LAS PROTEÍNAS

La estructura del organismo está constituida por proteínas. Las proteínas son el componente principal de las células y tienen como función básica la regeneración y reparación de tejidos corporales como el músculo, el cabello, las uñas…, por otro lado, intervienen en la regulación de funciones metabólicas y el mantenimiento de la homeostasis celular, realizando funciones enzimáticas, hormonales, reguladoras, entre otras.

Las proteínas son macromoléculas formadas por carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrogeno, y en menor cantidad pueden contener: fósforo, azufre y otros elementos como magnesio, cobre y hierro.

ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

LOS AMINOÁCIDOS

Los aminoácidos, estructura básica de las proteínas, son compuestos orgánicos que contienen un grupo funcional amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH).

Los aminoácidos que componen las proteínas son 20, y se clasifican en dos grupos, según la capacidad del organismo para sintetizarlos:

• Aminoácidos no esenciales

Aminoácidos que pueden ser sintetizados por el organismo como la  Alanina, arginina, ácido aspártico, asparragina, cisteína, ácido glutámico, glutamina, glicina, prolina, serina, tirosina.

• Aminoácidos esenciales

Aminoácidos que no pueden ser sintetizados por el hombre, a la velocidad o cantidad suficiente para disponer de ellos, por lo que tienen que ser aportados por los alimentos de la dieta y esto condiciona su esencialidad. Dentro de estos están: Arginina, cisteína, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina.

La unión de varios aminoácidos por medio de enlaces peptídicos, da como resultado la formación de cadenas de diferentes tamaños denominadas péptidos que se dividen en:

• Oligopéptidos: Si el número de aminoácidos que forman la molécula está en el rango de 2 a 10.
• Polipéptidos: Si el número de aminoácidos que forman la molécula es superior a 10 aminoácidos.
• Proteínas: Si el número de aminoácidos que forman la molécula es superior a 50 aminoácidos.

CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

Las proteínas se clasifican dependiendo de su estructura, sensibilidad, composición química, solubilidad, entre otros. De acuerdo a su composición, las proteínas se clasifican en:

1) Proteínas simples

Son proteínas formadas únicamente por aminoácidos. Se dividen en globulares o fibrosas. Algunos ejemplos son:

• Globulares

Prolaminas, Gluteninas, Albúminas, Hormonastirotropina, Enzimas

• Fibrosas

Colágenos, Queratinas, Elastinas, Fibroínas

2) Hetero proteínas o proteínas conjugadas 

Están formadas por una fracción proteica y por un grupo no proteico, que se denomina grupo prostético. Dependiendo del grupo prostético existen varios tipos de hetero proteínas, así:

• Glucoproteínas: Son moléculas formadas por una fracción glucídica y una fracción proteica unidas por enlaces covalentes. Son glucoproteínas, algunas hormonas y determinadas enzimas. 
• Lipoproteínas: Son complejos macromoleculares formados por un núcleo que contiene lípidos apolares y una capa externa polar formada por fosfolípidos, colesterol libre y proteínas. Actúan como transporte de triglicéridos, colesterol y otros lípidos entre los tejidos a través de la sangre.

Se clasifican según su densidad en:

• Lipoproteínas de alta densidad (HDL)

• Lipoproteínas de baja densidad (LDL)

• Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)

• Nucleoproteínas: Son proteínas estructuralmente asociadas con un ácido nucleico que puede ser Ácido Ribonucleico(ARN) o Ácido Desoxirribonucleico(ADN). Se caracterizan fundamentalmente porque forman complejos estables con los ácidos nucleicos.
• Cromoproteínas: Son proteínas conjugadas que contienen un grupo prostético pigmentado.

La Síntesis de Proteínas: Dos Etapas Fundamentales

La síntesis de proteínas es un proceso crucial para la formación de proteínas dentro de nuestras células. Las proteínas son fundamentales para muchas funciones en el cuerpo, como el crecimiento, la reparación de tejidos, y el mantenimiento de funciones corporales esenciales. Este proceso se divide en dos etapas principales: transcripción y traducción.

ETAPA DE TRANSCRIPCIÓN

La transcripción es como un cambio de formato: se toma la información genética que está en el ADN y se convierte en una copia en forma de Ácido Ribonucleico Mensajero (ARNm). Este paso es crucial porque el Ácido Desoxirribonucleico está en el núcleo de la célula, y las proteínas se fabrican en el ribosoma, fuera del núcleo.

Fases de la Transcripción

• Iniciación:

El proceso comienza cuando una enzima llamada ARN polimerasa se une a una región del ADN, llamada promotor.

La ARN polimerasa "abre" la cadena de ADN, separando sus dos hebras.

• Elongación:

Una vez que el ADN está abierto, la ARN polimerasa comienza a copiar uno de los lados del ADN (llamado molécula de ADN molde) para formar una cadena de ARN.

En esta fase, el ARN se va alargando con la ayuda de nucleótidos (las letras del código genético: adenina, uracilo, citosina, guanina) que se unen con su complemento en el ADN.

• Terminación:

Cuando la ARN polimerasa llega al final de la secuencia que debe copiar, el ARNm recién formado se libera.

Este ARN mensajero deja el núcleo y se dirige al citoplasma, donde ocurrirá la siguiente etapa.

ETAPA DE TRADUCCIÓN

La traducción es donde se "lee" el ARN mensajero para construir la proteína. En esta etapa, el ARNm se "traduce" a un lenguaje diferente: el lenguaje de las proteínas, utilizando unidades llamadas aminoácidos. Los aminoácidos se ensamblan en un orden específico para formar la proteína.

Fases de la Traducción

• Iniciación:

El ARNm llega al ribosoma, que es como una fábrica que lee el código del ARN y lo convierte en una cadena de aminoácidos.

La subunidad pequeña del ribosoma se une al ARN mensajero y busca primer codón de inicio (generalmente AUG), que le indica al ribosoma dónde empezar.

• Elongación:

Una vez que el ribosoma está en el lugar correcto, tRNA (ARN de transferencia) trae los aminoácidos que corresponden a los codones del ARN mensajero.

Los aminoácidos se van uniendo unos a otros, formando una cadena de polipéptidos. Este proceso se repite varias veces, y la cadena de aminoácidos va creciendo.

• Terminación:

Cuando el ribosoma llega a un codón de paro en el ARN mensajero (como UAA, UAG o UGA), el proceso de traducción se detiene.

La proteína recién formada se libera y se pliega en su estructura final, lista para cumplir su función en la célula.

 ¿Qué es un codón?

Un codón es una secuencia de tres nucleótidos  que codifican para un aminoácido específico en la síntesis de proteínas. Cada aminoácido está representado por un codón que aparece en el ARN mensajero (ARNm) durante el proceso de traducción.

• Los nucleótidos son las unidades básicas del ARN, y hay cuatro tipos: adenina (A), uracilo (U), citosina (C) y guanina (G).

• La secuencia de tres nucleótidos (un codón) es leída por el ribosoma, y el ribosoma luego une los aminoácidos correspondientes en el orden indicado por el ARN mensajero.

Reseña bibliográfica

"Protein and Amino Acids" (National Institutes of Health, 2020).
 Este artículo ofrece un análisis exhaustivo sobre el papel de las proteínas y aminoácidos en el cuerpo humano, incluyendo su impacto en el crecimiento y la reparación celular.

"Nutritional Biochemistry" (Tom Brody, 1994).
 Un texto detallado sobre la bioquímica de los nutrientes, con énfasis en la función de las proteínas y los aminoácidos en la salud humana.