Proteínas: ¿cómo se fabrican, cuáles son sus propiedades?

Las proteínas son compuestos orgánicos con una estructura química compleja y de gran variedad. Estos son polímeros hechos de aminoácidos, mientras que los aminoácidos están conectados entre sí por enlaces peptídicos. La cantidad de aminoácidos en una proteína varía, a veces llega incluso a 1000. En el cuerpo humano, alrededor del 65% es agua y el 20% es proteína, por lo tanto, uno de los componentes principales del cuerpo humano. ¿Por qué se caracterizan? ¿Cómo podemos dividirlos? ¡Échale un vistazo!

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1. ¿Qué son las proteínas?

Las proteínas (proteínas) son biopolímeros multimoleculares formados por aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos -CONH-. Se encuentran en todos los organismos y virus vivos. Su síntesis tiene lugar con la participación de ribosomas, orgánulos celulares especiales.

2. Estructura de las proteínas

La cadena de proteínas sintetizada en una sola célula se asemeja a un hilo que flota libremente en una solución, que puede tomar cualquier forma (técnicamente se conoce como una bola aleatoria). Sin embargo, sufre el proceso de plegamiento, como resultado del cual crea una estructura espacial más o menos rígida, que se denomina estructura o conformación de la proteína nativa.

Por lo general, solo las moléculas que se han plegado en una estructura de este tipo pueden desempeñar un papel bioquímico adecuado para una proteína determinada. Sin embargo, hay proteínas sin estructura terciaria que son la excepción a la regla.

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Dada la escala espacial, la estructura completa de la proteína se puede describir en cuatro niveles:

  • estructura de la proteína primaria (estructura de la proteína primaria, secuencia de aminoácidos): el orden de los aminoácidos en una cadena polipeptídica;
  • estructura secundaria de proteínas: disposición espacial de fragmentos de cadenas polipeptídicas. Estas estructuras incluyen:
    • hélice alfa;
    • armónica beta;
    • curva beta.
  • estructura terciaria de proteínas: la posición mutua de los elementos de la estructura secundaria;
  • estructura cuaternaria proteica - la posición mutua de cadenas polipeptídicas y posiblemente estructuras no proteicas (grupo prostético): azúcares en glicoproteínas, lípidos en lipoproteínas, ácidos nucleicos en nucleoproteínas, colorantes en cromoproteínas y el resto del ácido fosfórico en fosfoproteínas.

¿De qué elementos se compone la proteína? Estos son:

  • carbono (50-55%);
  • oxígeno (19-24%);
  • nitrógeno (15-18%);
  • hidrógeno (6-8%);
  • azufre (0,3-3%);
  • fósforo (0-0,5%).

Su composición a veces también incluye cationes metálicos Zn2 +, Fe2 +, Mg2 +, Cu2 +, Co2 +, Mn2 + y muchos otros. La composición antes mencionada no coincide con la composición de los aminoácidos. Esto se debe a que la mayoría de las proteínas tienen otras moléculas unidas a sus residuos de aminoácidos.

Además, los azúcares están unidos, y se pueden agregar muchos compuestos orgánicos diferentes que actúan como coenzimas, así como iones metálicos, mediante enlaces de hidrógeno o covalentemente.

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3. Propiedades de las proteínas

Cuando las proteínas se calientan en solución o en estado sólido, por encima de una determinada temperatura, se someten a un proceso de desnaturalización (las fibras proteicas se cortan en una sola pieza). Este es un cambio de estructura, como resultado del cual la proteína deja de ser biológicamente activa. Un buen ejemplo de esto es hervir o freír un huevo; en este caso, este es el proceso en curso.

Esto se debe a la pérdida irreversible de la estructura terciaria o cuaternaria de la proteína. La desnaturalización también puede ocurrir bajo la influencia de ácidos y bases fuertes, sales de metales pesados, aldehídos, alcoholes de bajo peso molecular y radiación. La excepción son las proteínas simples que pueden sufrir el proceso de renaturalización (lo contrario de la desnaturalización) después de eliminar el factor que conduce a la desnaturalización.

Una pequeña fracción de proteínas se desnaturaliza permanentemente por una mayor concentración de sal en la solución, pero el proceso suele ser reversible, lo que permite separar y aislar las proteínas.

En cuanto a la fusión, las proteínas no tienen una temperatura específica a la que se produciría esta reacción. Este compuesto es generalmente muy soluble en agua. Las proteínas que no tienen esta propiedad incluyen, entre otras proteínas fibrilares en la piel, el cabello (p. ej., colágeno, elastina) o músculos (miosina).

Algunas proteínas pueden ser solubles en bases o ácidos diluidos o en disolventes orgánicos. La solubilidad de una proteína depende en gran medida de la concentración de sales inorgánicas en la solución, donde una concentración de sal baja afecta positivamente la solubilidad de las proteínas.

Sin embargo, si la concentración es mayor, la capa de solvato se daña, lo que hace que las proteínas se salgan de la solución. En este proceso, no hay daño a la estructura de la proteína, por lo que es reversible. Su nombre es el proceso de salar las proteínas.

La hidratación es la capacidad de las proteínas para unirse a las partículas de agua. Incluso si obtenemos una muestra de proteína seca, contendrá moléculas de agua.

Las proteínas juegan un papel muy importante en todos los procesos biológicos. Se llevan, entre otros participando en la catálisis de muchos cambios en los sistemas biológicos, sirven como anticuerpos protectores, participan en el transporte de moléculas e iones y también participan en la transmisión de impulsos nerviosos como proteínas receptoras.

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4. División de proteínas

Las proteínas se dividen en simples y complejas debido a su estructura y composición. Vale la pena señalar que esta no es la única división de proteínas.

Las proteínas simples (proteínas) constan solo de aminoácidos. Los dividimos en:

  • proteínas filamentosas (colágenos, queratinas, fibrinógeno, fibroína, elastina);
  • albúmina;
  • miosina y actina;
  • globulinas.

Proteínas complejas (antes proteidas):

  • cromoproteínas;
  • nucleoproteínas;
  • lipoproteínas;
  • glicoproteínas;
  • metaloproteínas.

5. Funciones de las proteínas

Las proteínas realizan una serie de funciones vitales, que incluyen:

  • control de crecimiento y diferenciación;
  • inmunológico - inmunoglobulinas;
  • catálisis enzimática;
  • transporte - transferrina, hemoglobina;
  • control de la permeabilidad de la membrana;
  • movimiento ordenado - espasmos musculares;
  • almacenamiento - ferritina;
  • producción y transmisión de impulsos nerviosos;
  • estructural, estructura de edificios;
  • adherencia celular;
  • regulador;
  • curso de procesos bioquímicos.
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