La estructura de las proteínas: un tema peliagudo

Grupo Educacional Escuela de Administración y Comercio[pic 1]

Formando personas, construyendo futuros.

                                                 BIOLOGÍA. FICHA DE COMPRENSIÓN LECTORA

La estructura de las proteínas: un tema peliagudo

Un cabello humano, delgado y ni siquiera vivo, es no obstante una estructura compleja y altamente organizada. El pelo se compone principalmente de una sola proteína helicoidal llamada queratina. Si examinamos de cerca la estructura del cabello, aprenderemos mucho acerca de las moléculas biológicas y los enlaces químicos y porqué el cabello humano se comporta como lo hace.

Un cabello individual consiste en una jerarquía de estructuras. La capa más externa es una serie de escamas superpuestas de manera parecida a las tejas, que protegen el cabello y evitan que se reseque. Dentro del cabello hay células cilíndricas muertas muy apretadas, cada una de ellas llena de largos hilos llamados microfibrillas. Cada microfibrilla es un haz de protofibrillas y cada protofibrilla contiene moléculas helicoidales de queratina trenzadas. Un cabello crece porque las células vivas del folículo capilar enterrado en la piel generan queratina nueva, a razón de 10 vueltas de la hélice proteica cada segundo.

Si tiramos de los extremos de un cabello, notaremos que éste es más bien resistente. El pelo debe su resistencia a tres tipos de enlaces químicos. Primero las moléculas individuales de queratina mantienen su forma helicoidal gracias a muchos puentes de hidrógeno. Para que un cabello se rompa, es preciso romper todos los puentes de hidrógeno de todas las moléculas de queratina que están en un plano transversal del cabello, a fin de que la hélice pueda estirarse al máximo. Segundo, cada molécula forma enlaces cruzados con las moléculas de queratina vecinas, pues crean puentes disulfuro entre cisteínas (aminoácidos específicos). Algunos de estos puentes deben romperse cuando el cabello se estira. Por último, se debe romper al menos un enlace peptídico para que el cabello se rompa.[pic 2]

También, el cabello es relativamente rígido. Esta rigidez se debe a los puentes de hidrógeno individuales que están dentro de las hélices individuales de la queratina y a puentes disulfuro que mantienen unidas a moléculas adyacentes de queratina. Sin embargo, cuando el pelo se moja, los puentes de hidrógeno entre las vueltas de las hélices son sustituidas por puentes de hidrogeno entre los aminoácidos y las moléculas de agua que los rodean, de modo que las hélices se colapsan. Por ello, el cabello húmedo es fláccido. Si el cabello húmedo se enrolla en tubos o rulos y se deja secar, los puentes de hidrógeno volverán a formarse en lugares distintos y mantendrán el rizado. Sin embargo, la mínima cantidad de agua, incluso la contenida en el aire, permitirá a los puentes de hidrógeno recuperar su configuración natural, y el pelo que normalmente es lacio se enderezará.

Si tiramos suavemente del cabello, descubriremos otra mas de su propiedades. Este se estira y luego recupera su forma cuando se libera la tensión. Cuando un cabello se estira, se rompen muchos puentes de hidrógeno dentro de cada hélice de queratina que permite extender la hélice. En cambio, el estiramiento distorsiona a la mayor parte de los puentes disulfuro (enlaces covalentes) entre diferentes niveles de las hélices, pero no los rompe. Cuando se libera la tensión, estos puentes disulfuro se contraen y hacen que el cabello recupere su longitud normal.

Por último, cada cabello tiene una forma característica; puede ser lacio, ondulado o rizado. Lo rizado del cabello se específica genéticamente y se determina bioquímicamente mediante la disposición de los puentes disulfuro. El pelo rizado tiene puentes disulfuro que forman enlaces cruzados entre las diversas moléculas de queratina en diferentes niveles, mientras que el pelo lacio tiene puentes preponderantemente en el mismo nivel. Cuando se aplica una permanente al cabello lacio, se usan dos lociones. La primera rompe los puentes disulfuro entre hélices vecinas. Luego, el pelo se enrolla apretadamente en rulos y se aplica una segunda solución que hace que se vuelvan a formar los puentes. Los nuevos puentes disulfuro conectan las hélices en niveles diferentes y obligan a los cabellos a estar rizados. Estos nuevos puentes son mas o menos permanentes y el cabello genéticamente lacio se puede transformar en cabello bioquímicamente rizado. El cabello nuevo que crezca después tendrá la misma disposición de puentes disulfuro determinada por la genética y no será rizado.[pic 3]

LUEGO DE LA LECTURA, RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS

1. ¿Qué tipo de enlaces se pueden encontrar dentro de una fibra de cabello? ¿Entre que moléculas se establecen?
2. ¿Cómo se establece la resistencia y elasticidad del cabello? ¿Qué rol cumple la cisteína?
3. ¿Cómo se establece la rigidez del cabello?
4. ¿De qué depende el tipo de cabello que tenemos? ¿Qué rol cumplen los puentes disulfuro?

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                                                BIOLOGÍA. FICHA DE COMPRENSIÓN LECTORA

¿Mejorar la naturaleza?

El edulcorante artificial aspartamo lleva una importante advertencia: “Fenilcetonúricos; contiene fenilalanina”. El aspartamo se compone de dos aminoácidos, ácido aspártico y fenilalanina. Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas. (los investigadores no saben a ciencia cierta por qué esta combinación estimula en la lengua los mismos receptores que los que estimula el azúcar de mesa). Los fenilcetonúricos carecen de una enzima que convierte la fenilalanina en tirosina, otro aminoácido. Por ello, los fenilcetonuricos tienen niveles anormalmente altos de fenilalanina, que es tóxica para el sistema nervioso en desarrollo  causando daño cerebral y retraso mental. Una mujer embarazada que padece fenilcetonuria debe restringir su ingesta de este aminoácido para evitar daños en su bebe en desarrollo. Los recién nacidos son sometidos de inmediato a pruebas de nivel de fenilalanina en la orina y se les da una dieta baja en fenilalanina si tienen este desorden metabólico.

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