APLICACIONES

Fuerzas que controlan la estructura de la proteína


 * __Puentes de hidrógeno __

Las cadenas polipeptídicas contienen numerosos donadores y aceptores de protones tanto en la cadena principal como en la cadenas laterales (o grupo R) que permiten la formación de este tipo de enlaces.


 * __Puentes disulfuro __

Son enlaces covalentes que se establecen entre dos residuos de cisteína que especialmente se encuentren próximos; son el producto de la oxidación de dos grupos //tiol// (uno de cada cisteína). Este tipo de enlace sólo puede formarse en el ambiente oxidante del retículo endoplasmático, por lo que en general los puentes disulfuro se encuentran en proteínas de membrana y de secreción.


 * __Fuerzas hidrófobas__

Las proteínas están compuestas de aminoácidos que contienen grupos R de carácter hidrófilo como hidrófobo. Es la naturaleza de la interacción de los diferentes grupos R con el medio acuoso la que juega el papel principal en las estructuras de las proteínas. El plegamiento espontáneo de las proteínas globulares es un reflejo del balance entre las fuerzas energéticas opuestas del puente de hidrógeno, los grupos hidrófilos R y el medio acuoso, y la repulsión del medio acuoso por los grupos hidrófobos R. La hidrofobicidad de ciertos grupos R de los aminoácidos tiende a dirigirlos hacia el interior de las proteínas. Estas fuerzas restringen las conformaciones en las cuales las proteínas pueden plegarse.


 * __Fuerzas electrostáticas__

Las fuerzas electrostáticas son principalmente de tres tipos: carga-carga, carga-dipolo y dipolo-dipolo. Las interacciones típicas carga-carga que favorecen el plegamiento de las proteínas se dan entre dos grupos R con carga opuesta. La interacción carga-dipolo se da entre un grupo R ionizado y el dipolo de una molécula de agua. La forma dipolar de los grupos R afecta la interacción con el agua. Por tanto, es entendible que la mayoría de los aminoácidos que se encuentran en la superficie de las proteínas globulares contienen grupos R cargados o polares.


 * __Fuerzas de van der Waals__

Son fuerzas de atracción y repulsión que controlan el plegamiento de las proteínas. Las fuerzas de atracción se dan entre dos átomos no cargados y no unidos, pero que provocan la formación de dipolos. Fuerza de repulsión es la que se establece entre dos átomos no cargados que se encuentran muy cerca, pero que no inducen dipolos. Las fuerzas de van der Waals son extremadamente débiles en comparación con las otras fuerzas que gobiernan la conformación de las proteínas; por tanto, son las numerosas interacciones de este tipo las que hacen significante su presencia en el plegamiento de las proteínas.

Cromatografía de Intercambio Iónico

La cromatografía de intercambio iónico es un método de separación que permite la separación de moléculas basada en sus propiedades de carga eléctrica. Se compone de dos fases, la fase estacionaria o intercambiador iónico y la fase móvil.La fase estacionaria insoluble lleva en la superficie cargas electrostáticas fijas, que retienen contra iones móviles que pueden intercambiarse por iones de la fase móvil La fase móvil en cromatografía de intercambio iónico suele ser una disolución acuosa con cantidades moderadas de metanol u otro disolvente orgánico miscible con agua que contiene especies iónicas en forma, generalmente de buffer.Los iones de la fase móvil compiten con los analitos por los sitios activos de la fase estacionaria. El principio básico de la cromatografía de intercambio iónico es que las moléculas cargadas se adhieren a los intercambiadores de forma reversible de modo que dichas moléculas pueden ser unidas o desunidas cambiando el ambiente iónico. La separación mediante intercambiadores iónicos se realiza por lo general, en dos fases: en la primera las sustancias aseparar se unen al intercambiador utilizando condiciones que originan una unión fuerte y estable; acontinuación, se eluye de la columna con tampones de diferentes pH o diferente fuerza iónica,compitiendo los componentes del tampón con el material, por los sitios de unión.



(A)(diamante celeste) Con una fase estacionaria cargada negativamente son retenidas las sustancias cargadas positivamente. (B)(diamante blanco) Deben competir con los contraiones (del amortiguador). (C)(diamante rosado) Las sustancias cargadas negativamente pasan a través de la face estacionaria sin enlazarse.

Cada proteína individual tiene una carga neta distinta a un pH dado. Algunas proteínas están cargadas negativamente y algunas positivamente al mismo pH. Esta propiedad de las proteínas es la base para la cromatografía de intercambio de iones. Se utilizan resinas de celulosa fina que están negativa (intercambiador de catión) o positivamente (intercambiador de anión) cargadas. Las proteínas de carga opuesta a la resina son retenidas mientras que una solución de proteínas pasa a través de la columna. Las proteínas retenidas entonces son liberadas al hacer pasar una solución de iones que llevan una carga opuesta al de la columna. Utilizando un gradiente iónico de fuerza progresivamente mayor, las proteínas con mayor afinidad a la resina son lavadas progresivamente. Electroforesis de Proteínas La electroforesis proteica es la separación de proteínas mediante la aplicación de un campo eléctrico. Existen diferentes tipos en función del tipo de separación empleado: electroforesis de zona (separación en función de la carga), isoelectroenfoque y separación por tamaño en tamiz molecular (también aplicable a ácidos nucleicos). Las proteínas también se pueden caracterizar según tamaño y carga por la separación en una corriente eléctrica (electroforesis) dentro de geles sólidos hechos de acrilamida polimerizada y reticulada. La técnica más utilizada se llama electroforesis de gel de poliacrilamida SDS (SDS-PAGE). El gel es una lámina fina de acrilamida polimerizada entre dos placas de cristal. Esta técnica utiliza un detergente negativamente cargado (sulfato dodecil de sodio) para desnaturalizar y solubilizar las proteínas. Las proteínas desnaturalizadas por el SDS tienen una carga negativa uniforme de tal manera que todas las proteínas migran a través del gel en el campo eléctrico basado solamente en su tamaño. Mientras más grande es la proteína se moverá más lentamente a través de la matriz del poliacrilamida. Luego de la electroforesis se analiza la distancia de migración de las proteínas desconocidas comparándolas con estándares o mediante varias tinciones o técnicas radiográficas de detección. Esquema de preparación de un gel de electroforesis horizontal, típicamente empleado con agarosa para correr ácidos nucleicos. La placa que se observa se introduce a continuación en una cubeta rellena de tampón de electroforesis y conectada a los electrodos. Luis González   Sistema de Aspersión Electrostática Este sistema consiste en utilizar tecnología electrostática. Que permite controlar enfermedades en los cultivos agrícolas reduciendo la cantidad de químicos que no afecten el ambiente, agua e insectos. Las cargas electrostáticas son fuerzas atractivas entre las gotas de la aspersión y el objetivo, como por ejemplo la atracción electrostática que se produce en la secadora entre una camisa y unos calcetines. La fuerza de atractiva que causa la planta con las gotas es grande por las gotas es de bajo peso. La fuerza eléctrica que atrae a la aspersión hacia el objeto es más grande que la fuerza de la gravedad.Los aspersores electrostáticos reducen el gasto y la pérdida de químicos hasta en un 50%.Las gotas cambiaran su movimiento a diversas direcciones y fluirán contra la gravedad cuando la superficie del objetivo se acerque. La nueva boquilla ESS Maxcharge utiliza aire comprimido, el aire se mueve a través de la boquilla a casi la velocidad del sonido impactando el flujo de líquido donde la concertación de la carga electrostática es más alta, con esto se logra una cobertura perfecta hacia todas las superficies del objeto cubriendo áreas escondidas. Usos principales Todos los automóviles del mundo utiliza la aspersión electrostática ya que se pintan utilizando la electrostática.

Sanitizacion: desinfección de hoteles restaurantes, baños etc.la electrostática permite cubrir completamente rincones. Aplicación de Soluciones al Cuerpo Humano: el bronceado que utilizan las personas de color marron sin sol. Utilizan atomizadores electrostáticos, esta aplicación de bronceadores también se puede utilizar en jabones, lociones, desinfectante. Agricultura: Utilizado para el control de plaga eficaz reduce la cantidad de plaguicida y fertilizante.

=Juana Y. Cruz Gonzalez=