Lectura sobre Proteínas Nocturno

Son las biomoléculas más abundantes, encontrándose miles de tipos diferentes. Su variabilidad y las funciones que cumplen las hacen ser esenciales para la vida en el planeta. Probablemente han sido las primeras moléculas orgánicas complejas en crearse hace millones de años.

Concepto

Son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Son sustancias orgánicas nitrogenadas complejas que forman diversas estructuras tridimensionales que les proporciona una gran variedad de funciones.

Características

Están formadas de por lo menos 50 aminoácido unidos por enlaces peptídicos que forman largas cadenas. En algunos casos las cadenas pueden llegar a estar formadas por 4500 restos de aminoácido. Estas cadenas son fácilmente alteradas ya que se mantienen unidas por fuerzas electroestáticas débiles, en la mayoría, enlaces covalentes no polares.

La composición en aminoácido de cada proteína es característica y única, no existiendo dos proteínas con la misma composición. Cuando se hidroliza una proteína completamente, se produce una mezcla de α-aminoácido que es propia de cada proteína.

Son de masa molecular muy variada, desde 5000 unidades a varios millones. De su masa molecular relativa se puede aproximar la cantidad de aminoácido que presenta la proteína. Para esto se debe dividir la masa molar relativa entre 110, valor que se establece de hacer un promedio de la masa molar de los aminoácidos que aparecen formando las cadenas peptídicas (considerando las proporciones y restando la masa molar de una molécula de agua que se elimina al formar el enlace, se llega al valor 110, la masa molar relativa media de los aminoácidos).

Son muy reactivas debido a la cantidad de cadenas laterales con grupos aniónicos y catiónicos de los restos de aminoácido. La gran variedad de cadenas laterales puede reaccionar con muchas sustancias formando diversos tipos de sustancias derivadas de las proteínas.

Las soluciones de las proteínas son coloidales, debido al gran tamaño que presentan sus moléculas. Una solución coloidal es aquella donde una sustancia se mezcla con la otra sin disolverse totalmente debido al tamaño de las partículas, pero no llega a ser una suspensión como el agua con tierra donde se pueden diferenciar los dos componentes.

Clasificación

Las proteínas se pueden clasificar de dos maneras diferentes, según su producto de hidrólisis y según la solubilidad en agua.

Según producto de hidrólisis

Algunas proteínas están formadas únicamente por restos de aminoácido, mientras que otras presentan otros grupos químicos adicionales.

Simples: Al hidrolizarse este tipo de proteínas solo se obtienen α-aminoácido.

Conjugadas: Estas proteínas al ser hidrolizadas dan como productos restos de aminoácido y productos no protéticos (parte no aminoácida de la proteína), como puede ser metales como el hierro o magnesio en las metaloproteínas u otros grupos químicos como lípidos en las lipoproteínas.

Según la solubilidad en agua

La solubilidad en agua de las proteínas varía según el tipo de estructura que está presente y el tipo de aminoácido que la estén formando.

Solubles: son las proteínas globulares, estas se pueden disolver en agua o soluciones ácidas, básicas o con presencia de sales.

Estas moléculas se encuentran plegadas, formando unidades compactas, donde los grupos hidrófilos quedan posicionados hacia el exterior de la molécula, interactuando con el agua por la presencia de grupos cargados. 

Insolubles: son aquellas que no se van a poder disolver en agua, a estas proteínas se les llama fibrosas.

Estas moléculas se encuentran estabilizadas principalmente por la presencia de muchos enlaces de hidrógeno, haciendo que el disolvente tenga que vencer una fuerza muy grande, ocasionando así que sean insolubles.

Se presentan en largas moléculas en forma de hilos las cuales tienden a juntarse para dar fibras.

Tipos de proteínas:

Otra clasificación que se le puede realizar a las proteínas es según el origen del cual provienen, es decir, si son de origen animal o vegetal.

Proteínas de origen animal: Por lo general, las proteínas que provienen de los animales tienen una mayor variedad de aminoácido, entre los cuales se encuentran aquellos que son esenciales. Una dieta rica en proteínas de este origen tiende a satisfacer las necesidades diarias de aminoácido esenciales.

Proteínas de origen vegetal: A diferencia de las proteínas de origen animal, estas tienen menor variedad de aminoácidos y son pobres en aminoácidos esenciales. Las personas que prefieren seguir una dieta estrictamente vegetariana deben consumir algún tipo de suplemento que les proporcione los aminoácidos esenciales que no logra consumir con los vegetales.

La imagen que se presenta a continuación tiene algunas de las fuentes de proteínas más comunes, ya sean de origen animal o vegetal.

Consumir diferentes tipos de fuentes de proteínas ayuda a suplir las necesidades de aminoácidos, además de conseguir un gran aporte de minerales y vitaminas.

Funciones e importancia biológica

Las proteínas se pueden considerar como las biomoléculas de mayor importancia, ya que en todas las células se encuentran presentes interviniendo en casi todos los procesos que allí ocurren.

Dentro de las funciones biológicas, las proteínas tienen una serie de funciones muy variadas, las cuales dependen de la secuencia de aminoácidos que la estén formando, las que se explicarán a continuación.

Función de defensa: Muchas proteínas protegen el cuerpo contra otras especies invasoras, reconociéndolas para luego precipitarlas o neutralizarlas. Otras funcionan como coagulantes de la sangre protegiendo de la pérdida de sangre por las heridas.

Función catalítica: Las enzimas son proteínas muy específicas que se utilizan para catalizar (acelerar) reacciones químicas. Cada enzima cataliza únicamente un tipo de reacción química, por lo que son muy específicas.

Función de transporte: Pueden transportar moléculas o iones de forma muy específica. Este transporte en general se realiza de un órgano a otro. Las proteínas de transporte se encuentran principalmente en el plasma sanguíneo y en las membranas celulares.

Función de reserva y nutrición: Las semillas de varias plantas son los ejemplos más claros en los que se encuentran estas proteínas. Su función es mantener una reserva de nutrientes esenciales para el crecimiento de la semilla durante la germinación. En los animales se pueden encontrar estas proteínas en la clara de huevo y en la leche. Ejemplo: caseína.

Función contráctil: Algunas de estas proteínas se encuentran en los músculos esqueléticos, dando a este la capacidad de contraerse y cambiar de forma. Algo similar ocurre en el interior de las células con las proteínas de este tipo que se encuentran en los microtúbulos. Ejemplo: actina.

Función estructurante: Muchas proteínas se encuentran formando parte de estrucuras biológicas dando a estas protección y fuerza. Las plumas, pelos y uñas estan formadas por proteínas que le confieren dureza. Ejemplo: queratina.

Función reguladora: Algunas hormonas son proteínas que ayudan a regular la actividad celular y fisiológica. Además, otras proteínas regulan la síntesis de enzimas.