Proteinas Y Aminoacidos

PROTEINAS

Las Proteína son macromolécula formada por una o más cadenas de aminoácidos en un orden específico: el orden está determinado por la secuencia de bases de nucleótidos del gen que codifica la proteína. Las proteínas son necesarias para la estructura, el funcionamiento y la regulación de células, tejidos y órganos de un organismo. Cada proteína tiene funciones únicas.

FUNCIONES

Entre las funciones que cumplen las proteínas cabe destacar las siguientes:

 Función Estructura: Es una de las funciones más características de las proteínas que se consideran habitualmente los elementos plásticos a partir de los cuales se constituyen la mayoría de las estructuras celulares. Por ejemplo: Las glucoproteínas forman parte de las membranas celulares.

 Función Homeostática: Las proteínas, junto con las sales minerales, intervienen en el mantenimiento del equilibrio osmótico.

 Función de Transporte: La proteínas actúan también transportando sustancias, así, la hemoglobina y hemocianina transportan el O2 por el organismo, y las lipoproteínas transportan lípidos como el colesterol.

 Función Defensiva: Como la del fibrinógeno que contribuye a la formación del coágulo durante una hemorragia, la mucina que tiene acción protectora, o las inmunoglobulinas que se comportan como anticuerpos.

 Función Hormonal: Existen hormonas de naturaleza proteica, como la insulina que regula el metabolismo de los glúcidos.

 Función Contráctil: Como la actina y miosina responsables de la contracción muscular.

 Función de Reserva: Aunque raras veces las proteínas actúan como fuente de energía existen clases como las albúminas (por ejemplo ovoalbúminas) que constituyen la reserva principal de las proteínas en el organismo. Estas pueden ser utilizadas como elementos nutritivos y como almacén de aminoácidos dispuestos a ser utilizados como unidades estructurales por el embrión en desarrollo.

 Función Enzimática: Las reacciones biológicas están controladas por enzimas que son proteínas.

Niveles estructurales

1. Estructura primaria

• Cada proteína se caracteriza por el número, tipo y orden de los aa que la componen.

• La secuencia de aa condiciona los niveles estructurales siguientes.

2. Estructura secundaria

• Todos los enlaces de la cadena polipeptídica, excepto los enlaces peptídicos, permiten la rotación de la molécula. De todas las conformaciones posibles solo algunas son estables. La mayoría de las proteínas presentan una estructura conjunta.

• Hélice alfa

Hélice dextrógira con 3,6 aa por vuelta. Puentes de H entre el grupo -NH de un aa y el -C=O del cuarto aa que sigue en la secuencia. Los R quedan hacia afuera.

Algunos aminoácidos como la Prolina desestabilizan esta estructura. También la presencia de cadenas laterales voluminosas o grupos con la misma carga próximos.

Lámina plegada

Cadena plegada sobre sí misma y en zig-zag. Se estabiliza también mediante puentes de H entre distintas zonas de la cadena polipeptídica. Los grupos R se alternan hacia arriba y abajo.

Hélice de colágeno

Predominan la Prolina y la hidroxiprolina. Hélice más abierta. Tres hélices se unen para formar una superhélice de colágeno.

3. Estructura terciaria (Globular)

Replegamiento tridimensional. Determina la actividad de la proteína. Las proteínas con estructura terciaria son más activas, las fibrosas suelen ser estructurales. Se producen interacciones entre radicales de aa que se encuentran separados en la cadena polipeptídica.

4. Estructura cuaternaria (Proteínas oligoméricas)

Proteínas oligoméricas. Asociación de varias subunidades proteicas iguales o diferentes mediante enlaces débiles. Un ejemplo de proteína oligomérica es la hemoglobina, formada por cuatro subunidades iguales dos a dos.

PROPIEDADES DE LA PROTEÍNA

Solubilidad

Las proteínas son solubles en agua cuando adoptan una conformación globular. La solubilidad es debida a los radicales (-R) libres de los aminoácidos que, al ionizarse, establecen enlaces débiles (puentes de hidrógeno) con las moléculas de agua. Así, cuando una proteína se solubiliza queda recubierta de una capa de moléculas de agua (capa de solvatación) que impide que se pueda unir a otras proteínas lo cual provocaría su precipitación (insolubilización). Esta propiedad es la que hace posible la hidratación de los tejidos de los seres vivos.

Capacidad amortiguadora

Las proteínas tienen un comportamiento anfótero y esto las hace capaces de neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como un ácido o una base y por tanto liberar o retirar protones (H+) del medio donde se encuentran.

Desnaturalización y renaturalización

La desnaturalización de una proteína se refiere a la ruptura de los enlaces que mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, conservándose solamente la primaria. En estos casos las proteínas se transforman en filamentos lineales y delgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos e insolubles en agua. Los agentes que pueden desnaturalizar a una proteína pueden ser: calor excesivo; sustancias que modifican el pH; alteraciones en la concentración; alta salinidad; agitación molecular; El efecto más visible de éste fenómeno es que las proteínas se hacen menos solubles o insolubles y que pierden su actividad biológica.

La mayor parte de las proteínas experimentan desnaturalizaciones cuando se calientan entre 50 y 60 ºC; otras se desnaturalizan también cuando se enfrían por debajo de los 10 a 15 ºC.

Especificidad

Es una de las propiedades más características y se refiere a que cada una de las especies de seres vivos es capaz de fabricar sus propias proteínas (diferentes de las de otras especies) y, aún, dentro de una misma especie hay diferencias proteicas entre los distintos individuos. Esto no ocurre con los glúcidos y lípidos, que son comunes a todos los seres vivos.

La enorme diversidad proteica interespecífica e intraespecífica es la consecuencia de las múltiples combinaciones entre los aminoácidos, lo cual está determinado por el ADN de cada individuo.

¿Para qué necesitamos las proteínas?

Las proteínas, como todos los nutrientes, son necesarias en una cantidad para realizar correctamente sus funciones:

• Contribuyen a la formación, crecimiento y reparación de todos los órganos.

• Forman también los músculos, la piel, los tendones

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