Aminoácidos
Son compuestos orgánicos
bifuncionales, es decir, que poseen dos grupos funcionales diferentes
predominantes, un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH), como muestra la molécula
que se representa a continuación.
Características
generales
Todos los aminoácidos encontrados
en las proteínas tienen un grupo carboxilo y uno amino, unidos a un mismo átomo
del elemento carbono, al cual se llama carbono α (alfa), de ahí (poseer ambos
grupos) es que proviene su nombre de aminoácido.
Son sustancias cristalinas, que
en general tienen un sabor dulce, utilizándose en algunos casos como
edulcorante (endulzante artificial).
Son capaces de unirse formando
largas cadenas, dando origen a los péptidos y las proteínas.
Con excepción de la glicina,
todos los demás aminoácidos de las proteínas contienen centros quirales (por lo
menos el carbono α).
Todos los aminoácidos encontrados
en la naturaleza son de configuración absoluta L, lo que hace referencia a que
su configuración es similar a la del L-gliceraldehído, ya que el grupo amino siempre se encontrará a la izquierda del carbono α (los compuestos que sus
configuraciones se parezcan a la del D-gliceraldehído tendrán configuración D).
En solución acuosa los aminoácidos
se ionizan, formándose un ion dipolar neutro al cual se le llama Zwitterion
(del alemán, “iones híbridos”). El grupo carboxilo pierde un protón,
adquiriendo una carga negativa y el grupo amino gana un protón adquiriendo
carga positiva. Esto se puede observar claramente en la imagen que se encuentra
a continuación.
Clasificación
Se pueden clasificar según
diversos criterios, entre ellos, la cantidad de cada uno de los grupos
funcionales que posee, la distancia entre el grupo amino y el grupo carboxilo y
una tercer clasificación es según la capacidad de síntesis que tiene nuestro
cuerpo.
Según la cantidad
de grupos funcionales:
Considerando la cantidad de
grupos amino y carboxilo que presente el aminoácido, se puede clasificar en
tres categorías.
Aa Ácidos: Son aquellos que poseen más
cantidad de grupos carboxilo (que son los que le dan el carácter ácido a los aminoácidos)
que grupos amino (carácter básico del aminoácido).
Aa Básicos: Al contrario de los ácidos, los aminoácidos
básicos poseen mayor cantidad de grupos amino que de grupos carboxilo, por esto
poseen un carácter básico.
Aa Neutros: Como lo indica la clasificación, estos aminoácido
no son ácidos ni básicos, por lo que deben tener la misma cantidad de grupos
funcionales.
Según la
distancia entre los grupos carboxilo y amino
Como todos los aminoácido poseen
al menos un grupo carboxilo y un grupo amino, se los puede clasificar según la
distancia en la que se encuentren (posición en la cadena de carbonos).
α – aminoácido: Estos aminoácido
presentan el grupo amino en el átomo del elemento carbono consecutivo al grupo
carboxilo, es decir que ambos grupos funcionales se encuentran unidos a un
mismo átomo de carbono.
β – aminoácido:
En estos aminoácidos el carbono que contiene al grupo amino, se encuentra
separado del grupo carboxilo por un átomo del elemento carbono (entre el grupo
amino y el grupo carboxilo existen dos átomos de carbono).
γ – aminoácido: Tres
átomos del elemento carbono separan al grupo amino del grupo carboxilo.
Según nuestra
capacidad de síntesis
Nuestro organismo es capaz de
sintetizar la mayoría de los α – aminoácido que necesita para
sintetizar las proteínas, pero no a todos. Estos aminoácidos que no es capaz de
sintetizar debemos incluirlos en nuestra dieta.
No esenciales: Aquellos aminoácido que nuestro
cuerpo es capaz de sintetizar se los denomina no esenciales, ya que no tienen por
qué estar incluidos en nuestra dieta (esto no quiere decir que no sean
importantes).
Esenciales:
Son aquellos aminoácido que no somos capaces de sintetizar, por lo que es
importante que los consumamos en nuestra dieta diaria, para poder utilizarlos
en la síntesis de proteínas.
Funciones e importancia biológica
Una de las funciones más
importantes de los aminoácidos es que son las unidades monoméricas con las que
se forman las proteínas. Las múltiples combinaciones posibles de aminoácido dan
como resultado miles de proteínas diferentes, las que se encuentran en todos
los tipos de seres vivos.
Además, a partir de los aminoácidos,
diferentes organismos pueden fabricar todo tipo de productos, como lo son, las
hormonas, enzimas, venenos, anticuerpos, telarañas, plumas y cuernos, entre
otras.
Enlace peptídico
Dos o más aminoácido pueden
unirse formando estructuras más complejas por medio de enlaces covalentes. El
enlace por el cual se unen los aminoácido se llama enlace peptídico, el cual
ocurre mediante la reacción del grupo carboxilo, ubicado en el carbono α,
del primer aminoácido con el grupo amino, también ubicado en el carbono α,
del segundo aminoácido.
De la cadena de aminoácidos se
distinguen los dos extremos, ya que el primer aminoácido tendrá intacto su
grupo amino y por esto se le llama extremo N – terminal (o aminoácido N –
terminal), mientras que el último aminoácido de la cadena mantiene el grupo
carboxilo completo, y por este motivo se le llama extremo C – terminal ( o aminoácido
C – terminal).
La obtención de un enlace
peptídico ocurre mediante el desprendimiento de agua, lo que se puede observar
en la siguiente imagen.
El aminoácido 1 participa en la
reacción con el OH del grupo carboxilo (fondo rojo), mientras que el segundo
aminoácido con el H del grupo amino (fondo violeta).
El enlace peptídico se forma
uniéndose el átomo del elemento nitrógeno del segundo aminoácido el átomo del elemento carbono del
primer aminoácido.
Esta es una reacción de condensación ya que se
libera agua.La reacción opuesta a la de obtención de los péptidos se llama hidrólisis. En esta reacción, los péptidos reaccionan con el agua, quien rompe el enlace peptídico y se vuelven a obtener los aminoácidos separados, otra vez.
Nomenclatura de péptidos
Para nombrar los péptidos
obtenidos en la formación de los enlaces peptídicos, se debe sustituir la
terminación del nombre ina de todos los aminoácidos (menos
del último) por il. Luego los nombres de los aminoácidos se colocan uno a
continuación del otro.
Por ejemplo, si el péptido está formado por dos
unidades de glicina, a la primera molécula de glicina se le debe cambiar la
terminación, quedando glicil, mientras que a la segunda se le mantiene el nombre.
De esta forma el nombre del dipéptido (formado por dos aminoácidos) será glicilglicina.
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