Biomoléculas Esenciales: Estructura y Función de Proteínas, Ácidos Nucleicos y ATP

Proteínas

Estructura y Propiedades

Para ser funcionales, las proteínas adoptan una conformación en el espacio, que es una estructura tridimensional. Ésta depende de la secuencia lineal de aminoácidos, llamada estructura primaria, que se pliega gracias a los enlaces puente de hidrógeno, originando una estructura secundaria. Esta última se volverá a plegar gracias a fuerzas de Van der Waals o de naturaleza electrostática, originando la estructura terciaria funcional.

• Especificidad: Cada individuo tiene sus propias proteínas, lo que explica el rechazo en la donación de órganos o tejidos. Además, cada proteína tiene una secuencia de aminoácidos específica.
• Desnaturalización: Pierden su estructura tridimensional (terciaria) funcional debido a factores como el calor, ácidos, etc., y no pueden desempeñar su función.

Funciones de las Proteínas

• Estructural: Suelen ser fibrilares (ej. queratina). Forman parte de membranas, citoesqueleto, etc.
• Transportadora: Suelen ser globulares (ej. hemoglobina).
• Hormonal: (ej. insulina, adrenalina).
• Inmunológica: Suelen ser globulares o en forma de Y. Se unen al antígeno y lo inactivan (ej. anticuerpos).
• Contráctil: Implicadas en la contracción de los músculos (ej. actina y miosina).
• Enzimática: Los enzimas regulan las reacciones químicas en el organismo, uniéndose a un sustrato y catalizando su transformación.
• Homeostática: Intervienen en la coagulación (ej. fibrina) o colaboran manteniendo las constantes fisiológicas al unirse a un ligando y activar algún proceso.

Enzimas

Los enzimas son biocatalizadores naturales, es decir, aceleran la velocidad de las reacciones químicas sin consumirse ni alterarse. Actúan sobre los sustratos y se forman los productos, sin desgastarse los enzimas, por ello se requieren en poca cantidad. Son muy específicos, es decir, que cada enzima cataliza una reacción determinada (ej. lactasa cataliza la hidrólisis de enlaces O-glucosídicos en la lactosa). Todos los enzimas son proteínas, pero no todas las proteínas son enzimas.

Ácidos Nucleicos

Características

Compuestos por C, H, O, N y P. Son cadenas de nucleótidos.

Un nucleótido está formado por:

• Un azúcar (ribosa o desoxirribosa)
• Ácido fosfórico
• Una base nitrogenada (Adenina A, Guanina G, Citosina C, Timina T en ADN; A, G, C, Uracilo U en ARN)

Funciones

• ADN: Portador de la información genética.
• Replicación: Proceso por el cual el ADN se duplica para pasar la información genética de una generación a otra.
• Expresión Génica: El ADN debe expresar el mensaje que contiene en forma de proteínas:
  • Transcripción: Copia del mensaje del ADN en forma de ARNm.
  • Traducción: Síntesis de la proteína especificada en el ARNm.

ATP (Adenosín Trifosfato)

Molécula considerada la moneda energética de la célula. Está formada por un grupo fosfato (con tres fosfatos), una ribosa y una adenina. Si se rompen los enlaces de fosfato de alta energía, se obtiene energía (aproximadamente 7.3 kcal/mol).

• ATP (3 fosfatos)
• ADP (Adenosín Difosfato, 2 fosfatos)
• AMP (Adenosín Monofosfato, 1 fosfato)
• Adenosina (0 fosfatos, es un nucleósido)

Enlace Peptídico

Es el enlace covalente que une los aminoácidos para formar proteínas. Se forma entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH₂) de otro aminoácido, liberándose una molécula de agua. Es una reacción de síntesis que requiere energía.

La HIDRÓLISIS del enlace peptídico (su ruptura) requiere una molécula de agua y enzimas específicos (peptidasas), localizados en orgánulos como los lisosomas y en el aparato digestivo.