PROTEÍNAS

Definición:

Las proteínas son polímeros de aminoácidos, tienen una función fundamental en casi todos los procesos (Chang, 2013), su importancia se ve en que la mayoría de las enzimas (catalizadores de las reacciones bioquímicas) son proteínas. Cabe resaltar que todas las proteínas son polímeros (Mathews, 2013). Otras funciones de las proteínas son el transporte y almacenamiento de sustancias vitales, el movimiento coordinado, el soporte mecánico y la protección contra enfermedades, en el caso del cuerpo humano contiene alrededor de 100 000 tipos de proteínas (Chang, 2013).

Aminoácidos:

Entonces ¿que es un aminoácido?, son monomeros que se combinan para formar las proteínas, pero el nombre aminoácido es debido a que el grupo amino esta unido al carbono alfa y el carbono contiguo al grupo carboxílico (Mathews, 2013). Se refiere tienen una masa molar grande, que va de 5000 g a 1 x10 a la 7 g; y la composición es constante: carbono, 50 a 55%; hidrógeno, 7%; oxigeno, 23%; nitrógeno, 16%, y azufre, 1% (Chang, 2013).

Imagen 1. Estructura del grupo amino y el grupo carboxilico  encontrados en los aminoácidos (tomada de Chang, 2013).

¿Como empieza a formarse una molécula de proteína? Primero deberá haber una reacción de condensación entre un grupo amino de un aminoácido y un grupo carboxilo de otro. La molécula resultante se conoce como dipèptido mientras que el enlace que los une se conoce como enlace peptìdico.  El extremo de este dipèptido formado puede participar en una reacción de condensación con otro aminoácido para formar un tripèptido, tetrapèptido y el producto final de esta reacción será un polipèptido, que puede verse como un polímero de aminoácidos (Chang, 2013).

Clases de aminoácidos.

Los aminoácidos habituales son 20 y contienen en sus 20 cadenas laterales diferentes, esta diversidad permite a la proteínas exhibir una variedad de estructuras y propiedades (Mathews, 2013).

Imagen 2. Los 20 aminoácidos esenciales para los organismos vivos (tomada de Chang, 2013).

Aminoácidos con cadenas laterales alifáticas: glicina, alanina, valina, leucina e isoleucina.

Aminoácidos con cadenas laterales que contienen hidroxilo o azufre: serina, cisteìna, treonina y metionina. 

Aminoácidos aromáticos: fenilalanina, tirosina y triptòfano.

Aminoácidos básicos: histidina, lisina y arginina.

Aminoácidos ácidos y sus amidas: ácido aspàrtico y ácido glutàmico.

Estructura de las proteínas.

Suele dividirse en cuatro niveles de organización. 

Estructura primaria (secuencia): se refiere a la secuencia única de aminoácidos de la cadena polipeptidica. 

Estructura secundaria (plegado local): se toman en cuenta aquellas partes de la cadena polipeptidica que se estabilizan por un patrón regular de enlaces de hidrógeno entre los grupos CO y NH del esqueleto, por ejemplo, la hélice alfa. En este caso la cadena parece encontrarse parcialmente enrollada en regiones de estructura helicoidal. 

Estructura terciaria (plegado global): difiere de la secundaria en que los aminoácidos que toman parte en estas interacciones pueden estar alejados en la cadena polipepidica. Regiones enrolladas de modo helicoidal se pliegan formando una estructura compacta.

Estructura cuaternaria (asociación de subunidades): consta de todo el conjunto de las cadenas de polipeptido (Chang, 2013; Mathews, 2013).

Imagen 2. Estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína (tomada de Chang, 2013).