jueves, 18 de octubre de 2018

Biomoléculas III Proteinas Biología IV


Aminoácidos

Los aminoácidos son los monómeros que componen las proteínas. Específicamente, una proteína está compuesta de una o más cadenas lineales de aminoácidos, cada una de la cuales se denomina polipéptido. Las proteínas contienen 
Los aminoácidos comparten una estructura básica que consiste en un átomo central de carbono, también llamado carbono alfa (α), unido a un grupo amino (NH2), un grupo carboxilo (COOH) y un átomo de hidrógeno.

Aunque los aminoácidos generalizados que se ilustran arriba presentan sus grupos amino y carboxilo como neutrales para simplificar, en realidad no es el estado en el que se encuentran normalmente. A pH fisiológico (
Cada aminoácido también tiene otro átomo o grupo de átomos unidos al átomo central, conocido como el grupo R, que determina la identidad del aminoácido.
Las propiedades de la cadena lateral determinan el comportamiento químico de un aminoácido (es decir, si se considera ácido, básico, polar o no polar).

Enlaces peptídicos

Cada proteína de las células consiste en una o más cadenas polipeptídicas, cada una de las cuales se compone de aminoácidos, unidos en un orden específico. Un polipéptido es como una palabra larga que se "deletrea" en aminoácidos
Los aminoácidos de un polipéptido se unen a sus vecinos mediante un enlace covalente conocido como enlace peptídico, que se forma en una reacción de síntesis por deshidratación (condensación). Durante la síntesis de proteínas, el grupo carboxilo del aminoácido al final de la creciente cadena polipeptídica reacciona con el grupo amino de un aminoácido entrante, liberando una molécula de agua. El enlace resultante entre aminoácidos es un enlace peptídico.

Dada la estructura de los aminoácidos, una cadena polipeptídica tiene direccionalidad: tiene dos extremos distintos entre sí a nivel químico. En un extremo, el polipéptido tiene un grupo amino libre, llamado amino terminal (o extremo N-terminal). El otro extremo, que tiene un grupo carboxilo libre, se conoce como carboxilo terminal (o extremo C-terminal). En el polipéptido muy corto ilustrado arriba, el extremo N-terminal está a la izquierda y el C-terminal, a la derecha.

Las proteínas son una de las moléculas orgánicas más abundantes en los sistemas vivos y son mucho más diversas en estructura y función que otras clases de macromoléculas. Una sola célula puede contener miles de proteínas, cada una con una función única. Aunque tanto sus estructuras como sus funciones varían mucho, todas las proteínas se componen de una o más cadenas de aminoácidos.

Tipos de proteínas y sus funciones

Las proteínas pueden desempeñar una amplia gama de funciones en una célula u organismo.

Enzimas

Las enzimas actúan como catalizadores en las reacciones bioquímicas (es decir, las aceleran). Cada enzima reconoce uno o más sustratos, las moléculas que sirven como material de partida para la reacción que cataliza. Diferentes enzimas participan en distintos tipos de reacciones y pueden descomponer, unir o reorganizar sus sustratos.

Un ejemplo de una enzima que se encuentra en tu cuerpo es la amilasa salival, que descompone la amilosa (un tipo de almidón) en azúcares más pequeños. La amilosa no tiene un sabor muy dulce, pero los azúcares más pequeños sí. Es por eso que los alimentos con almidón son más dulces si los masticas por más tiempo: le estás dando tiempo a la amilasa salival de hacer su trabajo.

Hormonas

Las hormonas son señales químicas de larga distancia liberadas por las células endocrinas (como las de la glándula pituitaria) que controlan procesos fisiológicos específicos, tales como el crecimiento, desarrollo, metabolismo y reproducción. Mientras que algunas hormonas se basan en esteroides otras son proteínas. Estas hormonas basadas en proteínas se llaman hormonas peptídicas.

Por ejemplo, la insulina es una hormona peptídica importante que ayuda a regular los niveles de glucemia. Cuando estos se elevan, células pancreáticas especializadas liberan insulina, la cual se une a las células del hígado y de otras partes del cuerpo para absorber la glucosa. Este proceso permite que la glucemia vuelva a sus niveles normales en reposo.
En la siguiente tabla se enumeran algunos tipos adicionales de proteínas y sus funciones:

Tipos de proteínas y sus funciones
Función
Ejemplos
Funciones
Enzima digestiva
Amilasa, lipasa, pepsina
Degrada los nutrientes en los alimentos en trozos más pequeños que pueden ser absorbidos fácilmente
Transporte
Hemoglobina
Transporta sustancias por el cuerpo en la sangre o linfa
Estructura
Actina, tubulina, queratina
Forma diferentes estructuras, como el citoesqueleto
Señalización hormonal
Insulina, glucagón
Coordina la actividad de diferentes sistemas del cuerpo
Defensa
Anticuerpos
Protege el cuerpo de patógenos externos
Contracción
Miosina
Lleva a cabo la contracción muscular
Almacenamiento
Proteínas de almacenamiento en verduras, clara de huevo (albúmina)
Proporciona alimento para el desarrollo temprano del embrión o la plántula
  Tabla modificada de OpenStax College, Biología.

Las proteínas tienen muchas formas y tamaños diferentes. Algunas son globulares (casi esféricas), mientras que otras forman fibras largas y delgadas.  La forma de una proteína es esencial para su función y, como veremos en el siguiente artículo, muchos tipos diferentes de enlaces químicos pueden ser importantes para mantener su forma. Los cambios en la temperatura y el pH, así como la presencia de ciertos químicos, pueden alterar la forma de una proteína y provocar que pierda su funcionalidad, un proceso conocido como desnaturalización.

En el siguiente link puedes descargar la presentación del tema.

Bibliografía:


Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). Figure 5.18. Levels of protein structure (Figura 5.18. Niveles de la estructura de proteínas). En Campbell Biology (Biología de Campbel) (10° ed.). San Francisco, CA: Pearson.

Amino acids (Aminoácidos). (9 de septiembre, 2015). En MedLine Plus. Recuperado el 18 de octubre de 2018; Tomado de https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002222.htm.

Raven, P. H., Johnson, G. B., Mason, K. A., Losos, J. B. y Singer, S. R. (2014). Proteins: Molecules with diverse structures and functions (Proteínas: Moléculas con diversas estructuras y funciones). En Biology (Biología) (10° edición, AP ed.). Nueva York, NY: McGraw-Hill.

Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). Proteins include a diversity of structures, resulting in a wide range of functions (Las proteínas tienen diversas estructuras, lo cual da como resultado una amplia gama de funciones). En Campbell biology (Biología de Campbell) (10° ed.). San Francisco, CA: Pearson.

Khan Academy; (2015); Introducción a las proteínas y los aminoácidos; Recuperado el 18 de octubre de 2018; Tomado de https://es.khanacademy.org/science/biology/macromolecules/proteins-and-amino-acids/a/introduction-to-proteins-and-amino-acids







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