Biomoléculas nitrogenadas: las proteínas

 

 

 

BIOMOLÉCULAS NITROGENADAS: LAS PROTEÍNAS

Las proteínas son polímeros formados por la unión de aminoácidos y constituyen el grupo de biomoléculas nitrogenadas (contienen nitrógeno) con mayor cantidad de funciones en los seres vivos. Una secuencia de menos de 100 aminoácidos se denomina péptido.

                               

Todas las proteínas están formadas por una secuencia única de aminoácidos  (como las huellas dactilares).

Ejemplo de proteínas:

El colágeno presente en la piel, los huesos, los cartílagos, los vasos sanguíneos y los tendones, otorga rigidez y resistencia

La elastina se halla en la piel y otros tejidos, y proporciona elasticidad.

Muchos productos cosméticos para la piel y el cabello contienen estas proteínas pero su eficiencia no está del todo comprobada. 

La  acción limpiadora de algunos jabones en polvo se favorece con el agregado de proteínas llamadas enzimas que degradan y descomponen las sustancias que forman parte de las manchas y así mejoran la acción del producto.
                                                                                        

Los aminoácidos como su nombre lo indica, se caracterizan porque todos ellos tienen un grupo AMINO y un grupo carboxílico o ÁCIDO, ambos unidos a un átomo de carbono central denominado alfa. Éste a su vez está unido a un átomo de hidrógeno y a otra cadena o grupo llamado RADICAL (R).


 

Los veinte tipos de aminoácidos distintos que conforman las proteínas se diferencian por el radical.

Una característica importante de los aminoácidos es su característica ácido-básica en solución acuosa:

* El grupo carboxilo (COOH): se comporta como ácido, pierde un ion hidrógeno y queda con carga negativa (COO-)

* El grupo amino (-NH2): se comporta como base ,toma un ion hidrógeno y queda con carga positiva (NH3+)



Nomenclatura

El nombre de los aminoácidos suele hacer referencia a la fuente de la que fuente de la que fueron aislados por primera vez. La asparagina, por ejemplo, fue extraída del espárrago. Muchos de los nombres terminan en ina.

Para abreviar los nombres se usan las tres primeras letras de la palabra en inglés y la primera en mayúscula.
Por ejemplo: glicina Gly, valina Val, alanina Ala.

El enlace peptídico

Los aminoácidos se unen entre sí a través de una reacción que se da entre el grupo carboxilo de uno de ellos y el grupo amino del otro, como resultado se libera una molécula de agua. Esto origina un nuevo grupo funcional denominado amida (NH-C=O).

La unión que se genera se llama enlace peptídico.

En uno de los extremos queda un grupo amino sin reaccionar (N-terminal) y se lo representa a la izquierda y en el otro extremo

se encuentra el grupo carboxilo libre (C-terminal) y se lo representa a la derecha.

 

 

Aminoácidos esenciales y no esenciales

Los aminoácidos esenciales son aquellos que el cuerpo no puede fabricar y que deben ser incorporados a través de los alimentos.
En el caso de ser humano éstos son ocho:

Leucina, isoleucina, valina, fenilalanina, triptófano, metionina, treonina y lisina

Los aminoácidos no esenciales pueden ser sintetizados por el organismo por lo cual no es indispensable incorporarlos con los alimentos. Son doce:

• Alanina
• Asparagina
• Aspartato
• Cisteina
• Glicina
• Glutamato
• Glutamina
• Hidroxilisina
• Hidroxiprolina
• Prolina
• Serina
• Tirosina

LAS PROTEÍNAS: GENERALIDADES Y FUNCIONES

 

Se pueden clasificar según:

 

1- SU MORFOLOGÍA

 

* Proteínas globulares: tienen forma esférica y se disuelven en agua. Por ejemplo la OVOALBÚMINA presente en la clara del huevo.

 

* Proteínas fibrosas: forma alargada y se organizan formando fibras. El COLÁGENO y la ELASTINA son ejemplos de este tipo de proteínas.

 

 

 

2- LA COMPOSICIÓN:

 

* Proteínas simples: formadas únicamente por aminoácidos

 

* Proteínas conjugadas: están unidas a una molécula que no contiene aminoácidos, que recibe el nombre de grupo prostético. Por ejemplo las glicoproteínas, lipoproteínas, fosfoproteínas, etc.

 

3- LA FUNCIÓN

 

* Proteínas de transporte: se unen a otra sustancia y la transportan, la ALBÚMINA por ejemplo transporta ácidos grasos en la sangre.

 

* Proteínas estructurales: le dan forma y estructura a los tejidos, por ejemplo la QUERATINA que abunda en piel y uñas. 

 

* Proteínas de defensa: como por ejemplo los ANTICUERPOS

 

* Proteínas reguladoras: transmiten señales que producen efecto, como la INSULINA.

 

* Proteínas catalíticas o ENZIMAS: se encargan de facilitar y acelerar las reacciones químicas.

 

* Proteínas contráctiles: tienen la capacidad de contraerse, como la ACTINA y la MIOSINA en las células musculares

 

* Proteínas de depósito: acumulan sustancias de almacenamiento, la FERRITINA almacena hierro en el hígado y la OVOALBÚMINA del huevo es aprovechada como fuente de aminoácidos por el embrión.

 

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

 

1- Estructura primaria: es la secuencia lineal de los aminoácidos. Indica la cantidad, tipo y orden en el que se encuentran unidos.

 

 

2- Estructura secundaria: la proteína se pliega por formación de puentes de hidrógeno (no participan los grupos R de cada aminoácido). Puede plegarse en forma de alfa hélice o beta plegada.

 

 

3- Estructura terciaria: comienzan a interaccionar los grupos R de los distintos aminoácidos y adoptan una forma tridimensional característica. Se forman puentes disulfuro, puente hidrógeno, etc.

 

4- Estructura cuaternaria: se presenta en proteínas que presentan más de una cadena de aminoácidos. Cada cadena, con su estructura terciaria, constituye una subunidad que se relaciona espacialmente con las restantes, mediante interacciones entre los R de sus aminoácidos.

 

 

Los niveles terciarios y cuaternarios son los responsables de la función de la proteína.

 

DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

 

Cuando una proteína pierde casi por completo su plegamiento, y, por lo tanto, su función, se dice que ocurrió una desnaturalización de la proteína.

La desnaturalización rompe los enlaces peptídicos y se da en condiciones extremas (como temperatura muy alta, o medio muy ácido o muy básico), o por acción de ciertas enzimas llamadas proteasas, porque favorece la ruptura completa de la proteína.

 

La desnaturalización no destruye la estructura primaria.

 

ALIMENTOS QUE CONTIENEN PROTEÍNAS

Las proteínas están presentes en mayor cantidad en alimentos de origen animal, como las carnes, la leche y el huevo; aunque también se encuentra en algunos de origen vegetal, como las legumbres, la soja y la quinoa.

Las proteínas completas o de alto valor biológico contienen todos los aminoácidos esenciales (es decir, los que el cuerpo no es capaz de sintetizar), en cantidades suficientes y en las proporciones adecuadas. Para obtener proteínas completas de alimentos de origen vegetal se deben combinar cereales y legumbres (por ejemplo arroz y lentejas).