Biología para No Mayores I

Las proteínas son una de las moléculas orgánicas más abundantes en los sistemas vivos y tienen la gama más diversa de funciones de todas las macromoléculas. Las proteínas pueden ser estructurales, reguladoras, contráctiles o protectoras; pueden servir en el transporte, almacenamiento o membranas; o pueden ser toxinas o enzimas. Cada célula de un sistema vivo puede contener miles de proteínas diferentes, cada una con una función única. Sus estructuras, al igual que sus funciones, varían mucho. Sin embargo, todos son polímeros de aminoácidos, dispuestos en una secuencia lineal.

Las proteínas tienen diferentes formas y pesos moleculares; algunas proteínas tienen forma globular mientras que otras son de naturaleza fibrosa. Por ejemplo, la hemoglobina es una proteína globular, pero el colágeno, que se encuentra en nuestra piel, es una proteína fibrosa. La forma de la proteína es fundamental para su función. Los cambios en la temperatura, el pH y la exposición a productos químicos pueden provocar cambios permanentes en la forma de la proteína, lo que lleva a una pérdida de función o desnaturalización (que se analizará con más detalle más adelante). Todas las proteínas se componen de diferentes disposiciones de los mismos 20 tipos de aminoácidos.

Los aminoácidos son los monómeros que componen las proteínas. Cada aminoácido tiene la misma estructura fundamental, que consiste en un átomo de carbono central unido a un grupo amino (–NH2), un grupo carboxilo (–COOH) y un átomo de hidrógeno. Cada aminoácido también tiene otro átomo variable o grupo de átomos unidos al átomo de carbono central conocido como grupo R. El grupo R es la única diferencia de estructura entre los 20 aminoácidos; de lo contrario, los aminoácidos son idénticos.

Figura 1. Los aminoácidos se componen de un carbono central unido a un grupo amino (–NH2), un grupo carboxilo (–COOH) y un átomo de hidrógeno. El cuarto enlace del carbono central varía entre los diferentes aminoácidos, como se ve en estos ejemplos de alanina, valina, lisina y ácido aspártico.

La naturaleza química del grupo R determina la naturaleza química del aminoácido dentro de su proteína (es decir, si es ácido, básico, polar o no polar).

La secuencia y el número de aminoácidos determinan en última instancia la forma, el tamaño y la función de una proteína. Cada aminoácido está unido a otro aminoácido por un enlace covalente, conocido como enlace peptídico, que se forma por una reacción de deshidratación. El grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino de un segundo aminoácido se combinan, liberando una molécula de agua. El enlace resultante es el enlace peptídico.

Los productos formados por dicho enlace se denominan polipéptidos. Mientras que los términos polipéptido y proteína a veces se usan indistintamente, un polipéptido es técnicamente un polímero de aminoácidos, mientras que el término proteína se usa para un polipéptido o polipéptidos que se han combinado, tienen una forma distinta y tienen una función única.

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