Aminoácidos y Proteínas: Estructura, Funciones y Aplicaciones Biotecnológicas

Aminoácidos y Proteínas: Fundamentos de la Vida

Los aminoácidos están compuestos por un grupo amino y un grupo carboxilo (o ácido), unidos a un carbono. La unión entre los monómeros se denomina unión peptídica.

Tipos de Aminoácidos

• Aminoácidos esenciales: Son aquellos que un organismo no puede sintetizar y deben ser suministrados a través de la alimentación.
• Aminoácidos no esenciales: Son aquellos que el organismo puede sintetizar por sí mismo.

Proteínas: Los Ladrillos de la Vida

Las proteínas (formadas por aminoácidos) son fundamentales e indispensables en los seres vivos, ya que son los "instrumentos" moleculares mediante los cuales se ejecutan las órdenes de la información genética; son materiales de construcción y reparación de estructuras celulares.

Estructuras de las Proteínas

Las proteínas presentan cuatro niveles de estructura:

• Estructura primaria: Es la secuencia lineal de los aminoácidos, formando la cadena peptídica, indicando qué aminoácidos componen la cadena y el orden en que se encuentran. Su orden está predeterminado en el ADN.
• Estructura secundaria: Representa la disposición espacial que adopta la cadena peptídica a medida que se sintetiza en los ribosomas. Puede adoptar dos formas principales: hélice alfa y lámina beta (formas plegadas).
• Estructura terciaria: Se caracteriza por el plegamiento y enrollamiento de la estructura secundaria. Es crucial, ya que al alcanzar esta estructura, la mayoría de las proteínas adquieren su actividad biológica o función.
• Estructura cuaternaria: Representa el ensamblaje de varias cadenas peptídicas con estructuras terciarias, que se autoensamblan mediante enlaces débiles. No está presente en todas las proteínas.

Factores que Desnaturalizan una Proteína

La desnaturalización de una proteína implica la ruptura de los enlaces que mantienen sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, conservando únicamente la estructura primaria. Los factores que pueden causar la desnaturalización incluyen:

• Calor excesivo.
• Sustancias que modifican el pH.
• Alteraciones en la concentración.
• Alta solubilidad.
• Agitación molecular.

Proteínas Globulares vs. Proteínas Fibrosas

Una diferencia clave entre las proteínas globulares y las fibrosas es su solubilidad: las proteínas globulares suelen ser insolubles, mientras que las fibrosas son solubles en agua y disoluciones salinas.

Aplicaciones Biotecnológicas

Transgénesis

La transgénesis es el proceso mediante el cual se alteran los genes de una especie. Se toma un gen de una especie y se introduce en otra para que adquiera las cualidades deseadas. Se utiliza comúnmente para mejorar la durabilidad de las especies y tiene aplicaciones en la medicina.

Clonación

La clonación es el proceso científico que consiste en obtener una copia genéticamente idéntica de un organismo a partir de su material genético. Requiere herramientas como un microscopio, precisión y los genes a clonar.

Ingeniería de Tejidos

La ingeniería de tejidos es la combinación de células, métodos de ingeniería de materiales, bioquímica y fisicoquímica para mejorar las funciones biológicas. Se utiliza para regenerar o recomponer tejidos dañados.