Proteínas

Composición

Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. Pueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de 

aminoácidos y serían por tanto los monómeros unidad.

Estructura:

Huevo: 12 %. 

 

ESTRUCTURA PRIMARIA 

La estructura primaria viene determinada por la secuencia de AA en la cadena proteica, es decir, el número de AA presentes y el orden en que están enlazados. Las posibilidades de estructuración a nivel primario son prácticamente ilimitadas. Como en casi todas las proteínas existen 20 AA diferentes, el número de estructuras posibles viene dado por las variaciones con repetición de 20 elementos tomados de n en n, siendo n el número de AA que componen la molécula proteica. 

Generalmente, el número de AA que forman una proteína oscila entre 80 y 300. Los enlaces que participan en la estructura primaria de una proteína son covalentes: son los enlaces peptídicos. 

El enlace peptídico es un enlace amida que se forma entre el grupo carboxilo de una AA con el grupo amino de otro, con eliminación de una molécula de agua. 

Independientemente de la longitud de la cadena polipeptídica, siempre hay un extremo amino terminal y un extremo carboxilo terminal que permanecen intactos. 

Por convención, la secuencia de una proteína se lee siempre a partir de su extremo amino. 

Como consecuencia del establecimiento de enlaces peptídicos entre los distintos AA que forman la proteína se origina una cadena principal o "esqueleto" a partir del cual emergen las cadenas laterales de los AA. Los átomos que componen la cadena principal de la proteína son el N del grupo amino (condensado con el AA precedente), el C (a partir del cual emerge la cadena lateral) y el C del grupo carboxilo (que se condensa con el AA siguiente). Por lo tanto, la unidad repetitiva básica que aparece en la cadena principal de una proteína es: (-NH-C -CO-). 

Como la estructura primaria es la que determina los niveles superiores de organización, el conocimiento de la secuencia de AA es del mayor interés para el estudio de la estructura y función de una proteína. Clásicamente, la secuenciación de una proteína se realiza mediante métodos químicos. El método más utilizado es el de Edman, que utiliza el fenilisotiocianato para marcar la proteína e iniciar una serie de reacciones cíclicas que permiten identificar cada AA de la secuencia empezando por el extremo amino. Hoy en día esta serie de reacciones las realiza de forma automática un aparato llamado secuenciador de AA.

ESTRUCTURA SECUNDARIA 

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. 

Los aa, 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: 

1. La alfa-hélice 

2. La lámina beta. 

ESTRUCTURA TERCIARIA 

La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformaciónglobular. 

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: 

1. El puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre. 

2. Los puentes de hidrógeno 

3. Los puentes eléctricos 

4. 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

1. HOLOPROTEÍNAS 

Formadas solamente por aminoácidos 

Globulares 

• Prolaminas:Zeína (maíza),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) 

2. HETEROPROTEÍNAS 

Formadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico, que se denomina "grupo prostético''.

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 

Función:

Estructural 

• Como las glucoproteínas que forman parte de las membranas. 
• Las histonas que forman parte de los cromosomas 
• El colágeno, del tejido conjuntivo fibroso. 
• La elastina, del tejido conjuntivo elástico. 
• La queratina de la epidermis. 

Enzimatica 

• Son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas y puedes verlas y estudiarlas con detalle aquí. 

Hormonal 

• Insulina y glucagón 
• Hormona del crecimiento 
• Calcitonina 
• Hormonas tropas 

Defensiva 

• Inmunoglobulina 
• Trombina y fibrinógeno 

Transporte 

• Hemoglobina 
• Hemocianina 
• Citocromos 

Reserva 

• Ovoalbúmina, de la clara de huevo 
• Gliadina, del grano de trigo 
• Lactoalbúmina, de la leche 

¿Cuánta proteína necesitamos al día? 

Para no tener un déficit de proteínas necesitamos (los adultos) unos 40 g. de proteínas al día. A la hora de confeccionar una dieta es importante ver el tanto por cien de proteínas puras que tienen los alimentos. 

Algunos de los alimentos con más proteínas (por 100 g.) 

Alga Espirulina: 65 %. 

La soja o soya: 37 %. 

Leche en polvo: 35 %. 

Quesos: entre 25 y 35 %. 

Cacahuete: 27 %. 

Lentejas: 23 %. 

Guisantes: 23 %. 

El pescado: 20 %. 

Garbanzos: 20 %. 

Almendras: 20 %. 

Carne: 20 %. 

Frijoles o judías blancas: 19 %. 

Leche de vaca: 3 %. 

Hay muchos otros alimentos (y sus variedades) ricos en proteínas. Esta lista sólo es un ejemplo para que veamos que si no es por situaciones extremas y seguimos una dieta variada nos debería resultar muy fácil evitar las consecuencias del déficit de proteínas 

Enfermedades:

Consecuencias que puede ocasionar el déficit de proteínas 

• Anemia: debido a que intervienen en la fabricación de los glóbulos rojos. 
• Edemas: es muy evidente a nivel abdominal. Sería el ejemplo de los niños inflados en zonas con hambrunas crónicas (como en muchas zonas de África). Además los órganos tienden a caer ya que no tienen tono ni masa muscular que les sirva de sostén. 
• Debilidad sistema inmunológico: gente mal alimentada y con menos defensas tenderán a padecer más infecciones. 
• Pérdida de masa muscular: si hay un déficit de proteínas no podemos construir o reparar los músculos. Lo preocupante es que además el cuerpo consumirá proteínas de la poca masa muscular que tenemos e iremos empeorando. 
• Problemas cardiovasculares: es curioso como entre las consecuencias del déficit de proteínas pueden estar la hipoglucemia, la diabetes tipo 2 o cualquier problema de salud originado por alteraciones en el equilibrio entre la insulina y el glucagón. 
• Retraso en el crecimiento. 

Vegetarianos y déficit de proteínas 

Los vegetarianos no deben de preocuparse por las consecuencias del déficit de proteínas si siguen una dieta equilibrada. Los vegetarianos encuentran proteínas en el huevo, los lácteos (leche, yogur, kéfir, etc.), la soja o soya y sus derivados (tofu, tempeh, miso, germinados o brotes, soja texturizada, etc.), legumbres (lentejas, garbanzos, frijoles o alubias, azukis, etc.), gluten o seitán, semillas de cáñamo, frutos secos, algas, etc. 

Problemas por exceso de proteínas 

Las enfermedades o problemas vienen cuando tomamos demasiadas proteínas. Las posibles consecuencias suelen ser: 

Enfermedades cardiovasculares. Las proteínas, sobre todo las animales, suelen ir acompañadas de grasas saturadas las cuales en exceso aumentarán nuestro colesterol. 

Obesidad. Ese aporte de grasa y calorías puede favorecer la obesidad. La típica hamburguesa grande aporta casi las calorías necesarias...para todo el día. 

Sobrecarga del organismo, especialmente del hígado y los riñones, para poder eliminar las sustancias de deshecho como son el amoníaco, la urea o el ácido úrico. 

Cálculos de riñón. La proteína animal ayuda a perder o eliminar calcio ya que además de mucho fósforo acostumbra a cocinarse con mucha sal. 

Cansancio y cefaleas. El exceso de amoníaco puede provocar cansancio, cefaleas y nauseas. 

Dificultad en la absorción del calcio. Un exceso de proteínas puede ocasionar un exceso de fósforo lo cual puede hacer disminuir la absorción de calcio. Podría ser una explicación a por qué hoy en día pesar de tomar más leche y alimentos enriquecidos con calcio la gente continua sufiriendo de problemas de descalcificación. 

El exceso de proteínas si además no va acompañado del consumo abundante de frutas y verduras proca un Ph de nuestro organismo demasido ácido y ello favorece la desmineralización ya que el cuerpo intenta compensar aportando reservas alcalinas o básicas (calcio, magnesio potasio)