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Proteínas

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by

Rafael J Roldan

on 2 July 2014

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Transcript of Proteínas

Estructuras de las proteínas
Tabla con requerimientos diarios de proteínas
Proteínas
Las proteínas son macromoléculas muy complejas que en su composición química se encuentran presentes átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, aunque también incluyen otros elementos como el azufre, fósforo, hierro o zinc.
Funciones de las proteínas
Los elementos que componen la proteína se agrupan para formar monómeros llamados aminoácidos (que son moléculas orgánica que contienen un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH)) que se asemejan a bloques de construcción que se unen para formar a las proteínas. La importancia de las proteínas radica en que determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi todos los procesos vitales.
Las funciones que realizan las proteínas son:
De defensa
, ya que crea anticuerpos.
Reguladoras
ya que forman parte de la hemoglobina, hormonas, jugos digestivos, etc.
Contráctil
, ya que forman parte de los compuestos de los músculos y los ayuda a contraerse y relajarse.
De resistencia
, porque forman a los tejidos de sostén y relleno en los órganos.
De reserva
, ya que aportan energía para el funcionamiento de los órganos.
De transporte
, ya que las proteínas ayudan a transportar oxígeno a diferentes partes del cuerpo.
Enzimática
, porque sirven de catalizador para la mayoría de los procesos bioquímicos del organismo.
Hormonal
, debido a que algunas hormonas son proteicas y segregan células especializadas para modificar el funcionamiento de otras células.
Homeostática
, porque ayudan a regular las constantes del medio interno de las células, como el pH o cantidad de agua.
Como se comentó con anterioridad, los aminoácidos se agrupan para formar cadenas largas, lo que da lugar a las proteínas; las proteínas para su estudio se dividen según su nivel de complejidad en 4 estructuras: primarias, secundarias, terciarias y cuaternaria. Veamos cada una de ellas.
Estructuras primarias:
esta se refiere a la secuencia de aminoácidos que están unidos por enlaces peptídicos en una cadena lineal. Es la base de las demás estructuras de proteínas.
Estructura secundaria:
esta estructura es una estructura primaria pero con enrollamiento de la cadena peptídica sobre su propio eje que forma una hélice que le da un efecto tridimensional o disposición espacial.

Hay dos formas, la alfa-hélice que forma mediante enlaces por puente de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue. Dentro de este grupo se pueden mencionar proteínas como el colágeno, la queratina, elastina.

La Beta-laminar es una estructura que se mantiene por puentes de hidrógeno con elementos de cadenas distintas o de la misma que da vuelta formando una cadena como zigzag. Un ejemplo de estas proteínas es la fibroína de la seda.
Estructura terciaria:
esta estructura se mantiene por enlaces iónicos y de puentes de hidrógeno entre las cadenas laterales de los aminoácidos. Esta estructura es responsable de las propiedades biológicas de una proteína.

Existen 2 tipos, la estructura terciaria de tipo fibroso que está formada por una o más cadenas polipeptídicas alargadas. Se les encuentra formando parte de los tejidos conectivo, cabello y la piel.

Proteínas con estructura terciaria globular que tienen forma de esfera, de la cual, la mayoría de proteínas son de este tipo. Se les encuentra en la hemoglobina y algunos azúcares.
Estructura cuaternaria:
se forma cuando se unen varias proteínas terciarias, ya sean iguales o diferentes, mediante puentes de hidrógeno para formar una organización superior. Un ejemplo de esta estructura se encuentra en la hemoglobina de la sangre.
Clasificación de las proteínas
Como se mencionó con anterioridad, las proteínas están formadas por aminoácidos tipo alfa, los cuales no pueden ser sintetizados por el hombre y son necesarios para mantenernos con vida. El cuerpo humano requiere de 10 aminoácidos llamados esenciales que deben ser incorporados a nuestra dieta, los cuales son: arginina, fenilalanina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina. Estos aminoácidos se encuentran presentes en proteínas de origen animal, en cereales y legumbres.
Con base en su composición química, las proteínas se clasifican en:

Proteínas simples u holoproteínas: son aquellas que al hidrolizarse producen únicamente aminoácidos. Están compuestas por 50% carbono, 7% hidrógeno, 23 % oxígeno, 16% nitrógeno y 0.3 % azúfre.

Proteínas conjugadas o heteroproteínas: son diferentes proteínas simples unidas que presentan una parte proteica y parte no proteica menor llamada grupo prostético, que al hidrolizarse producen también, además de los aminoácidos, otros componentes orgánicos o inorgánicos. Algunos ejemplos son las nucleoproteínas, lipoproteínas, glucoproteínas, fosfoproteínas, cromoproteínas, metaloproteínas, etc.
Propiedades de las proteínas
Las proteínas tienen ciertas propiedades que van a depender principalmente de los aminoácidos que las forman, de su capacidad para reaccionar y con el medio que les rodea. Las principales propiedades son:
Propiedades anfóteras:
las proteínas y sus aminoácidos son anfóteros, es decir pueden actuar como ácidos o bases dependiendo del pH del medio, esto es debido a la presencia de aminoácidos que se pueden ionizar (pueden captar o ceder radicales H+) y así tolerar las variaciones de pH.
Desnaturalización:
es el proceso mediante el cual las proteínas rompen sus enlaces que le daban su estructura tridimensional, quedando sólo su estructura primaria. Este fenómeno se puede dar por cambios físicos como aumento o disminución de la temperatura, o por cambios químicos como adición de detergentes o disolventes orgánicos. En muchos casos la desnaturalización puede ser reversible, tomando el nombre de renaturalización. La desnaturalización provoca por lo general una disminución de la solubilidad.
Especificidad:
se refiere a la función específica que realiza cada proteína y esto se debe a la ordenación de los aminoácidos.
Solubilidad:
depende de diversos factores como: pH, conformación, disposición de sus radicales, etc. Si abundan radicales hidrófobos, la proteína será poco o nada soluble en agua. Si predominan los radicales hidrófilos, la proteína será soluble en agua.
Métodos de purificación de proteínas
Para poder utilizar las proteínas dentro de diferentes ramas de la industria (medicamentos, suplementos alimenticios, etc.), es necesario llevar a cabo métodos de purificación de la proteína, los métodos utilizados dependen de su carga, polaridad, tamaño y especificidad de enlace, todos estos procesos son realizados mediante la técnica de la cromatografía (procedimiento en el cual los componentes de una mezcla son separados en una columna adsorbente dentro de un sistema fluyente). Los métodos son los siguientes:

Para la carga:
cromatografía de intercambio iónico y electroforesis.
Para la polaridad:
cromatografía de interacciones hidrofóbicas.
Para el tamaño:
cromatografía de gel o exclusión, electroforesis en gel y ultracentrifugación.
Para la especificidad de enlace:
cromatografía de afinidad.

Cómo puedes darte cuenta, las proteínas son sustancias nutritivas presentes en los alimentos que consisten en suministrar aminoácidos esenciales y no esenciales necesarios para la síntesis de enzimas u hormonas fundamentales para el cuerpo.
Como se mencionó en un principio, las proteínas las podemos obtener al ingerir alimentos de origen animal como el pescado, mariscos, carnes, en los huevos, leche y sus derivados; y de origen vegetal como legumbres, semillas, pan cereales y pastas.

A continuación se presenta una tabla con los requerimientos diarios de personas dependiendo de su edad, sexo y estado físico.
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