Glosario de química

Proteína

Las proteínas son macromoléculas formadas por aminoácidos, esenciales para diversas funciones biológicas en los organismos.


Definición de proteína

Una proteína es una macromolécula biológica formada por una o más cadenas de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos. Las proteínas son los componentes estructurales y funcionales más importantes de todos los seres vivos: catalizan reacciones (enzimas), transportan sustancias, dan estructura, generan movimiento, defienden el organismo y regulan procesos.

Una célula humana típica contiene >10,000 proteínas distintas, codificadas por sus respectivos genes en el ADN. El conjunto completo de proteínas de una célula se llama proteoma.

Composición y estructura

Las proteínas están formadas por 20 aminoácidos estándar combinados en distintas secuencias. Cada aminoácido tiene:

Los aminoácidos se enlazan por enlaces peptídicos (C-N entre el grupo carboxilo de uno y el amino del siguiente), formando cadenas polipeptídicas.

Niveles de estructura proteica

Las proteínas tienen cuatro niveles estructurales jerárquicos:

1. Estructura primaria

Es la secuencia lineal de aminoácidos, determinada por el ADN. Se escribe de N-terminal a C-terminal.

Ejemplo de la insulina humana (cadena B): F-V-N-Q-H-L-C-G-S-H-L-V-E-A-L-Y-L-V-C-G-E-R-G-F-F-Y-T-P-K-T.

Un solo cambio en la secuencia puede tener consecuencias: la anemia falciforme se debe a la sustitución de un único aminoácido (Glu por Val en la posición 6 de la hemoglobina β).

2. Estructura secundaria

Patrones locales de plegamiento estabilizados por puentes de hidrógeno entre los enlaces peptídicos. Hay dos tipos principales:

3. Estructura terciaria

El plegamiento global tridimensional de una cadena polipeptídica. Está determinado por:

Esta estructura determina la función de la proteína (forma del centro activo en enzimas, sitios de unión en receptores).

4. Estructura cuaternaria

Cuando varias cadenas polipeptídicas se asocian formando un complejo funcional. Ejemplos:

Funciones de las proteínas

Las proteínas son las moléculas más versátiles del cuerpo:

FunciónEjemplo
Enzimas (catálisis)Pepsina, ADN polimerasa, ATP sintasa
EstructuralColágeno, queratina, elastina
TransporteHemoglobina (O₂), albúmina (ácidos grasos)
DefensaAnticuerpos, interferones
HormonalInsulina, hormona del crecimiento
ContráctilActina, miosina (músculos)
ReservaCaseína (leche), ovoalbúmina (huevo)
ReguladoraFactores de transcripción del ADN
ReceptoresProteínas de membrana, receptores neuronales

Síntesis de proteínas

Las proteínas se sintetizan en los ribosomas a partir de la información del ADN, en un proceso de dos etapas:

  1. Transcripción: el ADN se copia a ARN mensajero (ARNm) en el núcleo.
  2. Traducción: el ARNm sale al citoplasma y los ribosomas leen los codones (tripletes de bases) para añadir el aminoácido correspondiente a la cadena.

El código genético asigna a cada uno de los 64 codones un aminoácido (o señal de stop). El proceso completo lleva segundos a minutos para una proteína típica.

Desnaturalización

Cuando una proteína pierde su estructura tridimensional, pierde su función. Esto se llama desnaturalización. Las causas:

Algunas desnaturalizaciones son reversibles (renaturalización al normalizar las condiciones); otras no.

Aminoácidos esenciales vs no esenciales

De los 20 aminoácidos, 9 son esenciales para el ser humano (no podemos sintetizarlos, hay que ingerirlos):

Los otros 11 son no esenciales (los sintetiza el cuerpo). Una dieta con proteínas completas (carne, pescado, huevos, lácteos) aporta los 20.

Las dietas vegetarianas pueden cubrirlos combinando alimentos: cereales + legumbres (arroz + frijoles, hummus + pan) aportan el perfil completo.

Errores frecuentes en exámenes

Aplicaciones prácticas

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