Proteínas: Estructura, Clasificación, Aminoácidos y Funciones Esenciales

Proteínas: Estructura, Clasificación y Funciones

Proteínas: Se pueden definir como un polímero de aminoácidos constituido por un carbono al que hay unidos un grupo amino (-NH2), un grupo ácido (-COOH), un hidrógeno y un grupo radical variable.

Clasificación de las Proteínas

Si la proteína está constituida solo por aminoácidos, se denomina holoproteína. Cuando además de aminoácidos presenta algún otro tipo de molécula, recibe el nombre de heteroproteína.

Aminoácidos: Los Bloques de Construcción

Aminoácidos: Son compuestos orgánicos que se caracterizan por poseer un grupo carboxilo y un grupo amino. Son sólidos, cristalinos, de elevado punto de fusión, solubles en agua, con actividad óptica y comportamiento químico anfótero; pueden ionizarse dependiendo del pH como un ácido, una base o ambos a la vez.

Enlace Peptídico: La Unión de los Aminoácidos

Enlace peptídico: Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua.

Estructura de las Proteínas: Niveles de Organización

Estructura de las proteínas:

• Estructura primaria: Es la secuencia de aminoácidos de la proteína, nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran.
• Estructura secundaria: Es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. A medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, van adquiriendo una disposición espacial estable. Hay 3 tipos de estructura secundaria: α-hélice, hélice de colágeno y la conformación β.
• Estructura terciaria: Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma, originando una conformación globular que facilita su solubilidad en agua y en disoluciones salinas. Las proteínas que no llegan a formar estructuras terciarias mantienen la secundaria alargada, dando lugar a proteínas filamentosas.
• Estructura cuaternaria: Informa de la unión mediante enlaces débiles de varias cadenas polipeptídicas para formar un complejo proteico.

Centro Activo de las Proteínas

Centro activo: Es el conjunto de aminoácidos de una proteína cuyos radicales poseen la capacidad de unirse a otras moléculas y de reaccionar con éstas.

Propiedades de las Proteínas

Propiedades de las proteínas:

• Solubilidad: Las proteínas globulares dan lugar a dispersiones coloidales por su gran tamaño. Se establecen puentes de hidrógeno con las moléculas de agua que recubren a la proteína, evitando que se una a otras proteínas.
• Desnaturalización: Si se producen cambios de pH, temperatura, alteraciones en las concentraciones, etc., las proteínas no son funcionales, pierden su capacidad para llevar a cabo la función para la que fueron diseñadas. Pueden recuperar a veces su conformación primitiva, lo que se denomina renaturalización.
• Especificidad: En su secuencia de aminoácidos, las proteínas tienen sectores estables y sectores variables en los que los aminoácidos pueden ser sustituidos por otros sin alterar la función de la molécula. Esto permite que cada especie tenga sus proteínas específicas y que incluso aparezcan diferencias entre individuos de la misma especie.
• Capacidad amortiguadora: Tienden a neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como una base o un ácido y, por tanto, liberar o retirar protones.

Proteínas Globulares: Ejemplos

Proteínas globulares:

• Colágenos: Aparecen en tejidos conjuntivos, cartilaginosos, tegumentarios y óseos.
• α-Queratinas: Aparecen en uñas, pelo, plumas, lana...
• Elastinas: Aparecen en tendones y vasos sanguíneos.
• β-Queratinas: Aparecen en los hilos de seda.

Funciones de las Proteínas: Roles Esenciales

Funciones de las proteínas:

• Estructural: Forman parte de los microtúbulos del citoesqueleto, de los cilios y flagelos y las histonas que se asocian al ADN.
• Transporte: Transportan sustancias por el organismo, como la hemoglobina que transporta oxígeno por la sangre.
• Enzimática: Favorecen las reacciones químicas que tienen lugar en las células del organismo.
• Hormonal: Son biocatalizadores que actúan por todo el organismo, como la hormona del crecimiento.
• Defensa: Los anticuerpos cuya función es neutralizar a las sustancias extrañas que entran en el organismo.
• Contráctil: Estructuras que permiten la contracción y relajación de las fibras musculares.
• Reserva: Almacenamiento de nutrientes.
• Homeostática: Regulan el pH.