PROTEÍNAS 

Las proteínas son nutrientes esenciales para el cuerpo humano y componentes fundamentales de las células. Después del agua, son las moléculas más abundantes en nuestro organismo. Están formadas por cadenas de aminoácidos de longitud variable. Cada proteína tiene una secuencia específica de aminoácidos, determinada por nuestros genes. Además de carbono, hidrógeno y oxígeno, las proteínas también contienen nitrógeno, y muchas de ellas incluyen azufre y fósforo.

Las funciones de las proteínas son vitales:

• 
  Crecimiento: Gracias a su contenido de nitrógeno, las proteínas son esenciales para el crecimiento.
• Síntesis y mantenimiento de tejidos: Participan en la formación de jugos gástricos, hemoglobina, hormonas y enzimas.
• Transporte de gases: Ayudan a llevar oxígeno y dióxido de carbono en la sangre.
• Equilibrio ácido-base y presión oncótica: Actúan como amortiguadores para mantener estos equilibrios.
• Defensa natural: Los anticuerpos son proteínas que nos protegen contra infecciones.
• Movimiento muscular: Proteínas como la miosina y la actina permiten el movimiento.

En resumen, las proteínas son verdaderos multitareas en nuestro cuerpo, desempeñando roles cruciales en diversos procesos biológicos.

Clasificación de las proteínas

Al igual que los carbohidratos y los lípidos, las proteínas no podrían clasificarse solo en base a similitudes estructurales. Porque las moléculas de proteínas poseen grandes complejidades estructurales.

Las proteínas se pueden dividir en: fibrosas y globulares, simples y complejas y proteínas de la sangre, anticuerpos, hormonas enzimas, contráctiles y estructurales.

Clasificación de proteínas basada en la forma

Fibrosas 

Son proteínas alargadas, por ejemplo, fibroína de seda, queratina, entre otras.

Tienen funciones primordialmente mecánicas y estructurales, que aseguran flexibilidad y resistencia y proporcionan protección externa, soporte y forma, también son insolubles en agua, ya que contienen aminoácidos hidrófobos.

Estos aminoácidos hidrófobos están presentes dentro y fuera de la estructura, facilitando estos últimos el empaquetamiento en estructuras más complejas.

Algunos ejemplos de las proteínas fibrosas son:

• ·         El colágeno
• ·         Las queratinas      
• ·         La elastina

Globulares

Son las proteínas esféricas, compactas, como la albúmina de huevo, caseína y la mayoría de las enzimas.

Las proteínas fibrosas tienden a ser insolubles en agua y otros solventes, mientras que las proteínas globulares son solubles en agua y en soluciones de sal y agua.

Las proteínas globulares son más complejas que las proteínas fibrosas.

A diferencia de las proteínas fibrosas, que poseen funciones estructurales y mecánicas, las proteínas globulares tienen funciones de tipo:

§  Enzimáticas.

§  Hormonales.

§  Transportadoras y receptoras de membranas.

§  Transportadoras en la sangre de triglicéridos, ácidos grasos y oxígeno.

§  Actúan como anticuerpos.

§  Almacenamiento de energía.

§   

La mioglobina, la hemoglobina y el citocromo c, son algunas de las proteínas globulares.

Clasificación de proteínas según su composición química

Proteínas simples

Están compuestas únicamente por aminoácidos son conocidas como homoproteínas, como la albúmina plasmática, el colágeno y la queratina.

La proteína simple está compuesta solo de α-aminoácidos. Por lo tanto, produce exclusivamente α-aminoácidos en la hidrólisis.

Estas proteínas se subdividen en función de su solubilidad en diversos disolventes.

Algunos ejemplos de proteínas simples son.

• ·         Albumina
• ·         Globulinas
• ·         Histonas
• ·         Escleroproteínas (albuminoides)

Proteínas conjugadas

Las proteínas conjugadas son moléculas biológicas fundamentales para la vida. Se caracterizan por unirse a otras moléculas no proteicas llamadas grupos prostéticos, lo que les confiere funciones específicas. 

• Fosfoproteínas
• Glucoproteínas
• Proteínas cromo
• Nucleoproteínas
• Lipoproteínas

Clasificación por su función

Proteínas estructurales: Estas proteínas participan en la formación de diferentes partes del cuerpo. Más de la mitad de la proteína total del cuerpo de los mamíferos es el colágeno que se encuentra en la piel, el cartílago y el hueso.

Proteínas contráctiles: Estos tipos especiales de proteínas son responsables de la contracción y relajación de las células musculares, por ejemplo, la actina y la miosina. Estas proteínas también están presentes en los animales unicelulares.

Enzimas: Representan la clase más grande de proteínas, se conocen casi 2,000 tipos diferentes de enzimas. Las enzimas se llaman catalizadores biológicos y son vitales para cualquier actividad en el organismo vivo.

Hormonas: Muchas de las hormonas son proteínas en la naturaleza, por ejemplo, la insulina. Algunas otras hormonas son esteroides.

Anticuerpos: Los organismos superiores producen anticuerpos para destruir cualquier material extraño (antígeno) liberado en el cuerpo por un agente infeccioso. Las globulinas gamma son ejemplos de anticuerpos en mamíferos.

Proteínas de la sangre: Las albúminas, las globulinas y el fibrinógeno son los tres principales constituyentes proteicos de la sangre.

Proteínas de transporte: Muchas moléculas pequeñas, orgánicas e inorgánicas, se transportan en el torrente sanguíneo y en los fluidos extracelulares, a través de las membranas celulares y dentro de las células de un compartimento a otro, mediante proteínas específicas.

Proteínas de almacenamiento:

·         La ferritina, encargada de almacena el hierro de forma intracelular de una forma no tóxica.

·         Las caseínas, que actúan como reserva de aminoácidos para la leche.

·         La feofitina que contiene altas cantidades de fósforo.

·         Prolaminas y glutelinas, que son las proteínas de almacenamiento en los cereales.

De acuerdo a la naturaleza de las moléculas

§  Proteínas ácidas: existen como aniones y contienen aminoácidos ácidos, como, por ejemplo, grupos sanguíneos.

§  Proteínas básicas: existen como cationes y son ricas en aminoácidos básicos, como, por ejemplo, lisina, arginina, entre otras.

 

Metabolismo

Partiendo de que el metabolismo es la digestión de alimentos dentro del cuerpo el metabolismo de las proteínas inicia desde el ingreso de las proteínas a través de la boca al organismo que mediante la masticación los trozos de alimento son convertidos en bolos para una vez tragados y depositados en el estómago se inicie la digestión luminal o conversión de proteínas a péptidos.

 El primer proceso degradativo ocurre por acción de la pepsina precursora pepsinógeno (enzima activa por acción del ácido clorhídrico gástrico) como resultado de este proceso proteolítico, una parte de las proteínas alimentarias son convertidas en péptidos de diversos tamaños moleculares y otra en aminoácidos simples, el segundo proceso degradativo se lleva a cabo en el intestino delgado especialmente en el yeyuno, las encimas pancreáticas degradan las proteínas actuando sobre específicos enlaces peptídicos, generando así, aminoácidos que son transportados dentro de enterocito hasta llegar al torrente sanguíneo siendo dirigidos mediante la Vena Porta al hígado.

  Los aminoácidos para ser aprovechados por la célula son degradados por última vez en el hígado obteniendo cetoácidos útiles para el funcionamiento celular y dar energía y urea que es excretado a través de la orina y para la formación de proteínas corporales, los componentes en los aminoácidos sintetizados por el organismo lo que vendría siendo anabolismo proteico generando así, compuestos derivados específicos con finalidades distintas

Síntesis de proteínas

A continuación, se te muestra un video sobre el proceso de la síntesis de proteínas:

ÁCIDOS  NUCLEICOS

Estructura del ADN y ARN

ADN

• 
  El ADN está compuesto por una azúcar pentosa llamada Desoxirribosa de ahí su nombre Ácido Desoxirribonucleico.
• Contiene 4 bases nitrogenadas, la adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T) esta última solo se encuentra en el ADN.
• El ADN está constituido por doble hélice formada por dos cadenas de nucleótidos enlazadas entre sí mediante puentes de hidrógeno.
  

ARN

• El ARN se compone por un azúcar pentosa llamada Ribosa de ahí su nombre Ácido Ribonucleico.
  
• Está compuesto por 4 bases nitrogenadas la adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U) este último reemplaza a la timina en el proceso de transcripción por lo que solo se encuentra en el ARN.
• Está formado por una sola cadena de monómeros repetitivos llamados nucleótidos.

• Existen 3 tipos de ARN:

 ARN mensajero (ARNm): Lleva información del ADN en el núcleo a los ribosomas en el citoplasma.
ARN ribosomal (ARNr): Componente estructural de los ribosomas                                      
ARN de transferencia (ARNt): Lleva aminoácidos a los ribosomas durante la traducción para ayudar a formar una cadena de aminoácidos

Código genético

 

El código genético es el conjunto de reglas que define cómo se traduce una secuencia de nucleótidos en el ARNm a una secuencia de aminoácidos en una proteína. La información
genética para el ensamblaje de aminoácidos se encuentra almacenada en pequeñas secuencias de tres nucleótidos que en el ARNm se denominan codones. Cada codón representa uno de los veinte aminoácidos empleados en la fabricación de proteínas. El código se representa en una tabla que identifica el aminoácido codificado por cada codón. El número de codones posibles es 64, de los cuales 61 codifican aminoácidos (siendo además uno de ellos el codón de inicio, AUG) y los tres restantes son sitios de parada (UAA, UAG, UGA).

Aminoácidos

Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino y un grupo carboxilo en un extremo.​ Son la base de las proteínas. Existen 2 grupos de aminoácidos, los esenciales y los no esenciales.

Esenciales:

Isoleucina: Regula el azúcar en la sangre y, por lo tanto, la energía. También ayuda a reparar el tejido muscular y los huesos, es un coadyuvante en la formación de hemoglobina e interviene en la coagulación de la sangre.

Leucina: Promueve, junto con otros aminoácidos, la reparación de tejidos y huesos y aumenta la producción de la hormona del crecimiento.

Lisina: Absorbe el calcio y mantiene el equilibrio de nitrógeno. Ayuda en la formación de colágeno, en la producción de anticuerpos y en la reducción de los niveles de triglicéridos.

Metionina: Se considera como un antioxidante y, ya que es una buena fuente de azufre, ayuda en el mantenimiento de la piel y el cabello (al igual que la lisina); descompone las grasas y promueve la excreción de estrógenos.

Fenilalanina: Uno de sus derivados es utilizado por el cuerpo para transmitir las señales nerviosas, eleva el estado de ánimo y disminuye el dolor.

Triptófano: Relajante muscular que ayuda a aliviar el insomnio, reduce la ansiedad y la depresión; coadyuva en el tratamiento de la migraña y controla la hiperactividad en los niños.

Treonina: Mantiene la cantidad adecuada de proteínas en el cuerpo y ayuda en la prevención de acumulación de grasa en el hígado, pues ayuda a su degradación.

Valina: Mantiene el equilibrio de nitrógeno en el cuerpo, ayuda a la reparación de tejidos y es útil para combatir las enfermedades del hígado.

Alanina: Ayuda en la transferencia de nitrógeno hacia el hígado y en el metabolismo de la glucosa.

No esenciales:

Tanto los aminoácidos esenciales como los no esenciales son de suma importancia en el organismo. A continuación, explicaremos las funciones de cada uno de los aminoácidos no esenciales.

Arginina: Refuerza el sistema inmunológico y aumenta el tamaño de la glándula del timo. También ayuda a la desintoxicación del hígado, reduce los efectos de la toxicidad del alcohol y libera las hormonas del crecimiento.

Ácido aspártico: Rejuvenece la actividad celular, aumenta la formación de células y su metabolismo, expulsa el amoniaco y las toxinas del hígado.

Cisteína: Protege al cuerpo en general contra agentes tóxicos como el alcohol y las drogas, promueve la recuperación de quemaduras, la formación de músculos y quema grasa.

Ácido glutámico: Es una parte muy importante en el metabolismo de azúcares y ayuda al trans- porte de potasio. Hay aminoácidos que promueven la desintoxicación del organismo de sustancias tóxicas.

Glutamina: Mantiene y construye el tejido muscular, aumenta la función cerebral y promueve el sistema digestivo saludable; alivia la fatiga y la depresión.

Tirosina: Ayuda al metabolismo, regula el estado de ánimo y combate la depresión; apoya en la producción de melanina, protege contra dolores de cabeza, fatiga, ansiedad, depresión y alergias.

Glicina: Retarda la regeneración muscular, ayuda a que los sistemas inmunológico y nervioso se mantengan saludables y también contribuye a la curación de tejidos dañados.

Prolina: Aumenta la producción de colágeno, cicatriza el cartílago y fortalece los músculos del corazón; también mantiene sanos los tejidos conectivos.

Serina:  Protege las fibras nerviosas, ya que se encuentra cubriendo las vainas de mielina; además, produce inmunoglobulinas y promueve el buen funcionamiento del ADN y el ARN.

Bibliografía

• https://proteinas.org.es/clasificacion-proteinas
• https://arribasalud.com/clasificacion-de-las-proteinas/
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• www.innovabiologia.com
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