Proteínas y aminoácidos

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¿Sabías que las proteínas son los elementos funcionales de nuestro organismo? Están compuestas por aminoácidos que estos a su vez son codificados por nuestro ADN. ¡Descubre más acerca de proteínas y aminoácidos en este artículo!

Aminoácidos

Los aminoácidos son moléculas orgánicas que se encuentran en la naturaleza y que son esenciales para la vida. Estas moléculas son los bloques de construcción de las proteínas, que son esenciales para el funcionamiento de todas las células y tejidos del cuerpo.

Existen 20 aminoácidos diferentes que se utilizan para construir proteínas. Cada aminoácido está compuesto por un grupo amino (-NH2), un grupo carboxilo (-COOH) y una cadena lateral (grupo R) variable, que le da su identidad única. La cadena lateral puede ser alifática, aromática, hidroxilada, azufrada o cargada, y es lo que determina las propiedades químicas y físicas de cada aminoácido.

Aminoácidos

Los aminoácidos se clasifican en dos categorías principales:

  • Aminoácidos esenciales: Los aminoácidos esenciales son aquellos que el cuerpo no puede producir por sí mismo y deben ser obtenidos a través de la dieta
  • Aminoácidos no esenciales: Los aminoácidos no esenciales son aquellos que el cuerpo puede producir por sí solo.

Proteínas de la célula

Las proteínas son macromoléculas biológicas esenciales para la vida. Realizan una amplia variedad de funciones en los organismos vivos, como la catálisis de reacciones bioquímicas, la comunicación entre células, la defensa del cuerpo contra enfermedades y la construcción de estructuras celulares.

Funciones de la proteína

Las proteínas tienen muchas funciones importantes en el organismo entre las cuales podemos destacar las funcionalidades de:

  1. Estructura: Las proteínas son componentes importantes de las células, tejidos y órganos del cuerpo. Por ejemplo, el colágeno es una proteína que proporciona estructura y elasticidad a la piel, los huesos, los tendones y los cartílagos.
  2. Enzimática: Las proteínas también pueden actuar como enzimas, que son moléculas que aceleran las reacciones químicas en el cuerpo. Por ejemplo, las enzimas digestivas que descomponen los alimentos para que puedan ser absorbidos y utilizados por el cuerpo.
  3. Transporte: Algunas proteínas, como la hemoglobina, son responsables de transportar moléculas importantes como el oxígeno y el dióxido de carbono en la sangre.
  4. Inmunidad: Las proteínas también pueden actuar como anticuerpos, que son moléculas que ayudan al sistema inmunológico a combatir las infecciones y las enfermedades.
  5. Hormonal: Algunas proteínas actúan como hormonas, que son moléculas que regulan diversas funciones en el cuerpo como la insulina que regula el nivel de azúcar en sangre.
  6. Contráctil: Las proteínas contráctiles, como la actina y la miosina, son responsables de la contracción muscular y el movimiento.
  7. Almacenamiento: Algunas proteínas pueden almacenar moléculas importantes, como el hierro en la ferritina
  8. Regulación: Otras proteínas pueden regular la expresión génica, como las histonas.

Estructura de las proteínas

Todo lo anterior es posible gracias a estructura que poseen las proteínas. La estructura de las proteínas se puede describir a cuatro niveles diferentes: primario, secundario, terciario y cuaternario.

Estructura de las proteinas

Estructura primaria de las proteínas

Es la secuencia lineal de aminoácidos que forman la proteína. Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas y se unen mediante enlaces peptídicos para formar una cadena lineal. La secuencia de aminoácidos es determinada por el código genético presente en el ADN.

Cadena de aminoácidos - Estructura primaria

Existen 20 aminoácidos diferentes que se utilizan en la síntesis de proteínas, y cada uno tiene una estructura química única. La secuencia de aminoácidos en una proteína determina su estructura tridimensional y su función biológica.

La estructura primaria es esencial para la estabilidad y la función de la proteína. Cualquier cambio en la secuencia de aminoácidos puede afectar significativamente la estructura y la función de la proteína.

Los errores en la secuencia de aminoácidos pueden tener graves consecuencias para la salud, como en el caso de las enfermedades genéticas causadas por mutaciones en los genes que codifican para proteínas.

Estructura secundaria de las proteínas

Se trata de la estructura plegada localmente que se forman dentro de un polipéptido debido a las interacciones entre los átomos de la cadena polipeptídica.

Esta estructura se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos amida y carboxilo de los aminoácidos. Los dos tipos principales de estructuras secundarias son las hélices alfa y las láminas beta.

Hélices alfa y lámina beta

Estructura terciaria de las proteínas

La estructura terciaria de las proteínas se refiere a la disposición tridimensional de los aminoácidos en una molécula de proteína. Esta estructura es el resultado de la interacción entre los grupos laterales de aminoácidos, incluyendo enlaces covalentes y no covalentes como enlaces iónicos, puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals.

Estructura terciaria de las proteínas

La estructura terciaria es esencial para la función de las proteínas, ya que determina la interacción de unas proteínas con otras.

Estructura cuaternaria de las proteínas

En esta estructura es característica de proteínas compuestas por varias cadenas polipeptídicas llamadas subunidades. La unión de estas subunidades da lugar a la estructura cuaternaria. Las proteínas que carezcan de subunidades carecerán de estructura cuaternaria.

Estructura cuaternaria de las proteínas

Por tanto, la estructura cuaternaria de las proteínas se refiere a la organización tridimensional de dos o más subunidades proteicas individuales que se unen para formar una proteína funcional completa. Es decir, es la forma en que las subunidades individuales de proteínas se organizan y se mantienen juntas para formar una proteína compleja.

Entre las proteínas con estructura cuaternaria nos encontramos con la hemoglobina, que consta de cuatro subunidades idénticas.

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