Estructura, desnaturalización y funciones biológicas de las proteínas

Resumen

El documento explica cómo se forman las proteínas mediante el enlace peptídico entre aminoácidos y clasifica las cadenas según su longitud. Describe la desnaturalización, sus causas y su carácter reversible o irreversible, y la distingue de la hidrólisis. Por último, repasa las principales funciones biológicas de las proteínas con ejemplos concretos.

Puntos clave

Los aminoácidos se unen mediante enlace peptídico, un enlace covalente de tipo amida con pérdida de una molécula de agua.
Según el número de aminoácidos se habla de dipéptido, tripéptido, tetrapéptido o polipéptido (más de diez).
La desnaturalización consiste en la pérdida de la conformación espacial y de la funcionalidad de la proteína, sin romper los enlaces peptídicos.
Causas de desnaturalización: cambios de temperatura y de pH, agentes químicos como la urea, variaciones de concentración salina y agitación mecánica.
La desnaturalización puede ser reversible si las condiciones son leves o breves, e irreversible si son intensas y persistentes.
La hidrólisis rompe la estructura primaria y fragmenta las proteínas hasta convertirlas de nuevo en aminoácidos.
Las proteínas cumplen funciones de defensa, movimiento, transporte, estructura, hormonal, enzimática, reserva de energía y homeostática.

Ponte a prueba

1. Formación de las Proteínas y el Enlace Peptídico

Los aminoácidos (AA) se unen entre sí para formar estructuras mayores mediante un enlace denominado enlace peptídico. Este enlace se produce entre la función ácido del primer aminoácido y la función amino del siguiente; es un enlace covalente de tipo amida en el que se pierde una molécula de agua.

Dipéptido: unión de dos aminoácidos.
Tripéptido: unión de tres aminoácidos.
Tetrapéptido: unión de cuatro aminoácidos.
Polipéptido: unión de más de diez aminoácidos.

Las proteínas son cadenas polipeptídicas formadas por la unión de cientos de aminoácidos.

2. Desnaturalización frente a Hidrólisis

Desnaturalización

La desnaturalización consiste en la pérdida de la conformación espacial característica de la proteína y, como consecuencia, la pérdida de su funcionalidad. Esto ocurre cuando las proteínas se someten a condiciones ambientales desfavorables.

Esta variación ambiental provoca la ruptura de los enlaces débiles que mantienen las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria (si existe), pero nunca se rompen los enlaces peptídicos; es decir, la estructura primaria se mantiene.

Causas de la desnaturalización:

Cambios de temperatura.
Cambios de pH.
Uso de agentes químicos (como la urea).
Variaciones en la concentración salina.
Agitación mecánica.

En ocasiones, si las condiciones ambientales son poco intensas o duran poco tiempo, la desnaturalización es reversible. Si los cambios son intensos y persistentes, la desnaturalización es irreversible.

Hidrólisis

La hidrólisis es un proceso en el cual se produce la ruptura de la estructura primaria, lo cual termina por fragmentar las proteínas para convertirlas nuevamente en aminoácidos.

3. Funciones Biológicas de las Proteínas

Defensa: como los anticuerpos, fabricados por los glóbulos blancos para neutralizar microorganismos causantes de enfermedades.
Movimiento: como la actina y la miosina, que forman filamentos que se deslizan unos sobre otros para producir la contracción muscular.
Transporte: como la hemoglobina, encargada de transportar el oxígeno por la sangre.
Estructura: como la queratina, constituyente principal de las uñas y el pelo.
Función Hormonal: como la insulina, que envía mensajes a las células para modificar su actividad.
Función Enzimática: como la lactasa, que rompe el disacárido lactosa en sus componentes.
Reserva de energía: ejemplos como la ovoalbúmina (huevo) y la lactoalbúmina (leche).
Función Homeostática: intervienen en la regulación del pH a través de los aminoácidos que contienen.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el enlace peptídico?

Es el enlace covalente de tipo amida que se forma entre la función ácido de un aminoácido y la función amino del siguiente, con pérdida de una molécula de agua.

¿Qué diferencia hay entre desnaturalización e hidrólisis?

En la desnaturalización se pierde la conformación espacial y la funcionalidad, pero se mantiene la estructura primaria. En la hidrólisis se rompe la estructura primaria y la proteína se fragmenta en aminoácidos.

¿Cuándo es reversible la desnaturalización?

Es reversible cuando las condiciones ambientales desfavorables son poco intensas o duran poco tiempo. Si los cambios son intensos y persistentes, la desnaturalización es irreversible.