Las proteínas

Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos.

Pueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de aminoácidos y serían por tanto la monómera unidad. Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos.

La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido; si el nº .que forma la molécula no es mayor de 10, se denomina oligopéptido, si es superior a 10 se llama polipéptido y si el n es superior a 50 aa. Se habla ya de proteína.

El criterio físico más utilizado es la solubilidad. Así se distinguen las albúminas (proteínas que son solubles en agua o en disoluciones salinas diluídas), las globulinas (que requieren concentraciones salinas más elevadas para permanecer en disolución), las prolaminas (solubles en alcohol), las glutelinas (sólo se disuelven en disoluciones ácidas o básicas), y las escleroproteínas (son insolubles en la gran mayoría de los disolventes).

Desde un punto de vista químico, existen dos grandes grupos de proteínas: las proteínas simples, formadas exclusivamente por α-aminoácidos, y las proteínas conjugadas, que contienen además una proporción significativa de otros componentes.

La fracción no aminoacídica se llama grupo prostético, y puede ser un azúcar, un lípido, un ácido nucleico o una sustancia inorgánica. La proteína en ausencia de su grupo prostético se llama apoproteína, y en presencia de él se llama holoproteína.

Los alimentos más ricos en proteínas son la carne, el pescado, los huevos, la leche y sus derivados, las leguminosas y los frutos secos. Pero en realidad, todos nuestros alimentos en su estado natural contendrán proteínas, aunque sólo sea en pequeñas cantidades.

Los aminoácidos.

Son las unidades básicas que forman las proteínas. Su denominación responde a la composición química general que presentan, en la que un grupo amino (-NH2) y otro carboxilo o ácido (-COOH) se unen a un carbono α (-C-). Las otras dos valencias de ese carbono quedan saturadas con un átomo de hidrógeno (-H) y con un grupo químico variable al que se denomina radical (-R).

Cuando las proteínas se digieren o se descomponen, los aminoácidos se acaban. El cuerpo humano requiere de muchos aminoácidos para:

• Descomponer los alimentos.

• Crecer.

• Reparar tejidos corporales.

• Llevar a cabo muchas otras funciones corporales.

INTRODUCCION AL METABOLISMO DE AMINOACIDOS: aspectos generales

La digestión de proteínas de la dieta comienza en el estómago. La ingesta de proteínas estimula la síntesis de la hormona gastrina que estimula la liberación de pepsinógeno, forma inactiva de la pépsina, una endopeptida gástrica que produce fragmentos peptídicos. El proceso continua en el intestino delgado por acción de las peptidasas pancreáticas: quimotripsina y tripsina y otras enteropeptidasas. Los AA se absorben en los enterocitos del intestino y se distribuyen por la sangre hasta los órganos y tejidos.

La degradación de AA excedentes supone que el grupo α-amino se convierta en urea para su excreción, mientras que los esqueletos carbonados se transformen a Acetil-CoA, piruvato o intermediarios del ciclo del Ac. Cítrico y la energía consiguiente de su oxidación. La cadena carbonada de los AA podrá transformarse finalmente en cuerpos cetónicos (AA cetogénicos) o glucosa (AA glucogénicos).

Enzimas.

Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones químicas en los seres vivos. Catalizadores son sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan su velocidad. Las enzimas no hacen factibles las reacciones imposibles sino que, sencillamente, aceleran las que tendrían lugar de manera espontánea. Gracias a ellas tienen lugar, en condiciones fisiológicas, reacciones que, sin catalizador, requerirían condiciones extremas de presión, temperatura o de pH.

Prácticamente todas las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos están catalizadas por enzimas. La sustancia sobre la que actúa la enzima se llama sustrato.

El sustrato se une a una región concreta de la enzima, denominada centro activo. El centro activo comprende:

• un sitio de unión, formado por los aminoácidos que están en contacto directo con el sustrato.

• un sitio catalítico, formado por los aminoácidos directamente implicados en el mecanismo de la reacción.

Sitio activo

Las enzimas son catalizadores específicos: cada enzima cataliza un solo tipo de reacción y, casi siempre, utiliza un único sustrato. Las moléculas de enzimas contienen hendiduras o cavidades denominadas sitio activo. El sitio activo está formado por las cadenas laterales de residuos específicos, lo que ocasiona que tenga un arreglo tridimensional particular, diferente al resto de la proteína. Este sitio es afín por la estructura tridimensional del sustrato:

El sitio activo la enzima (E) une al substrato (S) formando un complejo enzima-substrato (ES). En el complejo ES, E transforma a S en él o los productos, formando el complejo enzima-producto (EP), finalmente la enzima libera del sitio activo a P, regenerándose.

Calcificación de las enzimas

De acuerdo a su complejidad las enzimas se clasifican como:

En las proteínas conjugadas podemos distinguir dos partes:

• Apoenzima: Es la parte polipeptídica de la enzima.

• Cofactor: Es la parte no proteica de la enzima.

La combinación de la apoenzima y el cofactor forman la holoenzima.

Clasificación de las enzimas según su actividad.

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