Este documento describe las características y funciones de las proteínas. Explica que las proteínas están formadas por aminoácidos y cumplen funciones estructurales, enzimáticas, de transporte, reguladoras, hormonales y defensivas en los seres vivos. También describe la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas.

1. Biomoléculas
Química II
Bloque III Biomoléculas orgánicas
Sexto Cuatrimestre

2. Proteínas
Las proteínas son macromoléculas consideradas los pilares
fundamentales de la vida, ya que desempeñan funciones de
extraordinaria importancia en los seres vivos. Cada célula del
cuerpo humano las contiene.

3. Una dieta provista de proteínas es indispensable para la reparación
celular, el crecimiento y desarrollo de tejidos, músculos y producción
de hormonas, no obstante su consumo exagerado puede derivar en
afección de los riñones y otros padecimientos.
La cantidad de las proteínas presentes en los alimentos es variada,
según su origen.

4. La siguiente tabla indica la cantidad de proteína por cada 100 gramos de
alimento.

5. Características e importancia de las proteínas
Las proteínas constituyen uno de los componentes esenciales de la
dieta. Están formadas por aminoácidos, que funcionan como
"ladrillos" que nuestro cuerpo emplea para producir nuevas proteínas
y otras moléculas que necesitamos para subsistir, es decir su principal
función no es energética sino estructural.

6. Estructura de las proteínas.
Las proteínas están formadas químicamente por carbono, hidrógeno,
nitrógeno, azufre y oxígeno, aunque en menor grado pueden
contener hierro, yodo, cobre o magnesio. Son biomoléculas con un
elevado peso molecular, ya que son moléculas muy grandes y están
formadas por monómeros o unidades más pequeñas llamadas
aminoácidos.

7. Los aminoácidos son compuestos orgánicos formados por un grupo
carboxilo (-COOH), un grupo amino (-NH2) y un radical R, que es una
cadena lateral que es variable; todos éstos unidos a un carbono
central denominado carbono α.

8. La unión de los aminoácidos se realiza a través del enlace peptídico,
con la pérdida de una molécula de agua.

9. Los aminoácidos se clasifican como esenciales y no esenciales. Los
primeros se refieren a aquellos que el organismo humano no es capaz
de sintetizar, por lo que el aporte de éstos debe realizarse desde el
exterior por medio del consumo de alimentos que los contengan. Sus
nombres son: isoleucina, leucina, lisina, fenilalanina, treonina, valina,
metionina y triptófano; los segundos son aquellos que el humano
puede sintetizar

10. Estructura de las proteínas.
Las proteínas presentan una estructura primaria, secundaria, terciaria
y cuaternaria, según los niveles deorganización que presentan, desde
lo más simple a las complejas formas tridimensionales

11. Estructura primaria.
La estructura primaria de una proteína es la secuencia de
aminoácidos, y constituyen el primer nivel de organización. Los
aminoácidos se numeran convencionalmente partiendo del extremo
N-terminal, y su número oscila entre 50 y 5000.
El cambio de un solo aminoácido de la secuencia de la proteína puede
tener distintos efectos. Por ejemplo, el cambio de uno de los 146
aminoácidos de una de las cadenas polipeptídicas de la hemoglobina
humana provoca anemia falciforme , con efectos drásticos sobre el
organismo.

12. Estructura secundaria.
La estructura secundaria es la forma en que la cadena lineal de
aminoácidos puede plegarse. Está condicionada por las interacciones
entre las cadenas laterales de los aminoácidos y por las posibilidades
de rotación alrededor de los enlaces, que hace que las estructuras
adopten forma de hélice.
Los tipos más comunes de estructuras secundarias son: hélices α,
láminas β y los tramos de conexión de las hélices y las láminas (giros).

13. • Estructura terciaria.
Se trata de un ensamble de estructuras secundarias para formar
estructuras más grandes.
• Estructura cuaternaria.
En ésta hay una agrupación de varias cadenas de proteínas formando
un complejo de proteínas.

14. Función biológica
Las proteínas determinan la forma y la estructura de las células y
dirigen prácticamente todos los procesos vitales. Sus funciones se
relacionan con sus múltiples propiedades, que son el resultado de la
composición de aminoácidos de la secuencia y el modo en que la
cadena se pliega en el espacio. Entre las funciones que tienen las
proteínas se encuentran las de reserva, estructural, hormonal,
transporte, defensiva y contráctil.

15. • Función enzimática: funcionan como catalizadores bioquímicos que
se conocen como enzimas. Las enzimas catalizan todas las reacciones
que efectúan en los organismos vivos. Las proteínas con función
enzimática son las más numerosas y especializad

16. • Función de transporte: se pueden fijar a otras moléculas a fin de
participar en su almacenamiento y su transporte. Por ejemplo, la
hemoglobina fija y transporta el oxígeno y el dióxido de carbono en
los glóbulos rojos de la sangre, la hemocianina transporta oxígeno en
la sangre de los invertebrados, las lipoproteínas transportan lípidos
por la sangre y los citocromos transportan electrón.

17. • Función estructural: proporcionan a las células soporte mecánico y
por consiguiente dan forma a los tejidos y a los organismos. Ejemplo,
el colágeno del tejido conjuntivo fibroso, la elastina del tejido
conjuntivo elástico, la queratina de la epidermis; Las histonas, forman
parte de los cromosomas, que regulan la expresión de los genes.

18. • Función contráctil: realizan trabajo mecánico, por ejemplo, el
movimiento de los flagelos, la separación de los cromosomas en la
mitosis y la contracción de los músculos. La actina y la miosina
constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular y
la dineina está relacionada con el movimiento de cilios.

19. • Función reguladora: desempeñan algún papel en la decodificación de
la información en las células. Algunas, por ejemplo, las proteínas de
los ribosomas, son necesarias para la traducción, en tanto que otras
desempeñan algún papel en la regulación de la expresión de los
genes, para lo cual se fijan a los ácidos nucleicos.

20. • Función hormonal: son hormonas, las cuales regulan las actividades
bioquímicas en las células o tejidos, que son su blanco; otras
proteínas sirven como receptores de las hormonas, como la insulina y
el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre), o las
hormonas segregadas por la hipófisis, como la del crecimiento o la
calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).

21. • Función defensiva: las inmunoglobulinas, una de las clases de
proteínas dentro del sistema inmunológico de los vertebrados,
defienden al organismo contra las infecciones bacterianas víricas, la
trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos
sanguíneos para evitar hemorragias, las mucinas tienen efecto
germicida y protegen a las mucosas.