domingo, 27 de marzo de 2016

LAS PROTEÍNAS

Las proteínas son parte constituyente
 de uñas, pelo, conchas, huesos
 y telarañas, entre otras estructuras.
Son las biomoléculas orgánicas más abundantes de la célula.

Son macromoléculas que constituyen el principal nutriente para la formación de los músculos del cuerpo.

La palabra proteína proviene del griego protop (lo primero, lo principal, lo más importante). Las proteínas son las responsables de la formación y reparación de los tejidos, interviniendo en el desarrollo corporal e intelectual.

Las proteínas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas), de elevado peso molecular, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y), entre otros elementos.

Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales (monómeros) llamados aminoácidos (aa), a los cuales se consideran como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos". Estos edificios macromoleculares se construyen y desmoronan con gran facilidad dentro de las células, y a ello debe precisamente la materia viva su capacidad de crecimiento, reparación y regulación.

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

Las proteínas son, en resumen, biopolímeros de aminoácidos y su presencia en los seres vivos es indispensable para el desarrollo de los múltiples procesos vitales.

Se clasifican, de forma general, en Holoproteínas y Heteroproteínas según estén formadas, respectivamente, sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.

La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.

Las diferentes proteínas de nuestro organismo realizan diversas funciones, como:

• Tienen un rol estructural, ya que forman parte de componentes celulares, como los ribosomas y la membrana plasmática.
• Participan en la defensa de nuestro organismo contra agentes nocivos. Un ejemplo son los anticuerpos.
• Transportan sustancias vitales para nuestro organismo. La hemoglobina, por ejemplo, es una proteína que transporta oxígeno.
• Regulan importantes procesos fisiológicos (hormonas).
• Posibilitan la ocurrencia de casi todas las reacciones químicas en las células. Estas proteínas se denominan enzimas, y facilitan las reacciones químicas que ocurren al interior de la célula.

¿De qué están hechas las proteínas?

Al igual que los glúcidos, las proteínas están formadas por monómeros. En el caso de las proteínas, estos se denominan aminoácidos, y están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, en ocasiones, azufre. Una proteína puede contener desde decenas hasta centenas de aminoácidos, obteniéndose así los péptidos (oligómeros) y los polipéptidos (polímeros), o simplemente proteínas.

En la naturaleza existen veinte aminoácidos distintos, cuya combinación da origen a una gran variedad de proteínas.

Son moléculas muy importantes del organismo y desempeñan gran variedad de funciones en el organismo:



1. Participan es el aparato arquitectónico de la célula

La proteína actina conocida como filamentos intermedios.
Proteínas como la tubulina forman parte del citoesqueleto, que proporciona la fuerza estructural a las células y los componentes móviles a los músculos y a los cilios.

2.  Constituyen los componentes móviles de los músculos y cilios.

Las  proteínas contráctiles son importantes para que nuestros músculos se contraigan.

Ejemplo: La miosina

3. Participan en la función inmunológica del cuerpo

Estas proteínas están involucradas en la defensa del organismo.

Ejemplo: Las proteínas denominadas inmunoglobulinas, desempeñan un importante papel en la defensa del organismo frente a las infecciones.
Tenemos a los anticuerpos (vacunas para combatir las infecciones).

4. Están las proteínas actúan como moléculas de señalización

Algunas proteínas, como la hormona del crecimiento y la insulina actúan como moléculas de señalización.

La insulina, una hormona, es un ejemplo de este tipo de proteína.

5. Las proteínas también son  enzimas.

 Las enzimas son proteínas que tienen actividad biológica, es decir, que aceleran o  catalizan las reacciones químicas de los seres vivos.

6. Las proteínas que proporcionan protección no inmunológica.

Ellas son un mecanismo de protección, una barrera  contra las infecciones.
Ejemplo: La proteína fibrinógeno participa en la formación de una capa en caso de una herida y evitar un desangrado y dar tiempo a que cicatrice la herida.

7. Participan en el transporte de moléculas e iones por el organismo.

 Son responsables del transporte de moléculas e iones en el organismo y a través de las membranas celulares.

¿Cómo están formadas las proteínas?

Las proteínas se forman a partir de la combinación de 20 (alfa) – aminoácidos.

Los aminoácidos son compuestos que se combinan para formar la proteína.

Las unidades estructurales básicas de las proteínas son los a - aminoácidos. Un  (alfa) - aminoácido es un ácido carboxilico.

Puesto que las proteínas están formadas por 20 (alfa) - aminoácidos y no existe límite específico de aminoácidos que se pueden unir, el número de posibles estructuras proteicas es esencialmente infinito.

Ésta es la razón de que sean tan versátiles: diferentes proteínas tienen diferentes formas y propiedades físicas distintas. El hecho de que algunas cadenas laterales de aminoácidos sean hidrófilas y otras hidrófobas; por tanto, algunas son solubles en agua y otras no lo son. Las proteínas con grandes regiones hidrófobas se asocian con membranas lipídicas de las células.

Algunos aminoácidos importantes no se encuentran en las proteínas

Algunos aminoácidos de importancia fisiológica no forman parte de las proteínas pero desempeñan otras funciones importantes:

 La coenzima A contiene un isómero de la alamina denominado b(beta) - alanita;

 El aminoácido llamado ácido g(gama) - aminobutírico (GABA) desempeña un papel importante como neurotransmisor en el cerebro y la médula espinal;

 La creatina es fosforilada en el músculo formando creatinfosfato, que es una importante fuente de energía en la contracción muscular.

 La ornitina es un intermedio en el ciclo de la urea, etc.



Estructura de las proteínas

La palabra proteína proviene del griego protop (lo primero, lo principal, lo más importante). La proteínas son las responsables de la formación y reparación de los tejidos, interviniendo en el desarrollo corporal e intelectual.

Las proteínas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas), de elevado peso molecular, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y), entre otros elementos.

Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales (monómeros) llamados aminoácidos (aa), a los cuales se consideran como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos". Estos edificios macromoleculares se construyen y desmoronan con gran facilidad dentro de las células, y a ello debe precisamente la materia viva su capacidad de crecimiento, reparación y regulación.

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

Las proteínas son, en resumen, biopolímeros de aminoácidos y su presencia en los seres vivos es indispensable para el desarrollo de los múltiples procesos vitales.

Se clasifican, de forma general, en Holoproteínas y Heteroproteínas según estén formadas, respectivamente, sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.

La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.

   
La Estructura primaria es la secuencia de 
aminoácidos    de   la   proteína.   Nos    indica 
qué     aminoácidos     componen    la   cadena 
polipeptídica      y      el     orden en que dichos
aminoácidos      se     encuentran.    La función
de     una    proteína    depende de su secuencia
y de la forma que ésta adopte.

Estructura secundaria

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.

Existen dos tipos de estructura secundaria:

1.- La a (alfa)-hélice

Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria.

Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.

2.- La conformación beta
En esta disposición los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada.

Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína.


Estructura terciaria

La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.

En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria.

Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc.

Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:

1.- el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tienen azufre.
2.- los puentes de hidrógeno.
3.- los puentes eléctricos.
4.- las interacciones hidrófobas.

La ESTRUCTURA CUATERNARIA está representada por el acoplamiento de varias cadenas polipeptídicas, iguales o diferentes, con estructuras terciarias (protómeros) que quedan autoensambladas por enlaces débiles, no covalentes. Esta estructura no la poseen, tampoco, todas las proteinas. Algunas que sí la presentan son: la hemoglobina y los enzimas alostéricos.




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