Proteínas

Son compuestos formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno; pueden también contener azufre, fósforo y, raras veces, algún elemento metálico ( calcio,

yodo, etcétera).

Su molécula es gigantesca y muy compleja (macromolécula) , formada a su vez por

moléculas más sencillas , los aminoácidos ( que son los monómeros de las proteínas )..

Sus grupos funcionales son el amino y el carboxilo

H R O

N C C

H H O H

Aminoácidos

• Los aminoácidos naturales son ácidos orgánicos con una función amina en el carbono –x.

Diversidad de Aminoácidos

• En la formación de proteínas que se encuentran en los seres vivos, intervienen un promedio de 20 aminoácidos distintos.

Diversidad de Proteínas

• El tipo y las características de las diversas proteínas, depende de la secuencia específica de las uniones peptidícas entre los diferentes aminoácidos y de su conformación dimensional.

Combinación de Aminoácidos

• La posibilidad de combinaciones de los aminoácidos es extraordinaria, algo así como la posibilidad de formar palabras o códigos con 20 letras distintas.

GLICINA.

• Es un aminoácido no esencial.

• En 1820 se encontró que era un componente de la gelatina, fue el primer aminoácido identificado en proteínas hidrolizadas. Ayuda a disparar la liberación de Oxígeno para el proceso de fabricación celular que necesita de energía para llevarse a cabo; es muy importante en la manufactura de hormonas y es responsable del fortalecimiento del sistema inmune.

ALANINA.

• Es un aminoácido no esencial.

• Es una importante fuente de energía para músculo, cerebro y el sistema nervioso central; refuerza al sistema inmune en la producción de anticuerpos; ayuda en el metabolismo de azúcares y ácidos orgánicos.

VALINA.

• Es un aminoácido esencial. • Promueve el vigor mental, la coordinación

muscular y ayuda a calmar las emociones nerviosas.

LEUCINA.

• Es un aminoácido esencial.

• Junto con la isoleucina provee de unidades para la fabricación de componentes bioquímicos esenciales, algunos de los cuales se utilizan para la producción de energía, estimulantes del cerebro superior y ayuda al organismo a estar alerta.

ISOLEUCINA.

• Es un aminoácido esencial.

• Contiene un centro quiral extra, marcado con asterisco en la figura.

METIONINA.

• Es un aminoácido esencial.

• Es el principal aporte de azufre, el cual previene desordenes en el pelo, la piel y las uñas; ayuda a reducir los niveles de colesterol incrementando la producción en el hígado de lecitina un fosfolípido (fosfatidilcolina); reduce el contenido de grasa en el hígado y protege a los riñones; es un agente quelante natural de metales pesados; regula la formación de amonio y ayuda a la generación de orina libre de amonio, lo cual reduce la irritación de la vejiga. Promueve el crecimiento del pelo fortaleciendo los folículos pilosos.

PROLINA.

• Es un aminoácido no esencial.

• Es muy importante para el adecuado funcionamiento de articulaciones y tendones; ayuda a mantener y fortalecer el músculo cardiaco.

• Los números indican las posiciones en el ciclo. El grupo amino está unido a dos átomos de carbono: el Carbono a y el Carbono de la cadena lateral; por tanto, a diferencia de los 19 aminoácidos restantes, la prolina posee un grupo amino secundario.

FENILALANINA.

• Es un aminoácido esencial. • Junto con tirosina y triptofano provee de la mayoría

de la absorbencia UV y fluorescencia de las proteínas. En el cerebro se utiliza para producir norepinefrina, ayuda al organismo a estar alerta, reduce la ansiedad por hambre, funciona como un antidepresivo y ayuda a mantener la memoria. Está relacionado directamente con la fabricación de hormonas tiroideas.

TRIPTOFANO.

• Es un aminoácido esencial.

• Es un relajante muscular, ayuda a aliviar el insomnio induciendo el sueño normal; reduce la ansiedad y depresión; ayuda en el tratamiento de migrañas; ayuda en el sistema inmune; ayuda a reducir el riesgo de espasmos en arterias y corazón; trabaja junto con la lisina a reducir los niveles de colesterol.

LISINA.

• Es un aminoácido esencial.

• Asegura la absorción adecuada de calcio; ayuda a la formación de colágena (que envuelve el cartílago y tejido conectivo); ayuda en la producción de anticuerpos, hormonas y enzimas. Estudios recientes señalan que este aminoácido puede ser efectivo contra el herpes mejorando el balance de nutrientes que reducen el crecimiento viral.

ARGININA.

• Es un aminoácido no esencial y esencial.

• Lo anterior depende de la edad, es esencial para los jóvenes en crecimiento, pero no lo es para los adultos.

• Este aminoácido ayuda a la respuesta inmune a bacterias, virus y células tumorales; promueve la recuperación de heridas y la regeneración del hígado; causa la liberación de hormonas de crecimiento; se le considera crucial para el crecimiento muscular óptimo y la reparación de tejidos.

HISTIDINA.

• Es un aminoácido esencial.

• Se encuentra abundantemente en la hemoglobina; se ha utilizado en el tratamiento de artritis reumatoide, enfermedades alérgicas, úlceras y anemia. Su deficiencia puede causar deficiencias en la audición.

ÁCIDO ASPÁRTICO.

• Es un aminoácido no esencial.

• Ayuda en la expulsión de amonio perjudicial. Cuando el amonio ingresa al sistema circulatorio actúa como una substancia altamente tóxica que puede ser dañina para el sistema nervioso central. Estudios recientes señalan que el ácido aspártico puede incrementar la resistencia a la fatiga e incrementa la resistencia.

ÁCIDO GLUTÁMICO

• Es un aminoácido no esencial.

• Se considera como “alimento del cerebro” mejora las capacidades mentales; ayuda rápidamente a la recuperación de la úlcera; ayuda a evitar la fatiga; ayuda en el control del alcoholismo, esquizofrenia y el ansia por el azúcar.

SERINA.

• Es un aminoácido no esencial.

• Es la fuente para el almacenamiento de glucosa en hígado y músculo; ayuda al fortalecimiento del sistema inmune en la fabricación de anticuerpos. Sirve para sintetizar los ácidos grasos que rodean a las fibras nerviosas (mielina).

TREONINA.

• Es un aminoácido esencial. • Es un constituyente importante de la colágena, elastina

y proteínas del esmalte; ayuda a prevenir el exceso de grasa en el hígado; ayuda al aparato digestivo y tractos intestinales a funcionar suavemente.

• Al igual que la isoleucina, contiene un centro quiral extra, marcado con asterisco en la figura.

ASPARAGINA.

• Es un aminoácido no esencial.•

GLUTAMINA.

• Es un aminoácido no esencial.•

TIROSINA.

• Es un aminoácido no esencial. • Transmite impulsos nerviosos en el cerebro;

ayuda a vencer la depresión; mejora la memoria; promueve el alivio de funciones de la tiroides, glándulas adrenales y pituitaria.

CISTEÍNA.

• Es un aminoácido no esencial.

• Funciona como un antioxidante y es una poderosa ayuda para el cuerpo contra la radiación y polución; Puede ayudar a reducir el proceso de envejecimiento, desactiva radicales libres, neutraliza toxinas; es necesario para la formación de la piel, ayuda a la recuperación de quemaduras y operaciones quirúrgicas. El pelo y la piel están constituidos entre 10 y 14 % de cisteína.

Enlaces Peptídicos

• El compuesto que resulta de la unión de dos aminoácidos mediante enlace peptídico, se llama dipéptido.

Clasificación de las Proteínas por su Estructura

• La estructura de las proteínas se describe en relación con la organización de su molécula, de lo que resultan cuatro niveles de estructura.

Estructura Primaria

• Está formada por una serie de aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos en forma de cadenas, como sucede en la insulina.

Estructura primaria

Estructura Secundaria

• Se forma por una serie de cadenas polipeptídicas en forma de hélice o plegadas. Esta estructura se conserva gracias a la presencia de los puentes de hidrógeno que se establecen entre el oxígeno del grupo carboxilo y el hidrógeno de los grupos amino de cada tercer residuo de aminoácidos en la cadena.

Estructura Terciaria

• A la molécula que tenía estructura secundaria se le suman una serie de “brazos” o prolongaciones que forman la estructura terciaria, debido a las inflexiones y los cambios de dirección de la molécula. Además de presentar puentes de hidrógeno, también contiene puentes de disulfuro (-S-S), sus cadenas laterales contienen funciones de naturaleza ácida y básica.

Estructura Terciaria

• En las proteínas de estructura terciaria aparecen zonas donde se reúnen cadenas laterales de aminoácidos, que es donde reside la actividad característica de cada proteína, que reciben el nombre de lugar activo.

Estructura Cuaternaria

• Se forma por la asociación de dos o más cadenas polipeptídicas que pueden ser iguales o distintas y se llaman subunidades. Cada una por separado no presenta actividad biológica, sólo asociadas pueden ser activadas.

Estructura Cuaternaria

Propiedades de las Proteínas

• Son compuestos de elevado peso molecular, algunas de ellas tienen molécula gigantesca (ovoalbúmina).

• Algunas se disuelven en agua.

• Se coagulan.

• Se precipitan por la acción de: bases, ácidos, alcohol, temperaturas elevadas (70ºC), concentraciones salinas.

• Esta precipitación es irreversible.

Funciones de las proteínasProteínas FuncionesGlobulares Estructural

Colágena, Elastina, Queratina Protectora

Hormonas (Insulina) Reguladora

Hemoglobina Transportadora

Miosina, Actina Contráctiles

Anticuerpos Inmunitarias

Enzimas Catalíticas

Cadena B de hemoglobina Informativas