Fundamentos de Bioquímica: Aminoácidos, Enlaces y Estructura Proteica

1. Aminoácidos: Estructura y Propiedades

Los aminoácidos son las unidades fundamentales de las proteínas. Su estructura básica consiste en un carbono alfa (Cα) unido a:

• Grupo amino (NH₃⁺)
• Grupo carboxilo (COO⁻)
• Átomo de hidrógeno (H)
• Cadena lateral (R): Define la identidad y propiedades del aminoácido.

Propiedad clave: Son anfóteros (pueden actuar como ácido o base). En el cuerpo, se encuentran principalmente en forma de zwitterión (con carga positiva y negativa simultáneamente).

2. Clasificación de los Aminoácidos

A) Por polaridad

• No polares (hidrofóbicos): No interactúan con el agua; se ubican en el interior de las proteínas. (Ej: Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro, Phe, Trp).
• Polares sin carga: Interactúan con el agua. (Ej: Ser, Thr, Asn, Gln).
• Cargados positivos (básicos): Lys, Arg, His.
• Cargados negativos (ácidos): Asp, Glu.

B) Por estructura

• Alifáticos: Cadena simple (Ala, Val, Leu, Ile).
• Aromáticos: Contienen anillo (Phe, Tyr, Trp).
• Con azufre: Cys (forma puentes disulfuro) y Met.

C) Clasificación metabólica

• Glucogénicos: Producen glucosa.
• Cetogénicos: Producen cuerpos cetónicos (Solo: Leu, Lys).
• Mixtos: Ambos (Ile, Phe, Trp, Tyr).

3. Enlace Peptídico

Es un enlace de tipo covalente que se forma entre el grupo COOH y el grupo NH₂ con la liberación de una molécula de agua (H₂O), resultando en la estructura –CO–NH–.

4. Péptidos vs. Proteínas

• Péptido: Menos de 100 aminoácidos.
• Proteína: Más de 100 aminoácidos.

5. Estructura de las Proteínas

1. Primaria: Secuencia lineal de aminoácidos.
2. Secundaria: Plegamientos locales como alfa hélice y beta hoja.
3. Terciaria: Plegamiento 3D global. Incluye puentes disulfuro e interacciones hidrofóbicas.
4. Cuaternaria: Unión de varias subunidades proteicas.

6. Propiedades Fisicoquímicas y Funciones

Las proteínas son anfóteras y actúan como buffers. Sus propiedades dependen del pH, la carga y la solubilidad. Sus funciones principales incluyen:

• Estructural (ej. colágeno)
• Enzimática
• Transporte
• Defensa
• Hormonal

7. Metabolismo y Técnicas de Aislamiento

Los aminoácidos se metabolizan para obtener glucosa o cuerpos cetónicos, los cuales finalmente generan ATP. Las técnicas comunes de aislamiento incluyen: centrifugación, electroforesis, cromatografía y precipitación.

Puntos clave para recordar

• Extremos de proteína: N-terminal (amino) y C-terminal (carboxilo).
• Nivel de puentes disulfuro: Estructura terciaria.
• Aminoácido más grande: Arginina.
• Más complejo: Triptófano.
• Con azufre: Cisteína y Metionina.