Funciones de las proteínas

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La relación crítica entre la estructura y la función de las proteínas queda dramáticamente ilustrada por la anemia falciforme, una enfermedad hereditaria que se da en personas cuyos antepasados proceden de África, Oriente Medio, el Mediterráneo o la India. En Estados Unidos, aproximadamente 4 de cada 1.000 afroamericanos padecen anemia falciforme (unas 80.000 personas), y cerca del 10% son portadores del rasgo falciforme.

Las exacerbaciones agudas denominadas “crisis de células falciformes” se desencadenan a veces por la desoxigenación de la hemoglobina, por ejemplo, después de un ejercicio riguroso o de infecciones. Las crisis de anemia falciforme pueden ser muy extensas y provocar un flujo sanguíneo inadecuado a los órganos, con dolores intensos y complicaciones como derrames cerebrales, daños renales y problemas respiratorios.

Algunas proteínas funcionan como enzimas, es decir, proteínas que catalizan reacciones bioquímicas específicas. Las enzimas facilitan las reacciones bioquímicas y las aceleran enormemente, haciéndolas hasta un millón de veces más rápidas. Hay miles de enzimas y cada tipo facilita una reacción bioquímica específica. En otras palabras, una enzima determinada sólo actúa sobre moléculas reactivas específicas (sustratos) para producir un producto o productos finales específicos. El siguiente diagrama ilustra la escisión enzimática del disacárido lactosa (el sustrato) en los monosacáridos galactosa y glucosa.

aminoácidos esenciales

Las proteínas están formadas por muchos bloques de construcción, conocidos como aminoácidos. Nuestro cuerpo necesita proteínas en la dieta para suministrar aminoácidos para el crecimiento y el mantenimiento de nuestras células y tejidos. Nuestras necesidades de proteínas alimentarias cambian a lo largo de la vida. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) recomienda que los adultos consuman al menos 0,83 g de proteínas por kg de peso corporal al día (por ejemplo, 58 g/día para un adulto de 70 kg). Las proteínas de origen vegetal y animal varían en cuanto a su calidad y digestibilidad, pero esto no suele ser motivo de preocupación para la mayoría de las personas si el total de proteínas satisface sus necesidades. Debemos procurar consumir proteínas de una variedad de fuentes que beneficien tanto a nuestra salud como al planeta.

Las proteínas están formadas por muchos aminoácidos diferentes unidos entre sí. Hay veinte aminoácidos diferentes que se encuentran en las plantas y los animales. Una proteína típica está formada por 300 o más aminoácidos y el número y la secuencia específicos de aminoácidos son únicos para cada proteína. Al igual que el alfabeto, las “letras” de los aminoácidos pueden disponerse de millones de maneras diferentes para crear “palabras” y todo un “lenguaje” proteico. Dependiendo del número y la secuencia de aminoácidos, la proteína resultante se plegará con una forma específica. Esta forma es muy importante, ya que determinará la función de la proteína (por ejemplo, músculo o enzima). Cada especie, incluida la humana, tiene sus propias proteínas características.

funciones estructurales de las proteínas

Representación de la estructura tridimensional de la proteína mioglobina que muestra las α-hélices de color turquesa. Esta proteína fue la primera cuya estructura se resolvió mediante cristalografía de rayos X. Hacia el centro de la derecha, entre las espirales, un grupo prostético llamado grupo hemo (mostrado en gris) con una molécula de oxígeno unida (rojo).

Las proteínas son grandes biomoléculas y macromoléculas que comprenden una o más cadenas largas de residuos de aminoácidos. Las proteínas desempeñan un amplio abanico de funciones en los organismos, como catalizar reacciones metabólicas, replicar el ADN, responder a estímulos, estructurar las células y los organismos y transportar moléculas de un lugar a otro. Las proteínas se diferencian entre sí principalmente por su secuencia de aminoácidos, que viene dictada por la secuencia de nucleótidos de sus genes, y que suele dar lugar a que la proteína se pliegue en una estructura tridimensional específica que determina su actividad.

Una cadena lineal de residuos de aminoácidos se denomina polipéptido. Una proteína contiene al menos un polipéptido largo. Los polipéptidos cortos, que contienen menos de 20-30 residuos, rara vez se consideran proteínas y se denominan comúnmente péptidos, o a veces oligopéptidos. Los residuos de aminoácidos individuales están unidos por enlaces peptídicos y residuos de aminoácidos adyacentes. La secuencia de residuos de aminoácidos en una proteína está definida por la secuencia de un gen, que está codificada en el código genético. En general, el código genético especifica 20 aminoácidos estándar; pero en ciertos organismos el código genético puede incluir selenocisteína y -en ciertas arqueas- pirrolisina. Poco después, o incluso durante la síntesis, los residuos de una proteína suelen ser modificados químicamente por medio de modificaciones postraduccionales, que alteran las propiedades físicas y químicas, el plegamiento, la estabilidad, la actividad y, en última instancia, la función de las proteínas. Algunas proteínas tienen unidos grupos no peptídicos, que pueden denominarse grupos prostéticos o cofactores. Las proteínas también pueden trabajar juntas para lograr una función determinada, y a menudo se asocian para formar complejos proteicos estables.

la proteína de la soja

Las proteínas son moléculas grandes y complejas que desempeñan muchas funciones críticas en el organismo. Realizan la mayor parte del trabajo en las células y son necesarias para la estructura, función y regulación de los tejidos y órganos del cuerpo.

Las proteínas están formadas por cientos o miles de unidades más pequeñas llamadas aminoácidos, que se unen entre sí en largas cadenas. Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos que pueden combinarse para formar una proteína. La secuencia de aminoácidos determina la estructura tridimensional única de cada proteína y su función específica. Los aminoácidos están codificados por combinaciones de tres bloques de construcción de ADN (nucleótidos), determinados por la secuencia de los genes.