Clasificación y Estructura de las Proteínas: Fundamentos Bioquímicos

Clasificación y Estructura de las Proteínas

Las proteínas son macromoléculas esenciales para la vida, desempeñando una vasta gama de funciones en los organismos. Se clasifican principalmente en dos grandes grupos según su composición: Holoproteínas y Heteroproteínas.

Holoproteínas: Proteínas Simples

Las Holoproteínas están formadas exclusivamente por cadenas polipeptídicas. Se subdividen en dos categorías principales:

Holoproteínas Globulares

Son proteínas solubles en agua o en disoluciones polares, caracterizadas por su forma esférica o globular. Incluyen:

• Protaminas: Proteínas básicas, solubles en agua y que no coagulan por calor. Se encuentran asociadas al ADN en el esperma de animales.
• Histonas: Proteínas básicas, solubles en agua. Se encuentran asociadas al ADN en el núcleo de las células eucariotas, formando la cromatina.
• Albúminas: Proteínas solubles en agua, como la albúmina de huevo. Regulan la presión osmótica en la sangre y son una de las reservas de proteínas más importantes del organismo. Transportan hormonas y otras sustancias.
• Globulinas: Solubles en disoluciones salinas. Ejemplos incluyen la ovoglobulina y la seroglobulina.

Holoproteínas Filamentosas

Son proteínas insolubles en agua, con una estructura alargada y fibrosa, abundantes en animales superiores. Incluyen:

• Colágenos: Se encuentran en los tejidos conjuntivo, cartilaginoso, óseo y tegumentos. Su hidratación forma gelatinas.
• Queratinas: Existen dos tipos principales:
  • Alfa-queratina: Presente en pelo, uñas, cuernos y piel.
  • Beta-queratina: No contiene cisteína (Cys) y abunda en pezuñas, picos, garras y escamas de peces.
• Fibroína: Aparece en los hilos de seda, confiriéndoles gran resistencia mecánica.
• Elastina: Presente en tendones y tejido conjuntivo. A diferencia del colágeno, no forma gelatinas y proporciona elasticidad.

Heteroproteínas: Proteínas Conjugadas

Las Heteroproteínas son proteínas formadas por una parte proteica (apoproteína) y un grupo prostético no proteico. Se clasifican según la naturaleza de su grupo prostético:

• Cromoproteínas: Su grupo prostético es un pigmento.
  • Porfirínicas: El grupo prostético es un anillo tetrapirrol en cuyo interior hay un catión metálico, como la hemoglobina (con hierro).
  • No Porfirínicas: Como la hemocianina, un pigmento respiratorio de crustáceos y moluscos (de color azul, con cobre).
• Glucoproteínas: Poseen un grupo prostético que contiene moléculas de glúcidos, como la glucosa. Ejemplos incluyen anticuerpos y algunas hormonas.
• Lipoproteínas: Su grupo prostético son lípidos. Hay dos tipos principales:
  • Lipoproteínas de membrana: Se encuentran en las membranas celulares.
  • Lipoproteínas sanguíneas: Se encargan de transportar lípidos por la sangre desde el intestino hasta los tejidos.
• Nucleoproteínas: Su grupo prostético es una molécula de ácido nucleico. Son nucleoproteínas las asociaciones de histonas o protaminas con el ADN.
• Fosfoproteínas: El grupo prostético es ácido fosfórico. Pertenecen a este grupo la caseína de la leche y la vitelina de la yema de huevo.

Estructuras Secundarias de las Proteínas

Las estructuras secundarias describen la disposición espacial local de la cadena polipeptídica, estabilizada por puentes de hidrógeno entre los grupos peptídicos. Las más comunes son:

Alfa Hélice (α-hélice)

En la Alfa Hélice, cada plano que contiene el enlace peptídico realiza un desplazamiento con respecto al anterior, originando un enrollamiento espacial dextrógiro. Se caracteriza por tener aproximadamente 3.6 aminoácidos por vuelta. Un ejemplo clásico es la alfa-queratina.

Hélice del Colágeno

La estructura de la Hélice del Colágeno es similar a la alfa hélice pero más extendida, con aproximadamente 3 aminoácidos por vuelta. Es una estructura característica de la proteína colágeno, que forma una triple hélice.

Disposición Beta-Laminar (Hoja Plegada Beta, β-lámina)

En la Disposición Beta-Laminar, los aminoácidos forman una hélice aún más extendida (aproximadamente 2 aminoácidos por vuelta) que recuerda a un zigzag. La asociación de varias moléculas con disposición beta origina una lámina en zigzag, conocida como hoja plegada beta. Un ejemplo es la beta-queratina.