Proteínas


     Las proteínas son biomoléculas orgánicas que están formadas por C, H, O y N. Algunas también incluyen S, Fe y P. Estas moléculas constituyen del 12 al 18% de la masa corporal de adultos no obesos.
 
    Son los compuestos orgánicos más abundantes del organismo y tienen un gran tamaño, es decir, son macromoléculas.
 
    Todas las proteínas tienen una estructura básica similar. Son polímeros formados por múltiple unidades que se denominan aminoácidos.
 
 
AMINOÁCIDOS (AA)
Los AA son moléculas cuya estructura básica está formada por un átomo de C (denominado carbono alfa) al que están unidos:
  • Un grupo amino (-NH2).
  • Un grupo carboxílo (-COOH)
  • Un átomo de H
  • Una cadena lateral o grupo de elementos que se designan con la letra R.

 

    La cadena lateral (R) es diferente an cada AA, y es la que les confiere especificidad. Por ello, esta cadena lateral se utiliza como criterio para la clasificación de estas biomoléculas.

 

    Todas las proteínas humanas están constituidas por un conjunto de 20 AA, 11 de los cuales se pueden sintetizar en el organismo mediante reacciones sencilla. Estos reciben el nombre de AA no esenciales. Por el contrario, los humanos debemos obtener los 9 AA restantes a partir de alimentos de la dieta. Estos AA se denominan AA esenciales.

 

AA NO ESENCIALES

AA ESENCIALES

Alanina (Ala)

Arginina (Arg)

Asparragina (Asn)

Aspartato (Asp)

Cisteína (Cys)

Glutamato (Gln)

Glicina (Gly)

Prolina (Pro)

Serina (Ser)

Tirosina (Tyr)

 

Histidina (His)

Isoleucina (Ile)

Leucina (Leu)

Lisina (Lys)

Metionina (Met)

Fenilalanina (Phe)

Treosina (Thr)

Triptófano (Trp)

Valina (Val)

 

 

Los AA también pueden clasificarse en función de las características de su cadena lateral (-R). Según las propiedades químicas de esta cadena lateral se dividen en:

 

  • AA apolares o hidrofóbicos.-Son aquellos cuya cadena lateral -R está formada por largas cadenas hidrocarbonadas que no poseen cargas eléctricas. Si este tipo de AA abunda en una proteína la hacen insoluble en agua. Son AA apolares los que aparecen dentro del área naranja en la figura que puedes ver a continuación.
  • AA polares neutros.-Son aquellos que presentan cadenas laterales -R formadas por cortas cadenas hidrocarbonadas con funciones polares ( alcohol (-OH), sulfhidrilo (-SH) o amida (-CONR'R'')). Son AA polares neutros los que aparecen dentro del área de color verde en la figura que puedes ver a continuación.

  • AA polares ácidos.-En este grupo se incluyen los AA que tienen más de un grupo carboxílo (-COOH). A pH fisiológico estos grupos se encuentran cargados negativamente. Son los que se encuentran dentro del área rosa de la figura que aparece a continuación.
  • AA polares básicos.-Son aquellos AA que tienen más de un grupo amino (-NH2). A pH fisiológico están cargados positivamente. Se encuentran en el área azul de la figura.
EL ENLACE PEPTÍDICO
 
    Cuando reacciona el grupo ácido (-COOH) de un AA con el grupo amino (-NH2) de otro AA, ambos quedan unidos mediante un enlace peptídico. Se trata de una reacción de condensación en la que se forma una amida (-CONH-) y una molécula de agua (H2O).
     El enlace peptídico es un enlace covalente que se establece entre un átomo de carbono y un átomo de nitrógeno. Es un enlace muy resistente, lo que hace posible el gran tamaño y la estabilidad de las moléculas proteicas.
    Cuando se unen dos AA mediante un enlace peptídico se forma un dipéptido. A cada uno de los AA que forma el dipéptido les queda libre o el grupo amino o el grupo carboxilo. A uno de estos grupos se le podrá unir otro AA formándose un tripéptido. Si el proceso se repite se formará un polipéptido (de 10 a 100 AA). Cuando el número de AA es muy grande, a partir de 100, tendremos una proteína. 

 

    Muchas sustancias en el organismo son péptidos. La insulina es una hormona que está formada por dos cadenas polípetídicas de 21 y 30 AA unidas por puentes disulfuro. Esta hormona regula la concentración de glucosa en sangre.
 
    La oxitocina es otra hormona polipeptídica formada por 9 AA que produce las contracciones del útero durante el parto.
 
    Las neuronas cerebrales producen la encefalina que es un péptido de 5 AA cuya función es reducir el dolor.

Funciones de las proteínas.

 

    Las funciones de las proteínas se tratan muy bien en los materiales del Proyecto Biosfera que tienes a continuación. Lee la página 16 del tema y realiza las actividades 12 y 14.

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Realiza la siguiente actividad  sobre la función de las proteínas.

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El enlace que se establece entre el carbono y el nitrógeno y que hace que se unan los aminoácidos se denomina:
  
Un enlace glucósido.
Un enlace peptídico.
Un enlace de hidrógeno.
Un enlace doble.

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Fisiología Humana. Curso 2011/2012. Juan Manuel Moreno (original de Mayte Llinás y Francisca Rodríguez)