Aminoácidos y proteínas: funciones, clasificación nutricional, digestión y aplicaciones

Aminoácidos y proteínas: definición

1. Definición: Son pequeñas moléculas orgánicas que contienen, al menos, un grupo amino (-NH2), de naturaleza básica, y un grupo carboxilo (-COOH), de carácter ácido.

Características

2. Existen más de 60 aminoácidos en la naturaleza; el ser humano solo utiliza 20.

3. Estos 20 se denominan aminoácidos naturales.

Funciones de los aminoácidos

• Componentes esenciales de las proteínas: Son las unidades básicas que forman las proteínas.
• Formación de tejidos: Participan en la síntesis y mantenimiento de tejidos.
• Metabolismo energético: Intervienen en rutas metabólicas que pueden aportar energía.

Clasificación nutricional

Esenciales

Descripción: No pueden ser sintetizados a partir de moléculas simples por los seres humanos.

• Histidina
• Isoleucina
• Leucina
• Lisina
• Metionina
• Fenilalanina
• Treonina
• Triptófano
• Valina

No esenciales

Descripción: Aquellos que el cuerpo humano puede sintetizar por sí mismo en cantidad suficiente.

• Alanina
• Arginina
• Asparagina
• Ácido aspártico
• Cisteína
• Ácido glutámico
• Glutamina
• Glicina
• Prolina
• Serina
• Tirosina

Proteínas

Definición: Moléculas orgánicas más complejas, formadas por aminoácidos.

Composición química: Formadas principalmente por C, H, O y N (en ciertos casos pueden contener S, P, Fe, Mg, Cu, entre otros).

Funciones de las proteínas

• Estratuctural: Dan forma, elasticidad y soporte a las células y tejidos.
• Enzimática: Aceleran procesos metabólicos (actúan como enzimas).
• Homeostática: Contribuyen a mantener la regulación del pH.
• Reserva: Fuente de energía (función menos eficiente que carbohidratos y lípidos).
• Reguladora / Metabólica: Controlan reacciones químicas, como la digestión y el metabolismo.
• Inmunológica: Refuerzan el sistema inmune.
• Saciedad: Ayudan a controlar el apetito y la sensación de saciedad.

Tipos de proteínas

Holoproteínas o simples

• Globulares: Solubles en agua; participan en transporte, regulación y defensa inmunológica. Ej.: albúmina.
• Fibrosas: Insolubles en agua; participan en el soporte mecánico y la resistencia (piel y músculos). Ej.: elastina, queratina.

Formadas exclusivamente por aminoácidos o sus derivados.

Heteroproteínas o conjugadas

Formadas por una parte proteica (aminoácidos) y un componente no aminoacídico (grupo prostético).

• Glucoproteínas: Aminoácidos + carbohidratos.
• Lipoproteínas: Aminoácidos + lípidos.
• Nucleoproteínas: Proteínas + un ácido nucleico (ADN, ARN).

Grupo prostético: Componente no aminoacídico, orgánico o inorgánico (vitamina, azúcar o lípido).

Valor biológico

Alto valor biológico

Contienen los 9 aminoácidos esenciales que el cuerpo no puede sintetizar (son principalmente de origen animal).

Bajo valor biológico

Carecen o son limitantes en uno o más aminoácidos esenciales. Son principalmente de origen vegetal.

Propiedades físicas y estabilidad

Solubilidad

Capacidad de estas macromoléculas para disolverse en un disolvente.

Factores: Temperatura, pH. Ejemplos: hemoglobina, albúmina, caseína.

Desnaturalización

Definición: Pérdida de la estructura nativa de la proteína, con la consiguiente inactivación y pérdida de su función biológica.

Factores: Temperatura, pH, agitación, productos químicos (alcohol), entre otros.

Digestión, absorción y metabolismo

Digestión

El HCl gástrico activa el pepsinógeno convirtiéndolo en pepsina, que transforma las proteínas en polipéptidos. Posteriormente, estos polipéptidos se hidrolizan hasta aminoácidos y pequeños péptidos que son transportados y procesados (por ejemplo, hacia el hígado).

Absorción

El intestino delgado es donde se realiza la mayor parte de la absorción de nutrientes, incluidos los aminoácidos y pequeños péptidos.

Metabolismo

• Transaminación: Permite al cuerpo crear aminoácidos a partir de otros mediante transferencia de grupos amino.
• Desaminación: Eliminación del grupo amino para utilizar el esqueleto carbonado como fuente de energía.
• Descarboxilación: Transformación de aminoácidos en cuerpos activos, como aminas biológicamente activas.

Aplicaciones

Aplicaciones: Cosmética, industria alimentaria, industria textil, industria farmacéutica.