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La función y estructura de las proteínas.

La función y estructura de las proteínas.

Las proteínas son moléculas muy importantes en nuestras células y son esenciales para todos los organismos vivos. En peso, las proteínas son colectivamente el componente principal del peso seco de las células y están involucradas en prácticamente todas las funciones celulares.

Para llevar clave

  • Las proteínas están involucradas en casi todas las funciones celulares y son moléculas clave en las células vivas.
  • La proteína típica se construye a partir de un conjunto de veinte aminoácidos y el diseño de una proteína particular ayuda con su función específica en la célula.
  • Los anticuerpos, las proteínas contráctiles y las enzimas son tres tipos importantes de proteínas especializadas que se encuentran en los organismos vivos.
  • Ocurriendo en el citoplasma, la traducción es el proceso a través del cual se sintetizan las proteínas.

Cada proteína dentro del cuerpo tiene una función específica, desde el soporte celular hasta la señalización celular y la locomoción celular. En total, hay siete tipos de proteínas, incluidos anticuerpos, enzimas y algunos tipos de hormonas, como la insulina.

Si bien las proteínas tienen muchas funciones diversas, todas se construyen típicamente a partir de un conjunto de 20 aminoácidos. La estructura de una proteína puede ser globular o fibrosa, y el diseño ayuda a cada proteína con su función particular.

En general, las proteínas son absolutamente fascinantes y un tema complejo. Exploremos los conceptos básicos de estas moléculas esenciales y descubramos lo que hacen por nosotros.

Anticuerpos

Los anticuerpos son proteínas especializadas involucradas en la defensa del cuerpo de los antígenos (invasores extraños). Pueden viajar a través del torrente sanguíneo y son utilizados por el sistema inmunitario para identificar y defenderse contra bacterias, virus y otros intrusos extraños. Una forma en que los anticuerpos contrarrestan los antígenos es inmovilizándolos para que puedan ser destruidos por los glóbulos blancos.

Proteinas contractiles

Las proteínas contráctiles son responsables de la contracción muscular y el movimiento. Ejemplos de estas proteínas incluyen actina y miosina.

Enzimas

Las enzimas son proteínas que facilitan las reacciones bioquímicas. A menudo se les conoce como catalizadores porque aceleran las reacciones químicas. Las enzimas incluyen lactasa y pepsina, de las cuales se puede escuchar a menudo al aprender sobre dietas especiales o afecciones médicas digestivas.

La lactasa descompone el azúcar lactosa que se encuentra en la leche. La pepsina es una enzima digestiva que funciona en el estómago para descomponer las proteínas en los alimentos.

Otros ejemplos de enzimas digestivas son las enzimas presentes en la saliva. La amilasa salival, la calicreína salival y la lipasa lingual desempeñan funciones biológicas importantes. La amilasa salival es la enzima principal que se encuentra en la saliva y ayuda a descomponer el almidón en azúcar.

Proteínas hormonales

Las proteínas hormonales son proteínas mensajeras que ayudan a coordinar ciertas actividades corporales. Los ejemplos incluyen insulina, oxitocina y somatotropina.

La insulina regula el metabolismo de la glucosa al controlar la concentración de azúcar en la sangre. La oxitocina estimula las contracciones durante el parto. La somatotropina es una hormona del crecimiento que estimula la producción de proteínas en las células musculares.

Proteinas Estructurales

Las proteínas estructurales son fibrosas y fibrosas y, debido a esta formación, proporcionan soporte para diversas partes del cuerpo. Los ejemplos incluyen queratina, colágeno y elastina.

Las queratinas fortalecen los revestimientos protectores como la piel, el cabello, las plumas, las plumas, los cuernos y los picos. Los colágenos y la elastina proporcionan soporte para los tejidos conectivos, como los tendones y los ligamentos.

Proteínas de almacenamiento

Las proteínas de almacenamiento almacenan aminoácidos para que el cuerpo los use más tarde. Los ejemplos incluyen la ovoalbúmina, que se encuentra en las claras de huevo, y la caseína, una proteína a base de leche. La ferritina es otra proteína que almacena hierro en la proteína de transporte, la hemoglobina.

Proteínas de transporte

Las proteínas de transporte son proteínas transportadoras que mueven moléculas de un lugar a otro alrededor del cuerpo. La hemoglobina es uno de estos y es responsable del transporte de oxígeno a través de la sangre a través de los glóbulos rojos. Los citocromos son otros que operan en la cadena de transporte de electrones como proteínas transportadoras de electrones.

Aminoácidos y cadenas de polipéptidos

Los aminoácidos son los componentes básicos de todas las proteínas, sin importar su función. La mayoría de los aminoácidos siguen una propiedad estructural particular en la que un carbono (el carbono alfa) está unido a cuatro grupos diferentes:

  • Un átomo de hidrógeno (H)
  • Un grupo carboxilo (-COOH)
  • Un grupo amino (-NH2)
  • Un grupo "variable"

De los 20 aminoácidos que típicamente forman proteínas, el grupo "variable" determina las diferencias entre los aminoácidos. Todos los aminoácidos tienen el átomo de hidrógeno, el grupo carboxilo y los enlaces del grupo amino.

Los aminoácidos se unen mediante síntesis de deshidratación para formar un enlace peptídico. Cuando varios aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos, se forma una cadena polipeptídica. Una o más cadenas de polipéptidos torcidas en forma tridimensional forman una proteína.

Estructura proteica

Podemos dividir la estructura de las moléculas de proteínas en dos clases generales: proteínas globulares y proteínas fibrosas. Las proteínas globulares son generalmente compactas, solubles y de forma esférica. Las proteínas fibrosas son típicamente alargadas e insolubles. Las proteínas globulares y fibrosas pueden exhibir uno o más tipos de estructura proteica.

Hay cuatro niveles de estructura proteica: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Estos niveles se distinguen entre sí por el grado de complejidad en la cadena de polipéptidos.

Una sola molécula de proteína puede contener uno o más de estos tipos de estructura de proteína. La estructura de una proteína determina su función. Por ejemplo, el colágeno tiene una forma helicoidal súper enrollada. Es largo, fibroso, fuerte y se asemeja a una cuerda, lo cual es excelente para brindar apoyo. La hemoglobina, por otro lado, es una proteína globular que está plegada y compacta. Su forma esférica es útil para maniobrar a través de los vasos sanguíneos.

En algunos casos, una proteína puede contener un grupo no peptídico. Estos se llaman cofactores y algunos, como las coenzimas, son orgánicos. Otros son un grupo inorgánico, como un grupo de iones metálicos o de hierro-azufre.

Síntesis de proteínas

Las proteínas se sintetizan en el cuerpo a través de un proceso llamado traducción. La traducción ocurre en el citoplasma e implica la traducción de códigos genéticos en proteínas.

Los códigos de genes se ensamblan durante la transcripción de ADN, donde el ADN se transcribe en una transcripción de ARN. Las estructuras celulares llamadas ribosomas ayudan a traducir los códigos de genes en el ARN en cadenas de polipéptidos que sufren varias modificaciones antes de convertirse en proteínas completamente funcionales.