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Resumen: Son compuestos quimicos muy complejos que se encuentran en todas las celulas vivas: en la sangre, en la leche, en los huevos y en toda clase de semillas y polenes. Hay ciertos elementos quimicos que todas ellas poseen, pero los diversos tipos de proteinas los contienen en diferentes cantidades. En todas se encuentran un alto porcentaje de nitrogeno, asi como de oxigeno, hidrogeno y carbono. En la mayor parte de ellas existe azufre, yen algunas fosforo y hierro.
Publicación enviada por Anita Terfloth
Las proteínas son compuestos químicos muy
complejos que se encuentran en todas las células vivas: en la sangre, en la
leche, en los huevos y en toda clase de semillas y pólenes. Hay ciertos
elementos químicos que todas ellas poseen, pero los diversos tipos de proteínas
los contienen en diferentes cantidades. En todas se encuentran un alto
porcentaje de nitrógeno, así como de oxígeno, hidrógeno y carbono. En la mayor
parte de ellas existe azufre, yen algunas fósforo y hierro.
Las proteínas son sustancias complejas, formadas por la unión de ciertas
sustancias más simples llamadas aminoácidos, que los vegetales sintetizan a
partir de los nitratos y las sales amoniacales del suelo. Los animales
herbívoros reciben sus proteínas de las plantas; el hombre puede obtenerlas de
las plantas o de los animales, pero las proteínas de origen animal son de mayor
valor nutritivo que las vegetales. Esto se debe a que, de los aminoácidos que se
conocen, que son veinticuatro, hay nueve que son imprescindibles para la vida,
ves en las proteínas animales donde éstas se encuentran en mayor cantidad.
El valor químico (o "puntuación química") de una proteína se define como el
cociente entre los miligramos del aminoácido limitante existentes por gramo de
la proteína en cuestión y los miligramos del mismo amino ácido por gramo de una
proteína de referencia. El aminoácido limitante es aquel en el que el déficit es
mayor comparado con la proteína de referencia, es decir, aquel que, una vez
realizado el cálculo, da un valor químico mas bajo. La "proteína de referencia"
es una proteína teórica definida por la FAO con la composición adecuada para
satisfacer correctamente las necesidades proteicas. Se han fijado distintas
proteínas de referencia dependiendo de la edad, ya que las necesidades de
aminoácidos esenciales son distintas. Las proteínas de los cereales son en
general severamente deficientes en lisina, mientras que las de las leguminosas
lo son en aminoácidos azufrados(metionina y cisteina). Las proteínas animales
tienen en general composiciones mas próximas a la considerada ideal.
El valor químico de una proteína no tiene en cuenta otros factores, como la
digestibilidad de la proteína o el hecho de que algunos aminoácidos pueden estar
en formas químicas no utilizables.. Sin embargo, es el único fácilmente medible.
Los otros parámetros utilizados para evaluar la calidad de una
proteína(coeficiente de digestibilidad, valor biológico o utilización neta de
proteína)se obtienen a partir de experimentos dietéticos con animales o con
voluntarios humanos.
En disolución acuosa, los aminoácidos muestran un comportamiento anfótero, es
decir pueden ionizarse, dependiendo del pH, como un ácido liberando protones y
quedando (-COO'), o como base , los grupos -NH2 captan protones, quedando
como(-NH3+ ), o pueden aparecer como ácido y base a la vez. En este caso los
aminoácidos se ionizan doblemente, apareciendo una forma dipolar iónica llamada
zwitterion
CLASIFICACIÓN Y ESTRUCTURA
ESTRUCTURA
La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales
denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y
estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición
de la anterior en el espacio.
ESTRUCTURA PRIMARIA
La estructura primaria es la secuencia de aa. de la proteína. Nos indica qué aas.
componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aas. Se encuentran. La
función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.
ESTRUCTURA SECUNDARIA
La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el
espacio. Los aas., a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de
proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una
disposición espacial estable, la estructura secundaria.
Existen dos tipos de estructura secundaria:
la a(alfa)-hélice
la conformación beta
Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la
estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el-C=O
de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
En esta disposición los aas. no forman una hélice sino una cadena en forma de
zigzag, denominada disposición en lámina plegada.
Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína.
ESTRUCTURA TERCIARIA
La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria
de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación
globular. En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la
secundaria y por tanto la terciaria..
Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar
funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. Esta conformación
globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los
radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:
- el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre.
- los puentes de hidrógeno
- los puentes eléctricos
- las interacciones hifrófobas.
ESTRUCTURA CUATERNARIA
Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles (no
covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para
formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el
nombre de protómero.
El número de protómeros varía desde dos como en la hexoquinasa, cuatro como en
la hemoglobina, o muchos como la cápsida del virus de la poliomielitis, que
consta de 60 unidades proteícas.
CLASIFICACIÓN
Las proteínas poseen veinte aminoácidos, los cuales se clasifican en: Glicina,
alamina, valina, leucina, isoleucina, fenil, alanina, triptófano,serina,
treonina, tirosina, prolina, hidroxiprolina, metionina, cisteína,cistina,
lisina, arginina, histidina, ácido aspártico y ácido glutámico.
Según su composición pueden clasificarse en proteínas "simples" y
proteínas"conjugadas".
Las "simples" o "Holoproteínas" son aquellas que alhidrolizarse producen
únicamente aminoácidos, mientras que las"conjugadas" o "Heteroproteínas" son
proteínas que alhidrolizarse producen también, además de los aminoácidos, otros
componentesorgánicos o inorgánicos. La porción no protéica de una proteína
conjugadase denomina "grupo prostético". Las proteínas cojugadas sesubclasifican
de acuerdo con la naturaleza de sus grupos prostéticos.
La siguiete tabla muestra la clasificación completa.

Glucoproteínas
Ribonucleasa
Mucoproteínas
Anticuerpos
Hormona luteinizante
Lipoproteínas
De alta, baja y muy baja densidad, que transportan lípidos en la sangre.
Nucleoproteínas
Nucleosomas de la cromatina
Ribosomas
Cromoproteínas
Hemoglobina, hemocianina, mioglobina, que transportan oxígeno
Citocromos, que transportan electrones
SIMPLES
Globulares
Prolaminas: Zeína (maíz),gliadina (trigo), hordeína (cebada)
Gluteninas: Glutenina (trigo), orizanina (arroz).
Albúminas: Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina (huevo),
lactoalbúmina(leche)
Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tirotropina
Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas, Transferasas...etc.
Fibrosas
Colágenos: en tejidos conjuntivos, cartilaginosos
Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, plumas, cuernos.
Elastinas: En tendones y vasos sanguineos
Fibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos)
Según su conformación
Se entiende como conformación, la orientación tridimensional que adquierenlos
grupos característicos de una molécula en el espacio, en virtud de lalibertad de
giro de éstos sobre los ejes de sus enlaces . Existen dos clases deproteínas que
difieren en sus conformacxiones características: "proteínasfibrosas" y
"proteínas globulares".
Las proteínas fibrosas se constituyen por cadenas polipeptídicas alineadasen
forma paralela. Esta alineación puede producir dos macro-estructurasdiferentes:
fibras que se trenzan sobre si mismas en grupos de varios hacesformando una
"macro-fibra", como en el caso del colágeno de lostendones o la a-queratina del
cabello; la segunda posibilidad es la formaciónde láminas como en el caso de las
b-queratinas de las sedas naturales.
Las proteínas fibrosas poseen alta resistencia al corte por lo que son
losprincipales soportes estructurales de los tejidos; son insolubles en agua y
ensoluciones salinas diliudas y en general más resistentes a los factores que
lasdesnaturalizan.
Las proteínas globulares son conformaciones de cadenas polipeptídicas quese
enrollan sobre si mismas en formas intrincadas como un "nudillo de hiloenredado"
. El resultado es una macro-estructura de tipo esférico.
La mayoría de estas proteínas son solubles en agua y por lo general
desempeñanfunciones de transporte en el organismo. Las enzimas, cuyo papel es la
catálisisde las reacciones bioquímicas, son proteínas globulares.
Según su función
La diversidad en las funciones de las proteínas en el organismo es quizá lamás
extensas que se pueda atribuir a una familia de biomoléculas.
Enzimas: Son proteínas cuya función esla "catalisis de las reacciones
bioquímicas". Algunas de stasreacciones son muy sencillas; otras requieren de la
participación de verdaderoscomplejos multienzimáticos. El poder catalítico de
las enzimas esextraordinario: aumentan la velocidad de una reacción, al menos un
millon deveces.
Las enzimas pertenecen al grupo de las proteínas globulares y muchas deellas son
proteínas conjugadas.
Proteínas de transporte: Muchos iones ymoléculas específicas son transportados
por proteínas específicas. Porejemplo, la hemoglobina transporta el oxígeno y
una porción del gas carbónicodesdes y hacia los pulmones, respectivamente. En la
memebrana mitocondrial seencuentra una serie de proteínas que trasnportan
electrones hasta el oxígenoen el proceso de respiración aeróbica.
Proteínas del movimiento coordinado: El músculoestá compuesto por una variedad
de proteínas fibrosas. Estas tienen lacapacidad de modificar su estructura en
relación con cambios en el ambienteelectroquímico que las rodea y producir a
nivel macro el efecto de unacontracción muscular.
Proteínas estructurales o de soporte: Lasproteínas fibrosas como el colágeno y
las a-queratinas constituyen laestructura de muchos tejidos de soporte del
organismo, como los tendones y loshuesos.
Anticuerpos: Son proteínas altamenmteespecíficas que tienen la capacidad de
identificar susustancias extrañas talecomo los virus, las bacterias y las
células de otros organismos.
Proteoreceptores: Son proteínas queparticipan activamente en el proceso de
recepción de los impulsos nerviososcomo en el caso de la "rodapsina" presente en
los bastoncillos de laretina del ojo.
Hormonas y Proteínas represoras: sonproteínas que participan en la regulación de
procesos metabólicos; las proteínasrepresoras son elementos importantes dentro
del proceso de transmisión de lainformación genética en la bisíntesis de otras
moléculas.
FUNCIONES
Las proteinas determinan la forma y la estructura de las células y dirigencasi
todos los procesos vitales. Las funciones de las proteinas son específicasde
cada una de ellas y permiten a las células mantener su integridad,defenderse de
agentes externos, reparar daños, controlar y regular funciones,etc...Todas las
proteinas realizan su función de la misma manera: por uniónselectiva a
moléculas. Las proteinas estructurales se agregan a otras moléculasde la misma
proteina para originar una estructura mayor. Sin embargo,otrasproteinas se unen
a moléculas distintas: los anticuerpos a los antígenos específicos,la
hemoglobina al oxígeno, las enzimas a sus sustratos, los reguladores de
laexpresión génica al ADN, las hormonas a sus receptores específicos, etc...
A continuación se exponen algunos ejemplos de proteinas y las funciones
quedesempeñan:
Función ESTRUCTURAL
-Algunas proteinas constituyen estructuras celulares:
Ciertas glucoproteinas forman parte de las membranas celulares y actuan
comoreceptores o facilitan el transporte de sustancias.
Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de
losgenes.
-Otras proteinas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos:
El colágeno del tejido conjuntivo fibroso.
La elastina del tejido conjuntivo elástico.
La queratina de la epidermis.
-Las arañas y los gusanos de seda segregan fibroina para fabricar las telasde
araña y los capullos de seda, respectivamente.
Función ENZIMATICA
-Las proteinas con función enzimática son las más numerosas yespecializadas.
Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas delmetabolismo celular.
Función HORMONAL
-Algunas hormonas son de naturaleza protéica, como la insulina y el glucagón(que
regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por
lahipófisis como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la
síntesisde corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del
calcio).
Función REGULADORA
-Algunas proteinas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan
ladivisión celular (como la ciclina).
Función HOMEOSTATICA
-Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros
sistemasamortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.
Función DEFENSIVA
Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos.
La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos
sanguíneospara evitar hemorragias.
Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas.
Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes,son
proteinas fabricadas con funciones defensivas.
Función de TRANSPORTE
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados.
La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados.
La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre.
Los citocromos transportan electrones.
Función CONTRACTIL
La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de
lacontracción muscular.
La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.
Función DE RESERVA
La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y lahordeina
de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollodel
embrión.
La lactoalbúmina de la leche.
METABOLISMO
Los seres humanos necesitamos para sobrevivir y desarrollarnos
normalmente,solamente una pequeña cantidad de componentes individuales.
Agua , para compensar las pérdidas producidas por la evaporación, sobre todo
através de los pulmones, y como vehículo en la eliminación de solutos a travésde
la orina.
Las necesidades normales se estiman en unos 2,5 litros, la mitad para
compensarlas pérdidas por evaporación y la otra mitad eliminada en la orina.
Estasnecesidades pueden verse muy aumentadas si aumentan las pérdidas por el
sudor.Los alimentos preparados normalmente aportan algo mas de un
litro, el agua metabólica (obtenida químicamente en la destrucción de losotros
componentes de los alimentos) representa un cuarto de litro y el resto setoma
directamente como bebida.
Necesitamos energía para dos tipos de funciones: Mantenernos como un organismo
vivo y realizar actividades voluntarias. La actividad de mantenimiento se conoce
con el nombre de
"metabolismo basal"
Metabolismo basal
En este apartado se incluye una multitud de actividades, como, la sintesis
deproteinas (que es la actividad que mas energia consume, del 30 al 40 % de
lasnecesidades) el transporte activo y la trasmisión nerviosa (otro tanto) y
loslatidos del corazón y la respiración (alrededor del 10 %).
Existen grandes diferencias en el consumo de energia por los distintosorganos.
El cerebro consume el 20 % de la energia utilizada en reposo, lo mismoque toda
la masa muscular, aunque en peso representan el 2% y el 40 %respectivamente. La
energia que una persona precisa para cubrir el metabolismobasal depender; en
consecuencia del numero de celulas metabolicamente activas que posea, y en
consecuencia de su peso. Por supuesto,como ya se ha visto, no todos los tejidos
consumen la misma proporción deenergia (el esqueleto y el tejido adiposo son
poco activos metabolicamente, porejemplo), pero en una primera aproximación,
pueden considerarse las necesidadesenergéticas de una persona no especialmente
obesa como una función de su peso.La estimación que se utiliza generalmente es
de 1 kilocalorica por kilogramo depeso corporal y por hora.
Necesidades en función de la actividad. Estas necesidades son muy variables,en
función de la intensidad de la actividad. Puede variar entre un pequeño
incremento delas necesidades correspondientes al metabolismo basal y el
multiplicar estasnecesidades por siete. Se ha determinado experimentalmente el
gasto energéticode casi cualquier actividad humana, utilizando como sistema de
medida el consumode oxígeno y la producción de CO2. Los valores exactos dependen
de lascaracterísticas de la persona (peso sobre todo, pero también sexo y edad).
En la tabla adjunta se dan algunos ejemplos de estimaciones del consumo
energéticosegún la actividad:
Actividad ligera:
Entre 2,5 y 5 Kcal/minuto Andar, trabajo industrial normal, trabajodomestico,
conducir un tractor.
Actividad moderada:
Entre 5 y 7,5 Kcal/minuto Viajar en bicicleta, cavar con azada.
Actividad pesada: Entre 7,5 y 10 Kcal/minuto Minería,jugar al futbol.
Actividad muy pesada: Mas de 10 Kcal /minuto Cortar leña, Carrera.
Las proteinas, los hidratos de carbono y los lípidos o grasas, además deotras
funciones orgánicas, actúan como combustible productores de energia.Estos
últimos tienen la tendencia de acumularse en diversas partes del cuerpocuando
los requerimientos de energía son menores, lo que en definitiva causa laobesidad.
Las grasas se queman muy lentamente en comparación con los hidratosde carbono,
por lo que se dificulta su completa eliminación o que se metaboliceadecuadamente.
El organismo obtiene las grasas de dos fuentes:La exógena (alimentación) yla
Endógena (metabolismo).
DERIVADOS
Proteínas citosólicas.
Representa uno de los grupos que tiene mayor abundancia de proteínas. En élse
distinguen:
las proteínas fibrilares: son las que constituyen el citoesqueleto (losneurofilamentos)
y entre ellas se encuentran la tubulina, la actina y sus proteínasasociadas.
Representan alrededor de un 25% de las proteínas totales de laneuronas.
Enzimas: catalizan las reacciones metabólicas de las neuronas.
Proteínas citosólicas
Se forman en los poliribosomas libres o polisomas, ubicados en el
citoplasmaneuronal, cuando el mRNA para esas proteínas se une a los ribosomas.
En relacióna estas proteínas hay que considerar a otra proteína pequeña, la
ubiquitina,que se une residuos de lisina de las proteína para su posterior
degradación.
Proteínas nucleares y mitocondriales
También se forman en los polirribosomas y luego son enviadas al núcleo o alas
mitocondrias, donde existen receptores específicos a los que se unen
paraincorporarse al organelo, por el proceso de traslocación. El mecanismopor el
que se incorporan las proteínas después de su síntesis, es la importaciónpost-transducción.
Hay dos categorías de proteínas de membranas:
1.- Las proteínas integrales: se incluyen en este grupo los receptores químicos
de membrana (a neurotransmisores, a factores decrecimiento). Ellas están
incertadas o embebidas en la bicapa lipídica o están unidas covalentemente a
otras moléculas que sí atraviesan la membrana. Una proteína que atraviesa la
membrana y que ofrece un grupo N-terminal, hacia el espacio extraneuronal, es
designada como del tipo I. Las hay también del tipo II que son aquellas en que
el grupo N-terminal se ubica en el citosol.
2.- Las proteínas periféricas: se ubican en el lado citosólico dela membrana a
la cual se unen por asociaciones que hacen con los lípidos de la membrana o con
las colas citosólicas de proteínas integrales o con otras proteínas periféricas
(proteína básica de la mielina o complejos de proteínas).
Las proteínas de la membrana plasmática y las de secreción se forman en los
polirribosomas que se unen al retículo endoplasmático rugoso. Ellos constituyen
un material de naturaleza basófila (se tiñen con colorantes básicos como el azul
de toluidina, el violeta de cresilo y el azul de metileno) que al microscopio
óptico se han identificado como la substancia de Nissl. Una vez que las
proteínas formadas en este sistema pasan al interior del retículo, ellas son
modificadas por procesos que se inician el retículo y que continuan en el
sistema de Golgi y aún, posteriormente, en los organelos finales a donde son
destinadas (vesículas de secreción).
Las proteínas que son componentes de las membranas abandonan el retículo en una
variedad de vesículas. Además de las de secreción, son muy importantes para las
neuronas, las vesículas sinápticas. A través de ambos tipos de vesículas las
proteínas son enviadas al espacio extraneural por la vía constitutiva o la vía
regulada.
IMPORTANCIA EN EL ORGANISMO
- Debe aportarse en la alimentación diaria al menos 0,8 gramos de proteínas por
kg al día.
- Una capacidad inmune adecuada requiere de una alimentación mixta, es decir
mezclar proteínas en cada comida. Esto es necesario para constituir una adecuada
estructura de ladrillos de las proteínas, conocidos como aminoácidos.
- Diariamente se recambia el 1 a 2% de nuestras proteínas, razón por la que
debemos ingerir dicha cantidad.
- Existen aminoácidos indispensables para la salud dado que el organismo es
incapaz de sintetizarlos si no se ingieren.
- Estos ladrillos (aminoácidos) se conocen como esenciales y constituyen los
factores limitantes para alcanzar la óptima nutrición proteica.
- Los cereales son deficitarios en dos: la treonina y lisina (trigo) otriptofano
y lisina (el maíz).
- Los lácteos de vaca son deficitarios en metionina, cisteína y hoy
semideficitarios en triptofano.
- El pescado, pollo,vacuno, tubérculos (papas) y leguminosas (porotos, lentejas,
etc.) son deficitarias en cisteína y metionina.
- El huevo es deficitario en metionina para el adulto.
La mal nutrición provoca:
Reducción de la competencia inmune, vale decir la respuesta específica de
anticuerpos y de glóbulos blancos disminuye.
La respuesta inflamatoria de fase aguda se reduce considerablemente.
La restricción proteica reduce la síntesis del antioxidante y protector más
importante de nuestras células, el glutation. Su deficiencia es secundaria a una
pobre ingesta de sus precursores aminoácidicos, el glutamato, la glicina y la
cisteína.
Su déficit reduce la capacidad de limpiar los productos de desechos que los
microorganismos nos dejan, los conocidos Radicales Libres. Estos actúan
prolongando el daño a las células propias y de paso aumentan el riesgo de un
cáncer,promovido por una infección de un virus, por ejemplo la hepatitis B o por
la ingestión de productos químicos inductores o promotores de cáncer, por
ejemplo pesticidas, toxinas de hongos, etc.
La falta de proteína produce vulnerabilidad a las infecciones en nuestro
organismo lo que se manifiesta en el pulmón y en el intestino delgado.
En ambos, la secreción continua de mucosidades permite un verdadero barrido de
las sustancias dañinas, entre ellos sustancias potencialmente cancerígenas y
también de microorganismos infecciosos que pudieron entrar.
Esta sustancia viscosa constituida por azúcares y proteínas (glucoproteínas) es
de secreción constante y requiere del aporte de proteínas adecuado, si
esteaporte falla en cantidad o calidad (falta de ciertos aminoácidos conocidos
comocisteína o treonina) el mucus será pobre o de mala calidad reduciendo nuestr
acapacidad de defensa
ALIMENTOS Y SU ACCIÓN
Las proteínas, desde las humanas hasta las queforman las bacterias unicelulares,
son el resultado de las distintas combinaciones entre veinte aminoácidos
distintos, compuestos a su vez por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a
veces, azufre. En la molécula proteica, estos aminoácidos se unen en largas
hileras (cadenaspolipeptídicas) mantenidas por enlaces peptídicos, que son
enlaces entregrupos amino (NH2) y carboxilo (COOH). El número casi infinito
decombinaciones en que se unen los aminoácidos y las formas helicoidales
yglobulares en que se arrollan las hileras o cadenas polipeptídicas,
permitenexplicar la gran diversidad de funciones que estos compuestos desempeñan
en losseres vivos.
Para sintetizar sus proteínas esenciales, cada especie necesita disponer de los
veinte aminoácidos en ciertas proporciones. Mientras que las plantas pueden
fabricar sus aminoácidos a partir de nitrógeno, dióxido de carbono y otros
compuestos por medio de la fotosíntesis, casi todos los demás organismos sólo
pueden sintetizar algunos. Los restantes, llamados aminoácidos esenciales, deben
ingerirse con la comida. El ser humano necesita incluir en su dieta ocho
aminoácidos esenciales para mantenerse sano: leucina, isoleucina, lisina,
metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina. Todos ellos se
encuentran en las proteínas de las semillas vegetales, pero como las plantas
suelen ser pobres en lisina y triptófano, los especialistas en nutrición humana
aconsejan complementar la dieta vegetal con proteínas animales presentes en la
carne, los huevos y la leche, que contienen todos los aminoácidos esenciales.
En general, en los países desarrollados se consumen proteínas animales enexceso,
por lo que no existen carencias de estos nutrientes esenciales en ladieta. El
kwashiorkor, que afecta a los niños del África tropical, es una enfermedad por
mal nutrición, principalmente infantil, generada por una insuficiencia proteica
grave. Laingesta de proteínas recomendada para los adultos es de 0,8 g por kg de
pesocorporal al día; para los niños y lactantes que se encuentran en fase
decrecimiento rápido, este valor debe multiplicarse por dos y por
tres,respectivamente.
Las proteinas son de difìcil asimilación y no generan energía inmediata.Su
ingesta excesiva no está excenta de riesgos y tampoco es recomendableingerir una
gran cantidad en una sola comida (es decir, no se saca nada concomerse una vaca
en el almuerzo).
Un deportista durante la fase de entrenamiento destruye sus tejidos.
Pararepararlos, debe ingerir un aporte mayor de proteínas (algo así como el 15%
dela ración calórica diaria) y sobre todo a partir de alimentos con un
valorbiológico elevado. Ejemplos adicionales a los ya señalados son el
atún,quesos, lentejas, pollos, nueces, avellanas, almendras y la carne de soya.
Generalmente, en montaña se ingieren muy pocas proteinas, o nada, debido enparte
porque los alimentos que las proveen son de difícil transporte (huevos),embalaje
impropio (tarros) y de rápida descomposición (carnes).
Principales fuentes de proteínas:
Cereales (arroz, avena, maíz, trigo, etc..)
Legumbres (porotos, lentejas, soya, arvejas, etc..)
Lácteos (leche, queso, yourt, etc..)
Semillas y frutos secos (sésamo, maravilla, nueces, almendras, maní, etc..)
PROPIEDADES
Especificidad
Las propiedades de las proteínas dependen de la estructura tridimensional enel
medio acuoso, es decir, de los aminoácidos que se disponen en su superficie,que
son los que constituyen el centro activo; también de los aminoácidos quese
disponen hacia el interior, ya que son los que dan rigidez y forma a la
proteína.
Cada proteína tiene una conformación según su estructura primaria. Así,un
pequeño cambio en la secuencia de aminoácidos provoca cambios en laestructura
primaria, secundaria, terciaria, y por tanto pérdida de la actividadbiológica.
Solubilidad
Las proteínas globulares son solubles en agua, debido a que sus radicalespolares
o hidrófilos se sitúan hacia el exterior, formando puentes de hidrógenocon el
agua, constituyendo una capa de solvatación. Esta solubilidad varíadependiendo
del tamaño, de la forma, de la disposición de los radicales y delpH.
Desnaturalización
Pérdida de la estructura tridimensional o conformación, y por tanto tambiénde la
actividad biológica. Se produce al variar la temperatura, presión,
pH,electronegatividad, etc. Esto provoca la rotura de los puentes de hidrógeno
quemantienen las estructuras secundaria y terciaria, y las proteínas se
conviertenen fibras insolubles en agua. Si las condiciones son suaves, el
proceso esreversible, y si el cambio es más drástico, es irreversible.
SÍNTESIS DE LAS PROTEÍNAS
Las instrucciones para la síntesis de las proteínas están codificadas enel ADN
del núcleo. Sin embargo el ADN no actúa directamente, sino quetranscribe su
mensaje al ARNm que se encuentra en las células, una pequeñaparte en el núcleo
y, alrededor del 90% en el citoplasma. La síntesis de lasproteínas ocurre como
sigue:
El ADN del núcleo transcribe el mensaje codificado al ARNm. Una banda del
ADNorigina una banda complementaria de ARNm.
El ARN mensajero formado sobre el ADN del núcleo, sale a través de los porosde
la membrana nuclear y llega al citoplasma donde se adhiere a un ribosoma.
Allíserá leído y descifrado el código o mensaje codificado que trae del ADN del
núcleo.
El ARN de transferencia selecciona un aminoácido específico y lo transporta
alsitio donde se encuentra el ARN mensajero. Allí engancha otros aminoácidos
deacuerdo a la información codificada, y forma un polipéptido. Varias cadenas
depolipéptidos se unen y constituyen las proteínas. El ARNt queda libre.
Indudablemente que estos procesos de unión o combinación se hacen a través delos
tripletes nucleótidos del ARN de transferencia y del ARN mensajero. Ademáslos
ribosomas se mueven a lo largo del ARN mensajero, el cual determina
quéaminoácidos van a ser utilizados y su secuencia en la cadena de
polipéptidos.El ARN ribosómico, diferente del ARN y del ARNt y cuya estructura
se desconoce,interviene también en el acoplamiento de aminoácidos en la cadena
proteica.
Las proteínas formadas se desprenden del ribosoma y posteriormente
seránutilizadas por las células. Igualmente el ARN de transferencia,
es"descargado" y el ARN mensajero ya "leído" se libera delribosoma y puede ser
destruido por las enzimas celulares o leído por uno o másribosomas.
La síntesis de las proteínas comienza por consiguiente en el núcleo, ya queallí
el ADN tiene la información, pero se efectúa en el citoplasma a nivel delos
ribosomas.
Transcripción del mensaje genético del ADN al ARN.
La biosíntesis de las proteínas comienza cuando un cordón de ARNm, con laayuda
de ciertas enzimas, se forma frente a un segmento de uno de los cordonesde la
hélice del ADN. (Las micrografías electrónicas indican que el ADN sedesenrolla
un poco para permitir la síntesis del ARN).
El ARNm se forma a lo largo del cordón del ADN de acuerdo con la misma regladel
apareamiento de las bases que regula la formación de un cordón de ADN,excepto en
que en el ARNm el uracilo sustituye a la timina. Debido al mecanismode copia, el
cordón del ARNm, cuando se ha completado lleva una transcripciónfiel del mensaje
del ADN. Entonces el cordón de ARNm se traslada al citoplasmaen el cual se
encuentran los aminoácidos, enzimas especiales, moléculas deATP, ribosomas y
moléculas de ARN de transferencia.
Una vez en el citoplasma, la molécula de ARN se une a un ribosoma. Cada tipo
deARNt engancha por un extremo a un aminoácido particular y cada uno de
estosenganches implica una enzima especial y una molécula de ATP.
En el punto en el que la molécula de ARNm toca al ribosoma, una molécula deARNt,
remolcando a su aminoácido particular, se sitúa en posición inicial.
A medida que el cordón de ARNm se desplaza a lo largo del ribosoma, se sitúaen
su lugar la siguiente molécula de ARNt con su aminoácido. En este punto,
laprimera molécula de ARNt se desengancha de la molécula de ARNm. El
ARNmensajero parece tener una vida mucho más breve, al menos en Escherichia coli.
La duración promedio de una molécula de ARNm en E. Coli. es de dos minutos,
aunque en otro tipo de células puede ser más larga. Esto significa que en E.Coli.
la producción continua de una proteína requiere una producción constante de las
moléculas de ARNm apropiadas. De esta manera los cromosomas bacterianos
mantienen un control muy rígido de las actividades celulares, evitando la
producción de proteínas anormales que pudiera ocurrir por el posible desgaste de
la molécula de ARNm.
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