Las Proteínas
¿Qué son las proteínas?
- Las Proteinas son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre (C, H, O, N y S), además se combinan con otros elementos como el cobre (Cu), hierro (Fe) y magnesio (Mg).
- Las proteínas son la asociación de varios aminoácidos puestos en una cadena lineal. Contienen carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno.
- Los aminoácidos se unen entre sí por enlaces peptídicos, uniendo el extremo amino de uno con el extremo carboxilo de otro aminoácido.
Los monómeros que las forman se conocen como Aminoácidos
Todos los aminoácidos comparten químicamente un átomo de carbono central (C) y unido a éste un grupo amino (NH2), un grupo carboxilo (COOH), un átomo de hidrógeno y un grupo variable denominado.Tipos de aminoácidos:
En el ambiente existen más de dos decenas de aminoácidos, pero, los necesarios para formar proteínas son 20, los denominados aminoácidos proteicos.
De estos 20 aminoácidos proteicos, diez son aminoácidos esenciales, los cuales no sintetiza el ser humano, por lo cual debe consumirlos en la ingesta diaria de alimentos.
Esenciales
(valina, histidina, arginina, treonina, fenilalanina, leucina, triptófano, metionina, isoleucina y lisina). Hay que aclarar que la histindina y arginina son esenciales sólo durante la lactancia y las primeras etapas de la niñez.No esenciales
(serina, prolina, alanina, tirosina, glutamina, asparagina, ácido aspártico, ácido glutámico, cisteína, glicina).Dato importante: El número de aminoácidos y su secuencia son proporcionados por el código genético. Es importante recalcar que la estructura y la función de cada proteína radica precisamente en su secuencia, de donde se desprende la importancia de esta característica en la vida de los organismos.
División de las proteínas:
- Heteroproteínas
- Holoproteínas
Heteroproteínas:
Están constituidas por aminoácidos más átomos de elementos como el cromo y el fósforo,azúcares, lípidos y bases nitrogenadas.
- Glucoproteínas Tienen funciones diversas, entre ellas, formar moco, una secreción que
- se produce para protección.
- Lipoproteínas El grupo prostético está constituido por complejos lipídicos de alta y baja densidad que transportan lípidos por la sangre.
- Cromoproteínas Son proteínas globulares que tienen la particularidad de contener un grupo metálico en su estructura; realizan funciones catalíticas especiales como la de transporte . Presentan un color brillante como en el caso de la hemoglobina.
- Fosfoproteínas Se les conoce como proteínas energéticas como la vitelina del huevo y la caseína de la leche.
- Nucleoproteínas Son constituyentes de los nucleosomas de la cromatina.
Holoproteínas
Están constituidas únicamente por aminoácidos y desempeñan varias e importantes funciones en los seres vivos:- Estructural: Proporcionan forma y soporte, como la elastina, la queratina y el colágeno, proteínas que mantienen unidos los tejidos de los que forman parte.
- Movimiento: Participan tanto en el de los organelos como en el de la propia célula; por ejemplo, la miosina y la actina regulan los movimientos musculares, en tanto que la dineina controla el movimiento de los cilios y flagelos.
- Defensa: Participan como sustancias de protección, como en el caso de las inmunoglobulinas, que refuerzan el sistema inmunitario contra organismos y sustancias patógenas.
- Reconocimiento de señales: Muchos de los receptores que se encuentran en la membrana celular son proteínas de reconocimiento de señales químicas que identifican cualquier agente externo o patógeno que intente entrar en la célula.
- Catalizadora: Aceleran las reacciones químicas. Aquí se encuentran las enzimas
- Hormonal: Participan como mensajeros químicos en el cuerpo, llevando órdenes de un órgano a otro, como la calcitonina, hormona del crecimiento.
- Transporte: Como la ferritina está implicada en el almacenamiento y la liberación del hierro; la hemoglobina, encargada del transporte de oxígeno a las células.
- Reserva: La albúmina, que se encuentra en las claras de los huevos de los organismos, sirve en algunos vertebrados como su primer alimento antes de emerger del huevo.
- Reguladora: Por ejemplo, las histonas, que regulan la expresión de los genes.
- Traducción de señales: La rodopsina, por ejemplo, se localiza en la retina y transforma las señales recibidas en señales eléctricas, físicas o luminosas para la formación de la imagen.
Estructuras proteínicas
- La cadena de aminoácidos que forman una proteína, como hemos dicho, está dada por el código genético.
- Existen proteínas que son únicas en cada organismo, lo que origina, por ejemplo, que no todos los órganos trasplantados sean compatibles.
- Lo que distingue una proteína de otra es el orden secuencial de sus aminoácidos.
- En esta característica recae la forma tridimensional que adquiera en el espacio, y de esta conformación depende su buen funcionamiento.
- Estructura primaria: Es simplemente la secuencia que presenta cada proteína y se representa como una cadena lineal de aminoácidos, donde en un extremo: grupo amino terminal (NH2) y en el otro el carboxilo terminal (–COOH–).
- Estructura secundaria: La cadena lineal se va plegando de distintas maneras, según el número de enlaces que se forman entre los aminoácidos de la proteína, lo que da pie a la estructura secundaria. En ésta se distinguen dos tipos: β-hélice y β-plegada.
- Estructura terciaria: Es la conformación tridimensional de la proteína en donde por medio de puentes disulfuro se unen las secuencias de aminoácidos y las estructuras secundarias α-hélice y β-plegada.
- Estructura cuaternaria: Se presenta cuando se unen dos o más monómeros (cadenas polipeptídicas) proteínicos con estructura terciaria. Los hay donde los monómeros que forman la estructura son iguales o diferentes.
Rutas de metabolismo: Síntesis y catabolismo de los macronutrientes
El metabolismo de las proteínas se puede producir de dos
maneras:
- Proteínas del organismo(endógenas)
- Ingeridos de la dieta (Exógenas)
Endógenas: El proceso de catabolismo proteico ocurre en el
interior de las células. Se prosigue con la degradación y síntesis de
proteínas, denominado proceso de recambio proteico
Exógenas: la degradación comienza en el tubo digestivo,
mediante la acción de un determinado tipo de enzimas: proteasas, (la tripsina y
la quimotripsina) son capaces de romper los enlaces peptídicos que mantienen
unidos los aminoácidos de una proteína. Los aminoácidos resultantes ya son
capaces de entrar en las células.
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