los Ipidos son llamados grasas si son slidos
a temperatura ambiente y aceites
si
son lquidos a temperatura
ambiente.
La
mayaria de los
que
provienen de fuentes animales,
como la manteca de cerdo o vacuna, son grasas,
mienuas que
los
lpidos derivados de las plantas son aceites. Adems de los lpidos
verdaderos, esta categoa incluye tres tipos de molculas relado
nadas con ellos: los fosfolpidos, los esteroides y los eicosanoides
Fig. 2-8 .J .
Los lpidos verdaderos y los fosfolpidos son muy similares en
trminos de estructura. Ambos grupos contienen una molcula
simple de 3 carbonos llamada glicerol y molculas largas llama
das
cidos
grasos.
Los
fosfolpidos tambin incluyen
un
grupo
fosfato -H,PO,J.
H
OH
ESTRUauRA
DEL ENL E
OH
I
P ~
I
OH
-9 0
C
O H
Grupos funcionales
comunes
NOTACiN
-COOH
-OH
CUADRO
Hidroxilo
Carboxilo cido)
fosfato
Amino
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
10/31
OH
OH
Galactosa
OH
T
Lactosa
Galactosa +
-G= u-c-o-sa
HOCH,
Ha o
I
OH
H
OH
Glucosa dextrosa)
HOCH
2
O
Polrmeros:
x 1005
or
10005
Maltosa
Glucosa
+
Glucosa
HOCH
t
HOCH
t
O O
O
OH
Fructosa
n
Sacarosa
azcar
de
mesa)
Glucosa + Fructosa
HOCH,
O
O SACRIOOS
Me OSACR OOS
:za
2 Inleracaones moleculares
POLlSACRIOOS
T
Anima
.
.
Levaduras
y
bacterias
1
Dextrn
lmidn
o
T
Almidn
elulosa
Molculas
de glucosa
,o
Glucgeno
o
Ouitina
slo
invertebrados)
Glucgeno
Nt ese
que
l a ni ca dif er enci a ent re la glucosa y l a gal actosa es l a disposI ci n espacial de l os
grupos
hidroxi.
FIGURA 2-7 idr tos c rbono
Los cidos grasos son cadenas largas de tomos de carbono
unidas a hidrgenos, con un grupo carboxilo -COOH) en un ex
tremo de la cadena
Hg.
2-8). Los
ddos
grasos son descritos co
mo saturados si
no
exi.sten enlaces dobles entre
los
carbonos d
do palmtico), como
monoinsaturados
si existe un solo enlace
doble en
la
molcula cido oleico) o como
poliinsaturados
ci
do
linolnico) si existen dos o ms ~ n l c e i dobles en
la
molcu-
la. Por cada enlace doble enun ddo graso,
la mol CUla
tiene dos
tomos de hidrgeno menos unidos a la cadena. Cuanto ms sa
turado es
un
cido graso, mayor es la probabilidad de que sea ro
ido a temperatura ambiente.
Se cregUa:
H + OH- == lizO
UJDCeDtracin
de H en los lquidos corporales se mide en
,=::'oos de pH.
La
expresin pH significa potencia de hidrge
R calcula con el logaritmo negativo de
la
concentracin de
eno: pH =
-log
[H'J ( apndice Bde logaritmos).
- ,, ,, es
en
el smbolo del soluto representan la notacin pa
:a,; 'm1:xentradn : [H] = concentracin de in de hidrgeno.
forma de ibir la ecuacin del
pH es
pH
=
log (I/[H']).
II:. ,,,,,tdn indica que
el pH
est inversamente relacionado con
_- ,,=tracin de H+. En otras palabras, a medida que aumen
.xmcentradn de H, disminuye el pH.
El
pH de una solu-
mide en una escala numrica del
l
14. El agua pura tie
H de 7,0, es decir que la concentracin de H es 1 x 1fr
7
es considerada neutra. Las soluciones que han ganado
ddo tienen concentraciones de
H
mayores que la con
:;:; , , , , I x tM del agua. Debido a que la [H'] est Inversa
relacionada con el pH, las soluciones cidas tienen un pH
dr 7. Las soluciones que
han
perdido
H
a favor de una ba
-
_
concentradones de
H
menores que la del agua; dichas
mncenfr cin de iones de hidrgeno
en
el
COerJlC expres en unid des de p
00 de los
solutas jnicos ms importantes del cuerpo
es
el
hidrgeno, H. la concentracin de H en
los
lquidos COT
determina
la
acidez del cuerpo, un parAmetro fisiolgico
est
estrechamente regulado debido a que
el
Ht
en soludn
. in terfer ir
con la
formacin
de
los
puentes
de
hidrgeno
y
:=wrrza.s devan
del Waals. Estos puentes son responsables
de
las
de muchas molculas importantes, y si se rompen
los
. se puede modificar la forma de una molcula y por lo
destruir la capacidad funcional
de
dicha molcula.
dnde
provienen los iones
de
hidr6geno de los l quidos
cO OIes? Algunos de
la
separacin de las molculas de agua
en
iones de H
y
OH-o Otros provienen de molculas que Ji.
H al disolverse
en
agua. La molcula que aporta H a una
lO ,
se
llama cido. Por ejemplo,
el
cido carbnico es
un
produddo
por el cuerpo a partir de
CO
2
(dixido de carbo
OOO yavua.
En
solucin, el Acido carbnico
se
separa
enun
in de
,.,,.... 'to y un in de hidrgeno:
l a Capitulo 2 Interacciones moleculares
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
20/31
Stan
ha
estado
tomando
picolinato de cromo porque oy qU au
mentaria su fuerza
masa
muscular.
luego
un
amigo
le mencion
que
la Food
and Drug
Administration
FDA
dijo que
no habra
pruebas de que el cromo contribuya a aumentar
la masa
muscular.
En un estudio, un
grupo
de investigadores administraron attas do
sis diarias de pkolinato de
cromo
a jugadores de ftbol ameri 7,70) es incompatible con la vida.
Los amortiguadores
de
pH
son un
factor primordial
de
la ca
pacidad del cuerpo humano
para mantener el pH normal. Un
amortiguador
de pH buffer) es
una
sus tancia que modera los
cambios
de
pH. Muchos amort iguadores de pH
contienen anio
nes
con
fuerte afinidad por las molculas
de
H
Cuando se agre
ga H libre
a una
solucin amortiguadora
de
pH, los aniones se
enlazan
con
el H+ y minimizan todo cambio de pH.
El
anin bicarbonato, HCO
J
es un importante amortiguador
de pH del cuerpo
humano.
La
siguiente
ecuadn
muestra
cmo
una soludn de bicarbonato de sodio acta como amortiguador
de pH cuando se agrega ddo clorhdrico Hel). Cuando se lo co
loca en agua, el HCl
se
d.isocia en
H
y CI- Y genera una concen
tradn alta
de
bajo pH . Sin embargo,
cuando
el HCl se disc ..
da e n u na
soludn
de
bicarbonato de
s
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
21/31
A partir del reordenamiento de la e cu ac i n p od r n ot ar q ue,
cuando K
d
es g ra nd e, el v al or de [PL] es pequeo.
En
otras pala
bras, una constante
de
disociacin
K
d
grande implica baja unin
de
la
protena y el ligando, y puede decirse que la protena tiene
baja afinidad por e1ligando. A la inversa, una K
d
pequea
es
una
constante de disociacin menor e implica un mayor valorde [PLj,
lo cual indica una mayor afinidad
de
la protena por el ligando.
Si
la
protena se une a varios Igandos relacionados, la compa
radn
de sus valores K
d
indicar cul de los ligandos tiene ms
P
L
[
I L
=
_ J _ l
K.t
Los
corchetes indican que se deben tener en cuenta las concen
traciones
de
la
protena y del ligando
y
la
concenlracin del com
plejo protena-ligando. En las reacciones de
unin
de protenas,
donde
la
ecuacin
es
adems una representacin cuantitativa de la
afinidad de unin
de
la p ro te n a p or el ligando,
la
constante de
equilibrio tambin
se
llamaa
constante de
disociacin (K
d
:
donde
p
es
la
protena,
Les
el ligando y
PL
es
el
complejo protena
ligando. La doble flecha indica que la unin es reversible.
Las
reacciones reversibles de unin llegan a
un
estado de equi
librio, donde la
velocidad de unin
P
+
L -+
PL) es exactamente
i gu al a
la
velocidad
de separadn,
o
di50ciaci
(P
+
l
PL).
Cuando una reaccin se encuentra en equilibrio, la razn
entre
las concentraciones del ligando y de
la
protena no unidos diso
ciados) y
la
concentracin del complejo protena.ligando es siem
pre la misma. Esta relacin se llama comlante de equilibrio K l
y
se
aplica a t o d a ~ las reacciones qumicas r e v e r s i b l e ~
rPJlLj
K., -
Especificidad proteica La capacidad de una protema de
unine
a
ciertos ligandos a un
grupo
de Iigandos relaCionados
deno
mina especificidad. Algunas protenas son muy especfica ) para
los ligandos
a
los cuales se unen, mientras que otras
se
unen a
grupos enteros de molculas. Por ejemplo, las enzimas conOCldas
como peptidasas
se unen a polipptidos y
rompen
los enlaces pep
tdicos independientemente de los dos arnlnoddos que esteo
unidos por dichos enlaces.
Las
peptidasas, por ende, no son con
sideradas muy especificas en su accin. Por el contrario, las mi
lIopeptidasas,
qu e
tambin rompen
los enlaces pcptdicos,
son
ms especficas dado que slo se unirn a un
extremo
de la cade
n a d e p ro te n as el extremo con
un
grupo amino no unido) y ac
tuarn sobre el enlace peptdico terminal.
Afinidad El grado en
el
que una protena se une a un ligando
se denomina afinidad de la p ro te n a p or el l ig an do . Un ligan
do
por el cual una determinada protena tiene alta afinidad ten
d r ms p ro ba bi li da d d e u ni rs e a
la
prolena que
un
ligando por
el cual la protena tiene baja afinidad. Esto se
puede expresar
con
la misma notadD que la utilizada para representar reacciones
qumicas:
[I j[L
t -
rL ]
Utilizando el lgebra para reordenar la ecuacin,
tambin
se
puede expresar como:
Sitio
de unin
PROTEIN
Modelo
interactivo
(adaptacin inducida)
En
este modelo de unIn proteica
la
forma
del SItIO de
unin no se adecua
de
modo exacto a
la forma de los ligandos.
AA 2-16
Modelo interactivo adaptacin inducida de
n proteina-Jigando
las protenas solubles son muy variadas, comparten al
GUaeteristicas comunes.
Todas
se ligan a otras
molculas
10
de
interacciones
no
covalentes similares a las que se
en
la figura 210. La unin, que s e p ro du ce e n
un
lugar
- - ~ ~
d e la m olcu la d e
la
protena
y
se
denomina
s it io de
p r ~ n t
especifiddad, afInidad, competenda y satura
edades
que se
analizarn luego. Para el caso de las pro
m w cuales su unin activa e inicia
un
proceso
enzimas,
~ ; : : d o r e s de membrana y receptores),
es
posible considerar
..J
d de actividad del proceso y los factores que modulan,
dicha velocidad.
orotenas son selectvas respecto e las
':M 'ClJ,las
a las cuales se unen
molcula que se una a otra se denomina ligando.
Los
ti
q
e se
unen
a enzimas
y
transportadores de membrana
.:==::
reciben el nombre de sustratos.
Las
molculas de senal
v los factores
de
transcripcin proteicos son ligandos. Las
~ ~ o b u l i n a s se unen a ligandos, pero el complejo inmuno
ligando luego se convierte en
un
ligando, como podr
capItulo 24.
n de los ligandos requiere
complemelltarieclacl molecular,
que ~ l l i g n l o y el sitio
de
unin sean compatibles. En la
de
protenas, cuando el ligando y
la
protena se acercan, las
~ n o no
covalentes entre el ligando y el sitio de unin de
--.1
permiten
que
las
dos
molculas
se
l ig ue n. A p arti r
de enzimas y de otras protenas, los dentficos
han
a o que el sitio deun in deuna protena y
la
forma de su
no
necesitan adaptarse
con
exactitud. Cuando el s it io d e
\ el ligando se acercan, comienzan a interactuar por medio
puentes
de hidrgeno. los enlaces inicos y las fuerzas de
aals.
El
sitio de unin de
la
protena luego modifica su
onnaciII) para adecuarse con ms exactitud al ligan
ca 2-16 . presenta este modelo interactivo (adapta.
iaduclda) de
la
interaccin protena-ligando.
40 Capitukt 2 Interacciones moleculares
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
22/31
La unin
de l
cofactor
actIVa
la proteina
?a
/
-..,, Sitio de
unin
COFACTOA
Sin el
cofaetor
unido, la
protelna
no es aetJva
FIGURA 2- 17
ctivacin proteolitica de
l
enzima quimo
tripsina
Actlvacn
por remocin de
fragmentos peptldlcos
El
quimotripsingeno es
la forma
inactN8 de la enzima.
La
qulmotripslna,
enzima activa, tIene 3
cadenas unidas
por
puentes dlSUlfuro 9- S .
FIGURA 2 1 8
unin de cofactores activa l proteina
tores deben unirse a
la
protena antes de que el sitio de unin se
una
al
ligando. Los cofactores inicos incluyen
el
Ca
2
el M
g
2
y
el
Fe
l
Estos procesos
se
ilustran en la figura 2-18 Muchas en
zimas requieren cofaetores para ser funcionales.
La
modulacin altera la unin y actividad de las
proteinas
La capacidad de una protena de unirse a
un
ligando e
inidar
una respuesta puede verse afectada por varios factores, entre ellos
la temperatura, el
pH
y las molculas que interactan con la pro
tema. Un factor que afecta la actividad o la unin proteica recibe
REV IS iN
33. Un investigador est tratando de dise lar un frmaco
para
que
se
una a
un receptor celular
especifico.
la
molcula candidata A
tiene
una K
d
de 4,9 p ara el re
ceptor. La molcula B
tiene
una K
d
de
0 3 Qu
mol
cula
t iene mayor
posibilidad de ser usada como frma
co?
lsoformas Las protenas estrechamente relacionadascuya funcin
es
similar pero cuya afinidad por los ligandos
es
diferente
se
de
nominan isoformas. Un ejemplo de isoformas que
se
ver ms
adelante en este texto es la hemoglobina, protena transportado
ra
del oxgeno.
La
molcula de hemoglobina tiene una estructura
cuaternaria compuesta por cuatro subunidades vase Fig 2-9 .
En
la
isoforma de hemoglobina presente en el feto
en
desarrollo,
las subunidades son dos cadenas Ct y dos cadenas y Apoco del na
amiento las molculas de hemoglobina fetal se degradan y son
reemplazadas por hemoglobina adulta, una isotorma cuyas subu
nidades son dos cadenas y dos cadenas p
en
reemplazo de las
dos cadenas y Si bien ambas isoformas se
unen al
oxgeno, la iso
forma fetal tiene mayor afinidad por l.
RMpuesu
en la
p.
49
Activacin Algunas protenas estn inactivas cuando son sinteti
zadas en
la
clula. Antes de poder activarse, unas enzimas debe
r:in quitar una o ms porciones de la molcula Fig 2-17 >
Las
hormonas proteicas una clase de molcula de seal y las
enzimas son dos grupos que comnmente experimentan dicha
adh adll
protroltica lisis
liberar . Las formas inactivas de estas
protenas se identifican frecuentemente con el prefijo pro- por
ejemplo prohormona, proenzirna, proinsulina. Algunas enzimas
inactivas agregan el sufijo -6gello
al
nombre de
la
enzima activa
da, como en el caso del quimotripsingeno
La activadn de algunas protenas requiere la presencia de un
cofactor, un in o grupo funcional orgnico pequeflo.
Los
cofac-
probabilidad de unirse a
la
protena.
Los
ligandos relacionados
competirn por los sitios de unin, por lo que se dice que son
competidores. La competenda entre ligandos es una propiedad
uni\-ersaJ de
la
unin de las protenas.
Los ligandos que remedan a otros se denominan agonistas.
Los agonistas pueden encontrarse en la naturaleza, como la ico-
tiIJa
la sustanda qumica presente en el tabaco, que imita
la
acti
\1dad del neurotransmisor
acetilcolina
al
unirse
al
mismo receptor
proteico. Los agonistas tambin pueden sintetizarse utilizando lo
que
los
cientficos han aprendido del estudio de
los
sitios de
unin de protena-ligando. La capacidad de las m o l ~ u l s agonis
tas
de imitar la activIdad de los ligandos de la naturaleza ha pero
mitido el desarrollo de muchos frmacos.
ltiplesfactores pueden alterar la unin proteica
La
afinidad de una protena por un ligando no siempre
es
constante. Factores qumicos y fsicos pueden modular la afini
dad de unin o incluso eliminarla por completo. Algunas prote
nas deben ser activadas antes de que su sitio de unin
sea
funcio
nal.
En
esta seccin se analizan algunos de los procesos que
han
evolucionado para permitir la activadn, modulacin e inactiva
ci6n de la unin proteica.
Interacciones proteicas 41
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
23/31
PROTENA
ACTIVA
Un
inhibidor competitivo
blOQuea
al
ligando
al unirse al sitio de unIn
I
1
FIGURA
2 19 nhibicin competitiva
competicin. Los agentes antagonistas han resultado tiles para
el
tratamiento de diversas enfermedades. Por ejemplo,
el
tamoxi
feno,
un
antagonista del receptor de estrgeno, se utiliza para el
t ratamiento de formas de cncer de mama dependientes de hor
monas.
Los moduladores alostricos o covalentes pueden ser antago
nistas o activado
res. Los
moduladores alost.ricos
aJlos,
otro;
ste
reos,
sl ido) se unen a
una
protena fuera del sitio de
unin
y,
al
hacerlo, cambian la forma del sitio (Hg. 2-20 11 . Los ,,1Jibidores
alostricos son
antagonistas
que
disminuyen la afinidad del sitio
de unin para el ligando e inhiben la actividad de la protena. Los
activadores alostricos aumentan la probabilidad de unin prote
na-ligando y
potendan la
actividad proteica. En el captulo 18 se
estudiar cmo la capacidad de unin al oxigeno de la hemoglo
bina cambia
con
la
moduladn
alostrica del dixido de carbo
no, del y de muchos otros factores.
Los moduladores covalentes son tomos o grupos funciona
les
que
se
unen
a
una
protena mediante enlaces covalentes y
afectan las propiedades de dicha protena. Al igual que los modu
ladores alostricos, los moduladores covalentes pueden aumentar
o disminuir la capacidad de
unin
O la actividad proteica. Uno de
los moduladores covalentes ms comunes es el grupo fosfato. Mu
chas protenas de la clula pueden ser act ivadas o nact ivadas
cuando un grupo fosfato forma un enlace cavalente con ellas,
proceso que se conoce como fosforilad61J.
Uno de los moduladores qumicos ms conocidos es
el
anti
bitico penicilina. Alexander Fleming descubri este compuesto
en
1928, al observar que
el
hongo eni illillm inhiba la prolifera
dn
bacteriana. Para 1938, los im estigadores haban extrado el
principio activo del hongo y lo haban utilizado para tratar nfee
ciones en seres humanos. Sin embargo,
no
fue hasta 1965 que los
investigadores descubrieron exactamente cmo funciona
el anti
bitico. La penidJina es un antagonista que se une a
una
prote.
na bacteriana esendal por imitacin del ligando normal. Debido
a que la penicilina forma enlaces indestructibles con la protena,
sta queda inhibida de forma irreversible. Sin la protena, la bac
teria
no
puede formar
una
pared celular rgida, y s in la pared r
gida, se hincha, se rompe y muere.
forma un enlace covalente con
la
protel
na y modifica la actividad Ejemplo: gru-
pos fosfato
Modifica la forma tr id ime ns ion al d e la
enzima
por
ruptura d e los p ue ntes d e
hidrgeno
o S S; puede ser irreversible
si
la protena
se desnaturaliza
Se
une
a
la
protena fuera del sitio de
unin
y
modifica la actividad; puede ser
inhibidor o activador
Se
u ne al s it io d e
unin
y no puede ser
desplazado
Factores
qu e
afectan la unin
proteica
un .
CO\ alente
alosterica
~ n i l
C l I o t ~ 1 O 2 3
y
factores qu e
alteran la
unin
o la
actividad
COI Tlpe -tivo Compite dire ctam,nte con el ligando al
unirse en forma reversible al sitio activo
proteoltl a
Convierte
la
f or ma i nact iva a act iva por
remocin de par te de la molcula.
Ejem-
plos:
enzimas
digestivas.
hormonas
pro-
teicas
para la unin Necesarios para la unin del ligando en
el s it io d e unin
R de modulador. Existen dos mecanismos bsicos por
_1:liI>1lio
de unIn
La protena SU l
modulador es aeuva.
Inhil)l(tor
aJostnco
PROTENA
ACTNA
b Inhibicin alostrica
Si alguna vez
frI
un huevo, habr notado esta transformacin
en
la
protena albmina de
la
dara, que pasa de un estado trans
parente y viscoso a un estado blanco y firme. Los iones de hidr-
geno en concentracin suficientemente alta como para ser llama
dos cidos tienen un efecto similar sobre la estructura de la
tena. Durante la preparacin del ceviche, el plato nar,vna de
Ecuador,
se
marIna el pescado crudo con Jugo de lima.
Ei
jugo
ci-
do de la l ima contiene iones de hjdrgeno que dest' uyen los
puentes de hidrgeno de las protenas del msculo del pescado y
hace que las protenas
se
desnaturalicen.
En
consecuencia, la
Sitio
de
unin
El
modulador seune a la
proteina fuera
del itio de
unIn.
La proteina SIIl
modulador es inactiva.
FIGURA 2-20 dul dn
alastrica
a
AC1iVaetOf I
IlIosterica
Los factores fscos modulan
o
nactvan
a
las protenas
Las
condiciones fsicas como la temperatura o el
pH
(acidez)
pueden ejercer un efecto drstico sobre la estructura y la funcin
de las protena'), Pequeas modificaciones en
el pH
o en
la
tem-
peratura actan como moduladores que aumentan o reducen
la
actividad proteica
Fig. 2-21
Una vez que dichos factores
)u
peran determinados valores crticos, destruyen los enlaces no
ca
valentes que mantienen a la protena en su configuracin terda-
rla. La protena pierde su forma y actividad. Cuando
la
protena
pierde su forma se dice que est desnaturalizada
FIGURA 2-21
fecto de la temperatura
sobre la ctivid d proteica
PREGUNTA
La proteina es ms actIva
a 30 C oa 48 C?
20
30 4 50
Temperatura
rC)
6
Protefna
desnaturalIZada
SH
s
Esta proteina se desnaturaliza a
alrededor de SO C.
Interacciones proteicas
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
25/31
Cul es la vekJcldad
cuando la concentracl6n
de
ligandos es 200 mglmL?
PREGUNTAS
Cul es la
vekx:dad
cuando
la concentraan protetea es
Igual aA?
Cuando la vekx:Jdad es 2,5
mg
cul es la concentraan
proteca
PREGUNTA
Velocidad mxima en punto de saturacin
25 50 75 100 125 150 175
ConcentraCIn
de
ligando mgImL -
En
este experimento, la cantidad de protenas fue constante.
A la velocidad mxima, se dice que la proteina esta saturada.
FIGURA 222 Efecto del cambio de la concentr cin pro
teic so re l velocid d
i
4
3
,
o
2
O
O
O
FIGURA 223 Efecto del cambio de la concentracin de
Ji.
gandos sobre
velocidad
A B
e
Concentracin pro te lca_
En este
expenmento
la cantidad de ligando permanece constante
3
~
.5
S
2
O
O
: 1
O
siolgicos. Las clulas modifican la cantidad de una protena al
influir tanto sobre la sntesis
como
la
degradadn
proteica.
Si
la
sntesis supera la degradacin, se acumula protena y se i n c r e ~
menta la velocidad de reaccin. Si la degradacin supera a la
tesis, disminuye la
cantidad
de protena al Igual
que
la velocidad
de
reaccin. Aun
cuando
la
cantidad
de
protena
sea
constante,
existe
un
recambio permanente de protenas.
La velocid d de re ccin
puede
lc nz r un
mximo
Si
la concentracin
de
una protena
en
una clula es
constan
te,
entonces
la concentracin del ligando
determina
la
magnitud
de
la respuesta. Un
menor nmero de
ligandos activan un
menor
nmero de protenas y la respuesta es baja. A medida que
aumen-
tan las
concentradones
de ligandos,
aumenta
la
magnitud de
la
respuesta, hasta
un
mximo donde
todos
los sitios
de unin
se
encuentran ocupados.
Respuesta en la p. 49
EV I S IN
34 Relacione cada sustancia quimica con alguna accin o
acciones.
a Modulador alostrico
b)
Inhibidor competit ivo
e)
Modulador eovalente
1.
Se
une fuera del s it io de
unin
2. Se une en el sitio de unin
3. S610 inhibe la
actividad
4. Inhibe o
potencia
la actividad
e-erpo regul l c ntid d de protein s presentes
clul s
caracterstica de las protenas del cuerpo humano es
tidad
de una determinada protena variar en
el
tiempo,
=:: =::i leme
de manera regulada.
El
cuerpo tiene mecanismos
ten controlar si necesita ms o menos cantidad de una
: ::=_, , I . l protena. Las complejas vas de sealizacin, muchas
L3
c mvolucran protenas, luego instruyen a detenninadas
produdr
nuevas protenas o para destruir degradar
las
es. La
produccin programada de nuevas protenas
enzimas
y
transportadores de membrana,
en
especial) se
==
regulacin
po r incremento.
A la inversa, la
eliminadn
=;: :c
de protenas recibe el nombre
de
regulact6n po r dis
~ ~ ~ ~ E o a m b o s
casos, la clula recibe instrucdones para pro
.:
protenas y as alterar su respuesta.
aoala
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
26/31
La
f igura 2-23 muestra los resul tados
de
un
experimento
t
pico en el
cual la
concentradn
de
protena es
constante
pero
la
concentracin
de
ligando vara. A bajas concentraciones
de
ligan
do. la
\ el odda d de
respuesta es directamente
propordonal
a la
concentracin
de
ligando.
Cuando
la
c onc e nt r adn de
ligando
supera un
determinado
nivel, las molculas ya
no dis ponen de
si,
tios
de
unin libres.
Las
protenas estn
completamente
ocupa
das, y la velocidad
de
respuesta alcanza su valor mximo. Esta
condicin es conocida
como saturacin.
La saturacin se aplica
tanto
a enzimas
como
a transportadores
de membrana.
recepto
res, protenas de
unin
e inmunoglobulinas.
Una analoga de la saturacin apareci en lbs primeros das
de
la televisin,
en
el programa amo
uey
Lucille
BaH
estaba tra
bajando en
la cinta transportadora
d e u na
fbrica
de
dulces y lle
naba
un a
caja de
bombones.
Al
principio la
cinta
se mova lenta
mente y
no
tena dificultad para tomar las golosinas y colocarlas
en la caja. dnta
comenz
a
aumentar
gradualmente la veloci
da d y Lucy
t uv o q ue
comenzar a l lenar la caja
de
chocolates
co n
ms rapidez. Finalmente, la cinta le trafa chocolates a
ta n
alta ve
locidad
qu e
Lucy no poda empaquetarlos todos,
porque
ya esta-
ba
trabajando a la
mxima
velocidad
de
la qu e era capaz. se fue
el punto
de
saturadn
de
Lucy.
SU
solucin fue
comenzar
a co
merse parte
de
los chocolates al
tiempo
qu e ubicaba otros en las
cajas )
En
resumen, hasta
a ho ra h a p od id o aprender
las propiedades
fundamentales y prcticamente
universales de las protenas solu
bles. Usted volver sobre estos conceptos muchas veces a medida
qu e avance
con
los siguientes captulos
de
este libro. En el prxi
mo
captulo aprender ms acerca
de
las protenas insolubles del
cuerpo
humano
qu e
constituyen
los
componentes
estructurales
primordiales de las clulas
y
los tejidos.
REVIS iN
35.
Qu le sucede a
la
velocidad de una reacci6n enzi
mtica a medida qu e disminuye la cantidad
de
enzima
presente?
36. Qu
le
sucede a
la
velocidad
de
una reaccin enzi
mtica cuando
la
enzima ha llegado a
la
saturacin?
R ~ p u e s t a s en
la
pg.
49
RELAC IONAOOS CONCLUS iN
SUPLEMENTOS
DE
CROMO
En
esta
se
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
27/31
El in
hexavalente del cromo,
Cr6+,
tiene seis
protones
no
pareados y por
lo tanto ha
perdido seis electrones. El In trivalente, Cr3+,
ha perdido tres electrones.
,
a
evidencia presentada sugiere que en el
caso
d e Stan no hay b en ef ic io a
partlr
del
consumo de picolinato de cromo, y podrra
haber riesgos.
El
analisis de riesgo-beneflcio
sugiere
interrumpir
el consumo de suplementos
de cromo. Sin embargo, la decisin es
responsabilidad personal de Stan. Debera
mantenerse informado acerca de nuevos
desarrollos que puedan modificar
el
anlisis de
riesgo-beneficio.
No existe evidencia suficiente a
partir
de la
informacin presentada para establecer una
conclusin acerca del papel de la deficiencia de
cromo en la diabetes.
Si
hay ausencia/deficiencia de cromo, menos
glucosa dejar
la
sangre y el nivel de glucosa en
sangre ser mayor que el normal.
Si
bien se
ha
demostrado la toxicidad del
C,-6 ,
no
se
ha
probado concluyentemente la
toxicidad del
Cr
1
los
estudios en clulas
in
vitro
pueden
no
ser aplicables a los
seres
humanos.
Se requieren estudios adicionales en los que se
administren dosis razonables de picolinato
de cromo a animales por un perodo de
tiempo
extendido.
INTEGRACIN
Y ANLISIS
evisin
quimic
1 Los tomos s t ~ compuestos por protones, neutrones y electro
nes. Un protn t iene una
masa
atmica
de
aproximadamente 1
unidad de masa
atmica
urna), a
daltan
Da), y una carga elc
trica
de l
Un
neutr6n
t iene una
m asa de
aproximadamente 1
urna
y no
tiene
carga
elctrica. Un electrn tiene una
masa
insig-
No hay evidencia proveniente
de
investigaciones que avale
el
papel del
picolinato de cromo en el incremento
de la fuerza o d e la
masa
muscular. Otras
investigaciones sugieren que el picolinato
de cromo podrla causar cambios
cancergenos en clulas aisladas.
La forma hexavalente se utiliza en la
industria y su inhalacin ha sido asociada
a
un
mayor riesgo de cncer de pulmn.
Suficientes estudios han demostrado una
asociacin que el California s Hazard
Evaluation System and
Information
Service
ha
incluido en advertencias para
los trabajadores de la industria del cromo.
la evidencia actual acerca de la toxicidad
del cromo trivalente en el pcolinato de
cromo surge a
partir
de estudios realizados
en clulas aisladas en cultivo de tejidos.
Para cada electrn perdido de
un
in,
se
deja atrs un
protn
positivamente cargado
en el n c le o d el I n.
Dosis
mas altas de suplementos de cromo
redujeron los niveles elevados de glucosa
en sangre, pero dosis inferiores
no
tuvieron
ningn efecto. Slo existe
un
estudio,
y no
se brinda informacin acerca de otros
estudios similares.
HECHOS
El
cromo contribuye a transportar glucosa
de
la
sangre a las clulas.
A
tos
electrones se han perdido
lOn
hexavalente de cromo?
c
uos
del in trivalente?
oeodo
en cuent a el anuncio de la
este estudio que
no
demostr
o en el desarrollo muscular a
de
k>s suplementos de cromo)
estudios
que sugieren que el
to
de cromo podra causar
~ c r e e
que Stan deberla
Jrgl.. r
consumiendo picolinato
e cromo?
de los resultad05 del estudio
. puede afirmar que t odos los
oen tes con diabetes padecen
~ d e c r o m o
=
oenonas con carencia de cromo,
~ predecir si
la
glucemia
I Ienor
o mayor a la
?
010
teable
r de esta informacin,
_;J..JI Cfe
concluir que la forma
~ e nt e y la trivalente de cromo
ualmente txicas?
-SUMEN DEL CAPTULO
tntroduce el tema de
las
blomolculas
y
los
iones, cuyas
pro
qu micas
comtitu) en la base de muchos temas fundamentales
lisicloS .
Para
comprender las interacciones moleculares,
comu-
~ = ~ d = i l i n a ~ cenamiento y la rransferencia de energa, y las propleda
de
las
celulas y los tejidos, d e b e r ~ tener
una
buena for
eo
quimica
bsica.
46 c apitu6o
2 InleraccK)nes mole
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
28/31
urue comparada con
los
protones y
los n eutron es, y
una
carga
k
lp_
20; Ag.
Los dementos se distinguen unos de o tr os p or el nmero
atmico
de
sus tomos. que es el numero de p ro to ne s e n el n c le o d e
un
to
m o. Ip..
21).
3 u
masa de
un
tomo
se
calcula sumando el
nmero
de protones
y
de
neutrones en
su
ncleo. p.
21)
1
Los
tomos
de
un
elemento
que
tiene diferente
nmero
de neutrones
en
sus ncleos se denominan s t ~ de
un
elemento. Los istopos
radiactivos
emiten
energa llamada radiacin. p.
21, Fig. 21)
5. Los
electrones que giran alrededor de
un lomo
estn dispuestos en
nivel< S
de energ a. o capas, centrad as en el ncleo. p.
22)
6.
Los
electrones son importantes para los enlaces covalentes y jnicos,
la captura y transferencia de energa, y la formacin de radicales li
bres. p.
22)
Enlaces
y
formas moleculares
7.
Dos o m s
tomos
unidos forman
una molcula.
Las molculas que
induyen
tomos
de
ms
de
un
elemento
se
llaman
compuestos.
p.
23)
8. Un tomo es estable
cuando
todas sus rbitas exteriores estn
ocupa-
das
por
pares de electrones.
p . 23)
9.
Los enlaces covalentcs
son fuertes enlaces formados
cuando
dos to
mos adyacentes
comparten uno
o m s pa res de electroncs.
Cada par
de electrones compartidos
fonna un
enlace covalcnte simple_ pg.
23, Fi8. 2-2)
10. Las molculas cuyos tomos
comparten
electrones de
manera no
uni
forme se
denominan molculas
polares.
Si
los
tomos
dc
una
mol
cula comparten los electrones
en
fonna
unifonne
la molcula recibe
el
nombre
de
molcula no polar.
p.
24;
Hg.
2 ~ 3
1 L
Un
tomo que
gana
o
pierde electrones adquiere carga elctrica y
se
de.nomina
in.
pg
24; Flg.
201)
12.
Los
enlaces inicos
son enlaces fuertes formados
cuando
iones
con
carga o pu esta se atraen u no s a o tros. p . 24)
13.
Los puentes
de
hidrgeno son enlaces dbiles y se forman
cuando
los
tomos
de hidrgeno
de
las molculas polares son atrados a tomos
de oxigeno, nitrgeno o flor. La formacin de puentc) de hidrgeno
entre molculas de agua es responsable
de la tensin superficial
del
agua. p.
25; Fig. 25)
14. Las
fuerzas
de van de r
Waals
son
enlaces
d ~ b i l e s que se
forman cuan
do
las m olculas se atraen un35 a otr35. l.as enlaces d e v an
der
Waals
pueden
fonnarse
dentro
de
una
molcula o entre
molkulas
adyacen
tes.
p. 26)
15.
La fo nn a m olecular est d etermin ad a p or los ng ulos
de
los enlaces
covalentes
y 135
interacciones
no
covalentes dbiles
dentro de
una
molrula.
p . 26)
iomolculas
16. Los
cuatro grupos
prindpales
de
biomolkulas
s on los h id ra to s d e
carbono, los lpidos, las protenas y los
nude6tidos.
Todos ellos
con
tienen carbono, hidrgeno y oxigeno.
p. 2 7)
17
Los
hidratos de carbono tienen
la
frmula general CH
2
0) y se pre
sentan
como monosacrldos,
disac.ridos y polisacridos. Los pol
meros
de glucosa almacenan energa
y
functonan
como componen
tes estructurales de las clulas. pg.
27; Hg. 27)
18
Los
Ipidos
contienen
tomos de carb on o y d e h id rg en o p ero p ocos
tomos de oxgeno. La mayora de los Ipidos
son no
polares.
Los
ci
dos grasos son
cadenas largas
de
tomos
de
carb on o u nidas a h id r
genos.
Los trigllcrldm C5t:in
compuestos
por
glicerol
y
tres cidos
grasos. pp. 27.29; Fig. 2-8)
19.
las protenas son
las biomolkulas ms verstiles debido a
que
estn
constituidas por 20 tipos
de aminocidos
diferentes. p. 30)
20. La estructura
primaria
de
una
protena es
la
secuencia
de
sus
amino
cidos.
la estructura secundaria
es su
disposidn espadal en
hlices
u h olas.
La estructura terciaria
es la forma tridimensional
dc 135
ca
denas
de
aminoddos
plegadas. y la
estructura
cuaternaria
es la dis-
posicin de mltiples cadenas de aminocidos
en
una nica protena.
p . 31; F ig. 2 -9 )
21. Las
protenas
globulares
son solubles
en
agua.
Actan como
trans
portadoras, mensajeras, molculas de defensa y enzimas. Las prote
na s fibrosas
no son faalmente
solubles
en
agua y
fundonan como
componentes
estructurales de
las
cf:lulas
y
de los tejidos. p.
31)
22.
las
protenas, los lipidos y los hidratos
de
carbono se
combinan
para
formar
glucoproteinas,
glucoUpidos o
lipoprotenas.
p
32)
23. Los nuclotidos son importantes para la transmisin
yalmacenamien-
to informad6n
y para
la
transferencia
de
energa. p. 32)
24.
Un Ilucletido esta compuesto por
uno
o ms grupos fosfato,
un
az
car y u na b ase n itro genada p urln a o p irim id in a. Los nuclotidos pe.
quer los incluyen el ATP,
el AO P
y
el
cAMPo
Los
polmeros de nuclc6
tldos
son
los
cidos
nuclcicos DI
A Y RNA.
pp.
3233; Figs. 211,
2-12)
Soluciones acuosas cidos bases y mortigu dores
dep
lquidos y eleetrolitos: homeostasis cido-base
25. Las
molculas que
se
disuelvcn en lquidos se
denominan
solutos.
El
l iq ui do e n el c ua l
se
disueh en recibe el
nombre
dc
solvente. El
sol
vente universal
de
las
soludones
biolgicas
es el
agua.
p. 35)
26. La
facilidad
con la
cual
un
soluto
se
disuelve
en un
solvente
se
deno
mina
solubilidad
en
dicho
sohente_
las molculas
h idr filas, a d i
f er en da d e
Las
molculas
hidrfobas,
se disuelven fcilmente
en
agua. p.
35)
27.
La
concentracin
de
una
soludn
es
la
cantidad d e so lu to
por
uni
d ad d e v ol um en d e solud6n. Una solucin 1
molar
1 M) tiene
un
m ol d e s ol ut o
por
litro de solucin. La concentradn de la mayoa
de las
soludones
biolgicas se expresa
en
milimoles
por
l it ro d e
so-
lucin
mM).
pp . 35-36)
28. Un m ol es i gu al a 6 ,0 2 x 1Q23 partculas de un
elemento
o compuesto.
La masa molccular de una molctlla
se
c al cula al s um ar las m as as
at micas d e tod os sus to mo s. La m as a e n g ra mo s d e 1 m ol d e cual
q ui er e le me nt o o c om pu es to se conoce
como
masa moICf.. \1lar
en
gramos de
un elemento
o com pu esto . p .
36)
29.
Las concentraciones
de las soluciones
se
ex prcsan en m o les/v o lu
men molaridad
o
como solucin porcentual .
l.as concentracio
nes
inicas pueden expresarse
cn
miliequivalentes,
donde un
equi-
valente
es igu al
a
la molarldad del in multiplicada
por
su carga
elctrica. p.
36)
30. El
pH
de una
soludn
es u na m ed id a
de
s u c on ce nt ra ci n d e I n d e
hidrgcno.
Los
.cidos
son
molculas que aportan
H
a
una
solucin.
Las
bases
son
molculas que eliminan
H
de una soludn.
A
mayor
acidez
de
la solucin,
mcnor
pH. p.
37; Hg. 215)
31.
Los amortiguadores de pH
son
soluciones que moderan los cambios
de pH p. 38) .
Interacciones proteicas
32.
La
mayora
de
las protenas solubles
en
agua
fundonan como
enzi
mas, transportadores de membrana, molculas de ser lal, receptores,
p ro ten as d e u nin , facto res d e transcripci n o inm un og lo bu lin as.
pp. 38-39)
33. Los
IIgandos se
unen
a las p ro tenas en
el sitio de
unin.
De
acuerdo
con
el modelo interactivo adaptacin inducida las formas dcl Ii
gando
y
del sitiode
unin
no necesitan coincidir exactamentc. p. 39;
Hg. 2-16)
34.
Las
p ro ten as son especficas resp Kto d el lig an do al cual se
unen.
La
atraccin de una p ro te n a a su l ig an do se denomina afinidad de la
protena
por
el ligando.
La constante
de di50ciacin K
d
) es una me
dida cuantitativa de la afinidad de una protena
por un
ligando deter
minado. p . 39 )
35. Los Iigandos pueden competir
por
el s it io d e
unin
d e u na p ro ten a.
Si los Iigandos que compiten imitan la actividad unos d e o tros, se los
denomina
ag on istas. p. 40)
Preguntas
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
29/31
l. aminocido esencial
2. estrucrura primaria
3.
aminocidos
4.
protenas globulares
5.
enzimas
6.
estructura terciaria
7.
protenas fibrosas
b)
quitina
e) glucosa
d) c elulosa
e)
glucgenQ
d) aceite
e) fosfo lpido s
14. lnumere
los cuatro Upos de biomolculas e incluya
un
ejemplode ca
da
una
de ellas
que
sea relevante para
la
fisiologa.
15
Relacione cada h id ra to de carbono con la
definicin correspon
diente:
a) almidn
21. Relacione las siguientes definiciones
con
los trminos correspondien
tes n o tod os
105 termino
tienen definicin):
a)
cap acid ad d e u na p ro tena d e
l.
inhibicin irreversible
u nirse a u na m olcula
y no
a o tr a 2. modelo intera tivo
b) la
(>
-
7/25/2019 Capitulo 2 silverthon
30/31
COOH
I
H N - C - H
, I
eH
b)
O=C=O
d)
20 40
60
80
ConcentraCIn
de
oxgeno
lnwn
mercurio)
a
e)
e
80
conclusin de que contiene nucletidos, posiblemente induso DNA
o R.N A. Su asistente le pide que
le
diga cmo ha llegado a esa conclu
sin. Qu le responde?
3-1. Una clula que fundona normalmente produce
CO
2
. Cuanto ms
tra
baja la clula, mayor can ti dad de produce. El puede ser
tranSIXlrtado en sangre de acuerdo con-la siguiente ecuaCin: z
H
2
0 = H: CO] = H + HC0
3
Qu efecto produce el esfuerzo de
las clulas musculares sobre el pH
de
la sangre?
35. Cuando el istopo r
