Las Proteínas

Las proteínas:

Las proteínas son macromoléculas complejas (polímeros) constituidas por cadenas de aminoácidos (monómeros) y, a veces, otras sustancias no proteicas unidas al resto de la molécula, que se denominan grupos prostéticos. Las proteínas conformadas sólo por aminoácidos de llaman proteínas simples; las que presentan grupos prostéticos, que pueden contener, por ejemplo, minerales como el hierro y el magnesio, reciben el nombre de proteínas conjugadas o heteroproteínas.

La importancia fundamental de las proteínas consiste en que forman parte de las estructuras de la célula, como las que constituyen la membrana plasmática; y asimismo, intervienen en diversas reacciones metabólicas, como sucede con las enzimas, y con los distintos receptores y mensajeros celulares. Las funciones biológicas de las proteínas son variadas, y sus estructuras también varían según sus funciones.

Nuestras células elaboran proteínas a partir de aminoácidos, en el proceso denominado síntesis proteica.

Todas las proteínas contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. El nitrógeno representa, en promedio, el 16 % de la masa total de la molécula.

Las proteínas son largas cadenas de cientos o miles de aminoácidos.

Las secuencias de los aminoácidos están codificadas por las porciones de ácido desoxirribonucleico (ADN), que llamamos genes. Así, según la información que contiene el código genético, en la síntesis proteica, se unen los aminoácidos específicos de cada cadena.

Los aminoácidos:

Los aminoácidos son pequeñas moléculas constituidas por un átomo de carbono unido a un grupo carboxilo, formado por oxígeno, hidrógeno y carbono (-COOH); un grupo amino, integrando por nitrógeno e hidrógeno (-NH2), y una cadena de estructura variable, llamada cadena R.

Existen cientos de cadenas R, por lo tanto, hay cientos de aminoácidos diferentes, pero sólo 20 forman parte de proteínas. Nuestro cuerpo no puede producir la mitad de estos, de modo que deben incorporarse por la dieta; estos 10 aminoácidos se llaman esenciales. Se dice que un alimento contiene proteínas de alta calidad (leche, carnes, huevos) cuando sus proteínas presentan todos los aminoácidos esenciales.

La unión de los aminoácidos genera cadenas llamadas polipéptidos, o simplemente, péptidos. Cuando ingerimos los alimentos, nuestro sistema digestivo se encarga de degradar las proteínas en péptidos, estos aminoácidos, de modo que puedan ser absorbidos y transportados a las células del cuerpo, donde son utilizados.

Tipos de proteínas:

Las proteínas son sustancias fundamentales de las células de todos los seres vivos. En una bacteria, existen unas 3.000 proteínas diferentes; en tanto que, en el ser humano, se calcula que existen cerca de 30.000; de este total sólo se ha estudiado, en profundidad, apenas un 2%. Aunque todas las proteínas tienen una composición química básica muy similar, cada una de ellas presenta una forma y una función específica.

Según sus funciones, las proteínas se diferencian en estructurales, transportadoras, reguladoras, defensivas, contráctiles y enzimáticas, entre otras; según su forma, se clasifican en fibrosas y globulares.

Según su función:

• Las proteínas estructurales forman parte de las membranas celulares y del citoplasma, donde se encuentran disueltas; también se hallan en los sistemas de membranas internas y de las distintas organelas celulares, en la trama de soporte celular llamado citoesqueleto, y en el interior del núcleo, donde hay proteínas asociadas a los ácidos nucleicos.

• Las proteínas transportadoras comprenden los receptores, que transportan sustancias a través de la membrana plasmática e introducen señales, y también la hemoglobina de la sangre, que transporta oxigeno.

• Las proteínas reguladoras incluyen las hormonas peptídicas, como la insulina y el glucagón, que regulan la homeostasis de la glucosa y de otros nutrientes que circulan en la sangre; la paratohormona, que interviene en el metabolismo del calcio; la somatotropina u hormona del crecimiento, entre otras.

• Las proteínas defensivas son los anticuerpos, las giucoproteínas de la sangre y de otros fluidos corporales que intervienen en la defensa inmunitaria del organismo frente a los microorganismos extraños.

• Las proteínas contráctiles participan del mecanismo de la contracción muscular, como la actina y la miosina de las células musculares.

• Las proteínas enzimáticas aceleran las reacciones químicas del metabolismo celular; y en los procesos de la digestión del organismo, se encuentran la pepsina, enzima digestiva que degrada las proteínas en el estómago, y la amilasa, enzima secretada por las glándulas salivales que digiere el almidón y el glucógeno de los alimentos.

Según su forma:

• Las proteínas fibrosas están constituidas por cadenas polipeptídicas tridimensionales largas extendidas en el espacio con predominio de una sola dirección. Algunas proteínas fibrosas son solubles, como la miosina (contráctil); otras no lo son, como el colágeno, la elastina y la queratina (estructurales), aunque existen tratamientos que las desnaturalizan para facilitar su empleo industrial, por ejemplo, en cosmetología.

• Las proteínas globulares presentan forma globosa: su estructura tridimensional

se extiende en las tres direcciones del espacio. Las cadenas polipeptídicas están muy plegadas, por lo cual existen muchas interacciones entre puntos muy distantes de la cadena; el resultado es su forma globular. Estas proteínas suelen ser solubles en agua, debido a que, como producto de los repliegues, quedan expuestas al disolvente las partes polares, mientras que las partes apolares se hallan en el interior del cuerpo de la proteína. La forma de las proteínas globulares depende de una pauta de repliegues

especifica, por lo cual son sensibles a las modificaciones del medio: si este es ligeramente alterado en su pH, temperatura o salinidad, se desnaturalizan; sus propiedades y funciones cambian en consecuencia. Ejemplos de este tipo de proteínas son la caseína, las albúminas, las enzimas y los anticuerpos. Un tipo particular de proteínas globulares son las cromoproteínas, que contienen en su estructura elementos metálicos, que les confieren colores brillantes característicos. Entre

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