Descubre las Proteínas: Aminoácidos, Enlace Peptídico, Estructura y Funciones Biológicas

Aminoácidos y Enlace Peptídico: Fundamentos de las Proteínas

Los aminoácidos son biomoléculas constituidas por un átomo de carbono central que enlaza con un grupo carboxilo, otro amino, un hidrógeno y un grupo R que los diferencia. Según este grupo R, se clasifican en aminoácidos con grupo polar, apolar, ácido o básico.

El Enlace Peptídico

Este enlace es consecuencia de la reacción del grupo ácido del primer aminoácido con el grupo amino del segundo. En dicha reacción se desprende una molécula de agua. (Ver ilustración)

Estructura de las Proteínas: Niveles de Organización

Para que una proteína sea funcional, debe tener una forma tridimensional específica.

Estructura Primaria

Es la secuencia lineal de aminoácidos de la proteína. La disposición de los aminoácidos a lo largo de la cadena polipeptídica condicionará los posteriores plegamientos en el espacio. (Ver ilustración)

Estructura Secundaria

Es la conformación resultante del primer plegamiento espacial de la cadena polipeptídica. Solo son posibles aquellas conformaciones estables. Ejemplos:

• Hélice Alfa (α-hélice)

  La α-queratina, presente en el pelo, es una proteína que tiene hélice alfa como estructura secundaria. (Ver ilustración)

• Lámina Beta (β-lámina)

  En este caso, las cadenas polipeptídicas se disponen de forma paralela o antiparalela, formando una lámina extendida en zig-zag. Ambas estructuras secundarias están estabilizadas por puentes de hidrógeno. (Ver ilustración)

Funciones Esenciales de las Proteínas en el Organismo

Las proteínas desempeñan una variedad crucial de roles biológicos:

• Función Estructural

  Proporcionan sostén y cuerpo a muchas estructuras corporales. Suelen ser proteínas fibrosas como el colágeno de la piel y el hueso, o las queratinas.

• Función de Transporte

  Las proteínas transportan sustancias por el cuerpo de los organismos y también regulan su paso a través de las membranas celulares. Las lipoproteínas, por ejemplo, transportan lípidos por la sangre, y la hemoglobina, oxígeno.

• Función Hormonal

  Muchas hormonas son de naturaleza polipeptídica, como la insulina o la hormona del crecimiento, y otras son derivadas de aminoácidos, como la tiroxina o la adrenalina.

• Función Enzimática

  Los enzimas son biomoléculas, la mayoría proteínas globulares u oligoméricas, que aceleran las reacciones químicas que tienen lugar en los distintos compartimentos celulares.

• Función Inmunológica

  Los anticuerpos o inmunoglobulinas son proteínas oligoméricas específicas que facilitan a los linfocitos B neutralizar organismos patógenos que pretenden proliferar en el cuerpo que han infectado. También existe un gran grupo de péptidos, llamados citocinas, que se encargan de regular la respuesta inmunitaria.

• Función de Reconocimiento Celular

  Algunas proteínas de la membrana plasmática de las células actúan como identificadores celulares que permiten o no la interacción de unas células con otras, proceso del que posteriormente se derivarán efectos de gran importancia en el desarrollo embrionario o en la respuesta inmunológica, entre otros.

Ilustraciones Clave de la Estructura Proteica

A continuación, se presentan diagramas que ilustran los conceptos fundamentales de la estructura de las proteínas:

Representación General de la Estructura Proteica:

Esta imagen ilustra los conceptos de:

• Estructura Primaria
• Estructura Secundaria

Detalle de Estructuras Secundarias:

Esta imagen muestra en detalle:

• Hélice Alfa
• Lámina Beta