Proteínas: Roles Vitales y Procesos Metabólicos Esenciales en el Organismo

Funciones Biológicas Esenciales de las Proteínas

Las proteínas son macromoléculas fundamentales para la vida, desempeñando una vasta gama de roles cruciales en los organismos. A continuación, se detallan sus principales funciones biológicas:

1. Función Estructural

• Componentes básicos de membranas: Las glucoproteínas, por ejemplo, forman parte integral de las membranas celulares.
• Constituyen microfilamentos y microtúbulos: Proteínas como la actina y la miosina son esenciales para la estructura y el movimiento celular.
• Forman centriolos: Estructuras implicadas en la división celular.
• Formación de tejidos y estructuras: Constituyen elementos como el pelo, las uñas y los cuernos en diversos organismos.

2. Función de Transporte

• Hemoglobina: Transporta oxígeno (O₂) y dióxido de carbono (CO₂) en la sangre.
• Seroalbúminas: Transportan ácidos grasos, pigmentos biliares, hormonas esteroides, fármacos y tóxicos a través del plasma sanguíneo.
• Citocromos: Proteínas clave que intervienen en la cadena de transporte de electrones durante la respiración celular en las mitocondrias.

3. Función Biocatalizadora (Enzimática)

Las proteínas actúan como biocatalizadores en el metabolismo celular, acelerando las reacciones químicas. Estas proteínas son conocidas como enzimas, y son altamente específicas para sus sustratos.

4. Función de Defensa

Un ejemplo destacado son los anticuerpos, proteínas altamente específicas que forman parte del sistema inmunitario, reconociendo y neutralizando agentes patógenos.

5. Función Homeostática

Proteínas como la trombina y el fibrinógeno participan activamente en la formación de la fibrina, un componente esencial para la coagulación sanguínea, manteniendo así la homeostasis del organismo.

6. Función de Regulación Celular

Ejemplos incluyen hormonas peptídicas como la insulina y el glucagón, que regulan procesos metabólicos clave como los niveles de glucosa en sangre.

Metabolismo de Aminoácidos y Compuestos Relacionados

Separación de los Grupos Amino

El metabolismo de los aminoácidos implica la eliminación de sus grupos amino, procesos esenciales para su degradación o interconversión.

1. Transaminación

Consiste en la transferencia de un grupo amino desde un aminoácido (ej., glutamato) a un α-cetoácido. El aminoácido donante pierde su grupo amino y se transforma en su correspondiente α-cetoácido (ej., α-cetoglutarato), mientras que el α-cetoácido aceptor se convierte en un nuevo aminoácido (ej., glutamato).

2. Desaminación

El ácido glutámico, obtenido en la fase de transaminación, sufre la pérdida de su grupo amino en forma de amoníaco (NH₃), recuperándose el ácido α-cetoglutárico. Este proceso implica una oxidación que da lugar a la formación de NADH o NADPH.

Ácido Úrico: Origen y Eliminación

El ácido úrico es el producto final de la degradación de las purinas (adenina y guanina), que proceden del catabolismo de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) por acción de la enzima xantina oxidasa.

• Las purinas pueden tener una doble procedencia:
  • Exógena: A través de la dieta (consumo de alimentos ricos en purinas).
  • Endógena: La fuente más importante, ya que son sintetizadas por el propio metabolismo del organismo.
• En el organismo existen alrededor de 1.200 mg de ácido úrico. De estos, aproximadamente 750 mg diarios son eliminados:
  • 500 mg: Se disuelven en la sangre y viajan a los riñones, donde son excretados a través de la orina.
  • 250 mg: Son eliminados por el intestino, degradados por bacterias y excretados por las heces.

Albúmina: La Proteína Plasmática Clave

La albúmina es la proteína más abundante del plasma sanguíneo y posee una notable capacidad para unirse a una gran variedad de sustancias. Sus funciones principales incluyen:

• Transporte: Actúa como transportador de ácidos grasos, pigmentos biliares, hormonas esteroides, fármacos y otras sustancias.
• Nutrición: Contiene todos los aminoácidos esenciales.
• Presión Osmótica: Es la principal responsable de mantener la presión osmótica del plasma, lo que ayuda a retener agua en el torrente sanguíneo.
• Regulación Ácido-Base: Interviene en la regulación del equilibrio ácido-base (función tampón).
• Formación de Lipoproteínas: Se une a los lípidos, facilitando la formación de lipoproteínas para su transporte.