Proteínas
Las proteínas funcionan como
material estructural en los animales, tal como la celulosa en las plantas.
Todas las proteínas contienen los elementos carbono, hidrógeno, oxígeno y
nitrógeno, y casi todas ellas contienen azufre.
Las proteínas están formadas por cerca de 20 aminoácidos diferentes. Estos
tienen dos grupos funcionales: el grupo amino (-NH2) y grupo el
carboxilo (-COOH). El grupo amino está unido a un carbono vecino del grupo
carboxilo:
Aminoácidos esenciales.
* Isoleucina: Función: Junto con la
L-Leucina y la Hormona del Crecimiento intervienen en la formación y reparación
del tejido muscular.
* Leucina: Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del Crecimiento
(HGH) interviene con la formación y reparación del tejido muscular.
* Lisina: Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en
asociación con varios aminoácidos más, interviene en diversas funciones,
incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema
inmunológico y síntesis de hormonas.
* Metionina: Función: Colabora en la síntesis de proteínas y constituye el
principal limitante en las proteínas de la dieta. El aminoácido limitante
determina el porcentaje de alimento que va a utilizarse a nivel celular.
* Fenilalanina: Función: Interviene en la producción del Colágeno,
fundamentalmente en la estructura de la piel y el tejido conectivo, y también
en la formación de diversas neurohormonas.
* Triptófano: Función: Está inplicado en el crecimiento y en la producción
hormonal, especialmente en la función de las glándulas de secreción adrenal.
También interviene en la síntesis de la serotonina, neurohormona involucrada en
la relajación y el sueño.
* Treonina: Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido Aspártico ayuda
al hígado en sus funciones generales de desintoxicación.
* Valina: Función: Estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el
mantenimiento de diversos sistemas y balance de nitrógeno.
Funciones de
las proteínas en el organismo.
Plástica,
estructural o de construcción: forman parte de las estructuras corporales, suministran el material
necesario para el crecimiento y la reparación de tejidos y órganos del cuerpo.
P. ej. la queratina está presente en la piel, las uñas y el pelo; el colágeno
está presente en los huesos, los tendones y el cartílago, y la elastina, se
localiza fundamentalmente en los ligamentos.
Energética: cuando el aporte de hidratos de carbono y grasas
resulta insuficiente para cubrir las necesidades energéticas, los aminoácidos
de las proteínas se emplean como combustible energético (1 gramo de proteína
suministra 4 Kcal).
Las
proteínas tienen una función defensiva, ya que crean los anticuerpos y regulan factores contra agentes
extraños o infecciones.
Toxinas bacterianas,
como venenos de serpientes o la del botulismo son proteínas generadas con
funciones defensivas. Las mucinas protegen las mucosas y tienen efecto
germicida. El fibrinógeno y la trombina contribuyen a la formación coágulos de
sangre para evitar las hemorragias. Las inmunoglobulinas actúan como
anticuerpos ante posibles antígenos.
Las
proteínas realizan funciones de transporte. Ejemplos de ello son la hemoglobina y la
mioglobina, proteínas transportadoras del oxígeno en la sangre en los
organismos vertebrados y en los músculos respectivamente. En los invertebrados,
la función de proteínas como la hemoglobina que transporta el
oxígeno la realizas la hemocianina. Otros ejemplos de proteínas
cuya función es el transporte son citocromos que transportan
electrones e lipoproteínas que transportan lípidos por la sangre.
Reguladora: algunas proteínas colaboran en la regulación de la
actividad de las células. Ciertas hormonas son de naturaleza proteica
(insulina, hormona del crecimiento...), muchas enzimas son proteínas que
favorecen múltiples reacciones orgánicas y algunos neurotransmisores tienen
estructura de aminoácido o derivan de los aminoácidos y regulan la transmisión
de impulsos nerviosos.
La contracción de los
músculos través de la miosina y actina es una función de las proteínas
contráctiles que facilitan el movimiento de las células constituyendo las
miofibrillas que son responsables de la contracción de los músculos. En la función
contráctil de las proteínas también está implicada la dineina
que está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.
Enlace peptídico.
En las proteínas, los aminoácidos están unidos uno
seguido de otro, sin ramificaciones, por medio del enlace peptídico, que es un
enlace amido entre el grupo a-carboxilo de un aminoácido
y el grupo a-amino del siguiente. Este enlace
se forma por la deshidratación de los aminoácidos en cuestión. Esta reacción es
también una reacción de condensación, que es muy común en los sistemas
vivientes:
Figura:
reacción de condensación para la formación del enlace peptídico.
Tres aminoácidos pueden ser unidos por dos enlaces
peptídicos para formar un tripéptido, de manera similar se forman los
tetrapéptidos, pentapéptidos y demás.
¿Que cantidad promedio debe ingerirse
diariamente?
¿Que alimentos contienen proteínas?
Podemos encontrar
alimentos con un alto contenido en proteínas en los diversos ambientes que
ofrece generosamente nuestra madre naturaleza.
Como lo son:
Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por
el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos
esenciales. En estre proceso, se transcribe
el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en
el citoplasma celular.
En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN
de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero
donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.
Digestión
La
digestión de proteínas se inicia en el estómago gracias
a la acción conjunta del ácido
clorhídrico y de la pepsina.
El ácido clorhídrico se sintetiza en las células parietales del estómago y
tiene como funciones matar algunas bacterias, desnaturalizar a las proteínas y
activar el pepsinógeno para
convertirlo en pepsina y así
iniciar la hidrólisis enzimática proteica.
El pepsinógeno es un zimógeno o proenzima (precursor enzimático inactivo; es decir, no cataliza
ninguna reacción como hacen las enzimas)
que para activarse necesita de un cambio bioquímico en su estructura. El ácido clorhídrico se
encarga de hacerlo y así el zimógeno se convierte en una enzima activa, la
pepsina.
Al llegar
al intestino delgado, los péptidos
que se producen en el estómago por acción de la pepsina son fragmentados a oligopéptidos y aminoácidos libres por acción de las
proteasas de origen pancreático: la tripsina, la quimotripsina, la elastasa y
las carboxipeptidasas A y B.
La
tripsina al igual de la pepsina puede ejercer un efecto autocatalítico
generando más moléculas de tripsina.
Quimotripsina.
Se secreta como zimógeno y se activa por acción de la
tripsina. Reconoce y corta específicamente triptófano, tirosina, fenilalanina,
metionina y leucina en el extremo carbonilo de la unión peptídica.
Elastasa
Se
secreta como zimógeno o proelastasa, se activa por la tripsina y reconoce
alanina, glicina y serina en el extremo carbonilo de la unión peptídica
Carboxipeptidasas
A y B
Son
exopeptidasas que se secretan como procarboxipeptidasas A y B y se activan por
acción de la tripsina, la carboxipeptidasa A reconoce casi todos aminoácidos en
el extremo C-terminal.
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).
Si no comemos
suficientes proteínas, los tejidos proteicos menos importantes del cuerpo, como
son los músculos, se descompondrán parcialmente para proporcionar aminoácidos
con los que podamos mantener los órganos y las funciones vitales.
El corazón, los
riñones o los pulmones, así como las enzimas esenciales, aprovecharán esos
aminoácidos procedentes de la descomposición de otros tejidos menos
importantes.
En el cuerpo
existe un intercambio constante. Los 10 ó 20 Kg. de músculo de nuestro cuerpo
pueden fácilmente prescindir de 40 gr. de proteínas un día para alcanzar otros
fines más esenciales.
Los
aminoácidos, constituyentes de la estructura de las proteínas.
Las proteínas
se encuentran en la carne, huevo, leche, quesos. Son polímeros naturales,
formados de carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y a veces azufre y la unidad
fundamental o monómero son los aminoácidos. Hay 20 tipos de aminoácidos, de los
cuales el organismo humano solo puede sintetizar 12; los 8 restantes son
llamados “aminoácidos esenciales” y se obtienen de los alimentos. Las proteínas
ingeridas en la alimentación las utiliza el organismo para construir los
tejidos y las enzimas que necesita, pero en situaciones criticas, como en una
desnutrición extrema, el cuerpo las oxida para obtener energía, y cada gramo de
proteínas proporciona cerca de 4000 calorías.
Las proteínas
constituyen gran parten del organismo del hombre y de los animales, y se
encuentran en todas las células vivas. Constituyen el material principal de la
piel, músculos, tendones nervios, sangre, enzimas, anticuerpos y algunas
hormonas.
Dependiendo de
su naturaleza, las proteínas tienen muchas funsiones;
Las que están
en la clara de huevo o la leche a mantener “material y energía” para uso
posterior.
La hemoglobina
actúa como “transportadora” del oxígeno a las diferentes partes del organismo.
Las proteínas
estructurales como las que forman la piel humana.
La insulina
actúa como proteína reguladora de ciertas funciones. La insulina secretada por
el páncreas regula la utilización de la glucosa (azúcar) en el cuerpo.
Otras proteínas
importantes:
La globulina, que está en el plasma sanguíneo.
La caseína, que
se encuentra en la leche.
La albúmina,
que está en el huevo y en el plasma sanguíneo como seroalbúmina.
La gluteína,
que está en el trigo como glutamina.
Una proteína se
forma en la unión de muchos aminoácidos. Estos son ácidos orgánicos que tienen
un grupo amino enlazado al carbón contiguo al que esta enlazado el grupo
carboxilo.
NH2 O
║
R --CH --
C – OH
R representa
cualquier aminoácido. El primer aminoácido
que se aisló fue la glicina, y su fórmula es NH2—CH2—COOH.
La
actividad biológica de cada proteína
depende no solo de los aminoácidos que contiene , sino de su situación en la
molécula, de la secuencia con la que se unen y de la estructura especial. Esto
hace posible la existencia de un numero
inmenso de proteínas diferentes. El cuerpo humano contiene unas cien mil
proteínas distintas. Cada una le las especies vivas que habita nuestro planeta
ha creado su grupo específico de proteínas, empleando los mismos 20
aminoácidos.
Otros ejemplos
de aminoácidos son la lisina, triptófano, leucina, metionina, etc.
Las enzimas
actúan sobre las proteínas hidrolizándolas, lo que da lugar a moléculas más
sencillas por medio de una degradación que se efectúa por etapas , y cuyo
producto final es el aminoácido. Este último es absorbido por la sangre y
transportado a los órganos del cuerpo.
El calor puede
afectar a las proteínas, por ejemplo coagularlas, como la albúmina del huevo.
Por eso los huevos al coserse se endurecen. En la leche, una sustancia llamada
lactosa es transformada por la acción de las bacterias en ácido láctico
provocando que la caseína, una proteína de la leche se precipite, es decir se cuaje.
Además de los
compuestos orgánicos (glúcidos, lípidos y prótidos) el organismo debe absorber
una gran variedad de sales inorgánicas que le proporcionen ciertos elementos,
como calcio (Ca), hierro(Fe), fósforo (P), potasio (k), sodio (Na) magnesio (Mg),
azufre (S).Una dieta deficiente en ciertas sales minerales ocasiona trastornos
fisiológicos.
Química la magia de la ciencia
Autor: Rosalía Allier, Sandra Castillo
Editorial: Mc Graw Hill
Año: 2008
PP: 374
Titulo:
Química Organica
Autor:
Leopoldo Ramírez Gómez.
Editorial:
Ramírez Gómez Leopoldo.
Año:
1990
P.P:
258
