Proteínas y ácidos nucleicos: estructura, funciones y procesos celulares

Resumen

El documento explica qué son las proteínas, sus cuatro niveles de estructura y sus principales funciones biológicas. A continuación describe los ácidos nucleicos, ADN y ARN, sus componentes, sus tipos y los procesos de replicación, transcripción y traducción. Incluye también una breve referencia a la ósmosis.

Puntos clave

Las proteínas están formadas por aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos.
La estructura de las proteínas tiene cuatro niveles: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Las funciones de las proteínas incluyen estructural, de transporte, de defensa, contráctil, hormonal y enzimática, entre otras.
El ADN y el ARN son macromoléculas formadas por nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster.
Los nucleótidos están compuestos por una pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato.
El ARN es generalmente monocatenario y existe en tres tipos: ARNm, ARNr y ARNt.
Los procesos básicos de expresión génica son la replicación, la transcripción y la traducción.

Ponte a prueba

Proteínas

Las proteínas son biomoléculas formadas por la unión de unidades más sencillas denominadas aminoácidos.

Aminoácidos

Los aminoácidos son moléculas orgánicas que contienen:

Un grupo amino (-NH₂)
Un grupo carboxilo (-COOH)
Una cadena lateral o grupo funcional (-R)

Un grupo amino se une a un grupo carboxilo mediante un enlace peptídico.

Estructura de las proteínas

Estructura primaria

Se mantiene mediante enlaces peptídicos, enlaces covalentes estables.

Estructura secundaria

Corresponde al plegamiento de la cadena polipeptídica, que se mantiene gracias a enlaces no covalentes.

Estructura terciaria

Se mantiene gracias a distintos tipos de interacciones entre los grupos R de los aminoácidos.

Estructura cuaternaria

Resulta de la unión de varias cadenas proteicas o monómeros entre sí.

Funciones de las proteínas

Estructural: colágeno.
De reserva: caseína.
De transporte: hemoglobina, que transporta oxígeno.
De defensa: anticuerpos.
Contráctil: actina y miosina.
Anticoagulante: la trombina evita la coagulación.
Hormonal: insulina.
Enzimática: amilasa.

Ácidos nucleicos

El ADN y el ARN son macromoléculas encargadas de almacenar y transmitir la información genética. Son polímeros formados por subunidades llamadas nucleótidos, que se unen mediante un enlace éster denominado enlace fosfodiéster.

Partes del nucleótido

Pentosa: monosacárido de 5 átomos de carbono.
Base nitrogenada: purina o pirimidina.
Molécula de ácido fosfórico.

ADN (ácido desoxirribonucleico)

Su información viene definida por la secuencia de nucleótidos y determina las características de cada individuo. Su estructura se organiza en tres niveles:

Secuencia de nucleótidos.
Disposición espacial de las dos cadenas del ADN.
Empaquetamiento del ADN.

ARN (ácido ribonucleico)

Es monocatenario, no forma doble cadena, tiene un número menor de nucleótidos y presenta estructura tridimensional, formando horquillas de estructura secundaria.

Tipos de ARN:

ARN mensajero (ARNm): transporta la información.
ARN ribosómico (ARNr): forma los ribosomas junto con proteínas.
ARN de transferencia (ARNt): transporta los aminoácidos a los ribosomas para sintetizar proteínas.

Replicación y síntesis de proteínas

Replicación: duplicación del ADN.
Transcripción: la información del ADN se copia en forma de molécula de ARNm.
Traducción: se sintetiza una proteína con una secuencia determinada de aminoácidos.

La ósmosis

La ósmosis es el fenómeno mediante el cual se igualan las presiones osmóticas a ambos lados de la membrana mediante el paso del agua.

Preguntas frecuentes

¿Qué enlace une los aminoácidos en una proteína?

Los aminoácidos se unen mediante un enlace peptídico, que se forma entre el grupo amino de uno y el grupo carboxilo de otro.

¿Qué diferencia hay entre el ADN y el ARN?

El ARN es monocatenario, tiene menos nucleótidos y puede formar estructuras tridimensionales, mientras que el ADN es de doble cadena. El documento señala además que el ARN tiene un número menor de nucleótidos que el ADN.

¿Qué función tiene el ARN mensajero?

El ARN mensajero (ARNm) transporta la información genética copiada del ADN para que pueda utilizarse en la síntesis de proteínas.