Proteinas y su Estructura

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Proteinas y su Estructura

Mensaje  Admin el Dom Sep 27, 2009 9:33 am

Introduccion

A continuación se hablara de una biomolecula muy esencial pára la vida, y que sin ella no podríamos hacer variadas actividades, pero que también forma parte de nuestro organismo en forma de reserva, defensiva, contráctil, homeostática, reguladora y de transporte y que tambien como parte de los alimentos que consumimos diario y que se han presentqado en la evolución de los seres vivos por miles de años y que por los descubrimientos de la actualidad se ha demostrado que nos dan mas beneficios de los que nos esperábamos, estas biomoleculas esenciales para la vida son las proteínas. Puestos a comparar, sin mucho rigor por cierto, el hombre (y las proteínas) evolucionaron a lo largo del tiempo adaptándose a los cambios exigidos por el medio ambiente: la postura erecta y el bipedalismo permitieron a los homínidos hacer determinadas tareas que de otra manera no habrían podido realizar. Las proteínas, por su parte, evolucionaron y se adaptaron a nuevas circunstancias también. Es posible seguir los pasos de esa evolución relacionando la manera en que se mueven sus átomos con la función biológica que realiza cada una de ellas. Las proteínas son compuestos químicos muy complejos que se encuentran en todas las células vivas: en la sangre, en la leche, en los huevos y en toda clase de semillas y pólenes. Hay ciertos elementos químicos que todas ellas poseen, pero los diversos tipos de proteínas los contienen en diferentes cantidades. En todas se encuentran un alto porcentaje de nitrógeno, así como de oxígeno, hidrógeno y carbono. En la mayor parte de ellas existe azufre, y en algunas fósforo y hierro.
Las proteínas son sustancias complejas, formadas por la unión de ciertas sustancias más simples llamadas aminoácidos, que los vegetales sintetizan a partir de los nitratos y las sales amoniacales del suelo. Los animales herbívoros reciben sus proteínas de las plantas; el hombre puede obtenerlas de las plantas o de los animales, pero las proteínas de origen animal son de mayor valor nutritivo que las vegetales. Esto se debe a que, de los aminoácidos que se conocen, que son veinticuatro, hay nueve que son imprescindibles para la vida, y es en las proteínas animales donde éstas se encuentran en mayor cantidad.


Antecedentendes Historicos

El experimento de Miller no probó que bajo las condiciones de la Tierra primitiva se hubieran formado los aminoácidos de esta manera, pero indica que pudo haber ocurrido un proceso similar en la atmósfera de esta atmósfera primitiva. Las proteínas se descubrieron en 1838 y hoy se sabe que son los ingredientes principales de las células y suponen más del 50% del peso seco de los animales.
El término "proteína" deriva del griego proteíos, que significa primero.
Las proteínas, desde las humanas hasta las que forman las bacterias unicelulares, son el resultado de las distintas combinaciones entre veinti tantos aminoácidos distintos, compuestos a su vez por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces azufre.
Stanley Miller construyó un aparato en el cual cerrado al vacío Miller, colocó metano, hidrógeno y amoniaco gaseoso, haciéndolos circular a medida que hacía pasar una descarga eléctrica de alta energía.
Agregaba calor y vapor de agua procedentes de un recipiente de agua en ebullición conectado al aparato. A medida que el vapor circulaba se enfriaba y se condensaba como lluvia. Es decir, Miller creó algunas de las condiciones que pudieron haber estado presentes en la atmósfera primitiva. Esta condiciones eran los gases, el calor, la lluvia y las descargas eléctricas.
Después de haber tenido el aparato en funcionamiento, Miller examinó el contenido líquido cuya única diferencia aparente era el color. Ahora presentaba en color rojizo mientras que al comienzo del experimento era incoloro. Este cambio indicaba que los átomos de algunas moléculas gaseosas se había recombinado formando moléculas nuevas más complejas.
Cuando Miller identificó estas sustancias encontró que se habían formado compuestos orgánicos conocidos como aminoácidos. Este fue un descubrimiento estimulante, pues los aminoácidos son las unidades fundamentales que forman las proteínas, los compuestos orgánicos más abundantes en las células vivas y sin las cuales no es posible la vida.


Proteinas

Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El nombre proteína proviene de la palabra griega πρώτα ("prota"), que significa "lo primero" o del dios Proteo, por la cantidad de formas que pueden tomar. Los animales herbívoros reciben sus proteínas de las plantas; el hombre puede obtenerlas de las plantas o de los animales, pero las proteínas de origen animal son de mayor valor nutritivo que las vegetales. Esto se debe a que, de los aminoácidos que se conocen, que son veinticuatro, hay nueve que son imprescindibles para la vida, y es en las proteínas animales donde éstas se encuentran en mayor cantidad.
Las proteínas desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan:

estructural (colágeno y queratina),
• reguladora (insulina y hormona del crecimiento),
• transportadora (hemoglobina),
• defensiva (anticuerpos),
• enzimática,
• contráctil (actina y miosina).


Función ENZIMATICA
-Las proteinas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.

Función HORMONAL
-Algunas hormonas son de naturaleza protéica, 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 adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).

Función REGULADORA
-Algunas proteinas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como la ciclina).

Función HOMEOSTATICA
-Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.

Función DEFENSIVA
Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos.
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.
Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteinas fabricadas con funciones defensivas.


Función de TRANSPORTE
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados.
La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados.
La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre.
Los citocromos transportan electrones.


Función CONTRACTIL
La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular.
La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.


Función DE RESERVA
La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y la hordeina de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión.
La lactoalbúmina de la leche.


Las proteínas de todo ser vivo están determinadas mayoritariamente por su genética (con excepción de algunos péptidos antimicrobianos de síntesis no ribosomal), es decir, la información genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un organismo. Las proteínas son las moléculas orgánicas más abundantes en las células; constituyen más de el 50 % de su peso seco.

Las macromoléculas proteínicas en ocasiones están compuestas por una sola cadena polipeptídica; en tal caso reciben el nombre de monoméricas. Cuando la proteína esta formada por varias cadenas polipeptídicas que pueden o no ser idénticas entre sí, reciben el nombre de oligoméricas.
Las proteínas son macromoléculas por lo cual poseen pesos moleculares elevados. Todas producen por hidrolisis µ -aminoácidos.
Existen 20 µ -aminoácidos, como sillares para la formación de proteínas, enlazados por uniones cabeza-cola , llamadas : Enlace Polipeptídico.
En el metabolismo, el principal producto final de las proteínas es el amoníaco (NH3) que luego se convierte en urea (NH2)2CO2 en el hígado y se excreta a través de la orina.
Las proteínas son las sustancias que forman la base de nuestra estructura orgánica. Están formadas por veinte aminoácidos diferentes, que a su vez están divididos en dos grandes grupos:
- Aminoácidos esenciales: son la fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina. Sólamente en los niños se encuentra la arginina e histidina. Es vital recibirlos de los alimentos que ingerimos ya que el cuerpo no puede producirlos por sí mismo.
- Aminoácidos no esenciales: sí pueden ser fabricados por el cuerpo humano.


Composición de las proteínas

Todas las proteínas contienen :
Carbono
• Hidrógeno
• Nitrógeno
• Oxígeno

Y otros elementos tales como :
Azufre
• Hierro
• Fósforo
• Cinc

Las proteinas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas), de elevado peso molecular, constituidas basicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y), etc...
Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales (monómeros) llamados AMINOACIDOS, a los cuales podriamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares protéicos". Estos edificios macromoleculares se construyen y desmoronan con gran facilidad dentro de las células, y a ello debe precisamente la materia viva su capacidad de crecimiento, reparación y regulación.


Clasificación de las proteínas


Las proteínas pueden clasificarse, basándose en su :
• Composición
• Conformación

Según su Conformacion, las proteínas se clasifican en:
•Fibrosas: presentan cadenas polipeptídicas largas y una estructura secundaria atípica. Son insolubles en agua y en disoluciones acuosas. Algunos ejemplos de estas son queratina, colágeno y fibrina.

Globulares: se caracterizan por doblar sus cadenas en una forma esférica apretada o compacta dejando grupos hidrófobos hacia adentro de la proteína y grupos hidrófilos hacia afuera, lo que hace que sean solubles en disolventes polares como el agua. La mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y proteínas de transporte, son ejemplos de proteínas globulares.

Mixtas: posee una parte fibrilar (comúnmente en el centro de la proteína) y otra parte globular (en los extremos).

Según su composición, las proteínas se clasifican en :
•Proteínas Simples : Son aquellas que por hidrolisis, producen solamente aminoácidos.
•Proteínas Conjugadas : Son aquellas que por hidrolisis, producen µ -amino-ácidos y además una serie de compuestos orgánicos e inorgánicos llamados : Grupo Prostético.

Las proteínas conjugadas pueden clasificarse de acuerdo a su grupo prostético :
•Nucleoproteínas (Ac. Nucleíco)
•Metaloproteínas (Metal)
•Fosfoproteínas (Fosfato)
•Glucoproteínas (Glucosa)


Estructura de las proteínas

Estructura Primaria : Es el esqueleto covalente de la cadena polipeptídica, y establece la secuencia de aminoácidos.Rige el orden de encadenamiento por medio del enlace polipeptídico.
Estructura Secundaria :
Ordenación regular y periódica de la cadena polopeptídica en el espacio. Rige el arreglo espacial de la cadena polipeptídica en el espacio. Arreglos : Hélice-a , Hélice-b , Hélice Colágeno.
Estructura Terciaria : Forma en la cual la cadena polipeptídica se curva o se pliega para formar estructuras estrechamente plegadas y compactas como la de las proteínas globulares.
Rige el arreglo tridimensional en el cual participan las atracciones intermoleculares. (Fuerzas de Van der Walls, Puentes de Hidrógeno, Puentes disulfuro, etc),

Estructura Cuaternaria : Es el arreglo espacial de las subunidades de una proteínas, para conformar la estructura global. Es el acompañamiento paralelo de las cadenas polipeptídicas, responsable de las funciones de las proteínas.
Estructuras Supramoleculares : En ocasiones las proteínas asociadas a otras moléculas se ensamblan formando estructuras más complejas denominadas supramoleculares y que ofrecen ventajas de una unidad funcional, teniendo en cuenta una complejidad intermedia entre la conformación cuaternaria de las proteínas oligoméricas por un lado y los lisosomas o las mitocondrias por otro. Es la orientación a la que se ven obligadas en el espacio para ejercer su carácter óptimo.

Las funciones principales de las proteínas son:
•Ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y carbohidratos no las pueden sustituir, por no contener nitrógeno.
•Proporcionan los aminoácidos esenciales fundamentales para la síntesis tisular.
•Son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas.
•Funcionan como amortiguadores, ayudando a mantener la reacción de diversos medios como el plasma.
•Actúan como catalizadores biológicos acelerando la velocidad de las reacciones químicas del metabolismo. Son las enzimas.
Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de carbono en sangre. (hemoglobina).
•Actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de defensa natural contra infecciones o agentes extraños.
Permiten el movimiento celular a través de la miosina y actina (proteínas contráctiles musculares).
•Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante de los tejidos de sostén.


Proteinas en la dietaEnergéticamente, las proteínas aportan al organismo 4 Kcal de energía por cada gramo que se ingiere.

La mal nutrición provoca:
Reducción de la competencia inmune, vale decir la respuesta específica de anticuerpos y de glóbulos blancos disminuye.
La respuesta inflamatoria de fase aguda se reduce considerablemente.
La restrición proteica reduce la síntesis del antioxidante y protector más importante de nuestras células, el glutation. Su deficiencia es secundaria a una pobre ingesta de sus precursores aminoácidicos, el glutamato, la glicina y la cisteína.
Su déficit reduce la capacidad de limpiar los productos de desechos que los microorganismos nos dejan, los conocidos Radicales Libres. Estos actúan prolongando el daño a las células propias y de paso aumentan el riesgo de un cáncer, promovido por una infección de un virus, por ejemplo la hepatitis B o por la ingestión de productos químicos inductores o promotores de cáncer, por ejemplo pesticidas, toxinas de hongos, etc.
La falta de proteína produce vulnerabilidad a las infecciones en nuestro organismo lo que se manifiesta en el pulmón y en el intestino delgado.
En ambos, la secreción continua de mucosidades permite un verdadero barrido de las sustancias dañinas, entre ellos sustancias potencialmente cancerígenas y también de microrganismos infecciosos que pudieron entrar.
Esta sustancia viscosa constituida por azúcares y proteínas (glucoproteínas) es de secreción constante y requiere del aporte de proteínas adecuado, si este aporte falla en cantidad o calidad (falta de ciertos aminoácidos conocidos como cisteína o treonina) el mucus será pobre o de mala calidad reduciendo nuestra capacidad de defensa.
Conclusión

Como se vio anteriormente, las proteinas no solo se encuentran en los alimentos, si no también en el cuerpo haciendo funciones, reguladora, de reserva, de transporte, enzimatica, etc, y que sin se dejase de consumirlas, no tendríamos una biomolecula esencial que necesitamos ´para poder una actividad em especifico tanto como externa y internamente en el cuerpo.

Bibliografías

http://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna
http://www.zonadiet.com/nutricion/proteina.htm
http://www.monografias.com/trabajos13/prote/prote.shtml
www.timeforfit.com/.../estructura_proteinas.htm
http://www.um.es/molecula/prot01.htm
http://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtml
www.um.es/molecula/prot.htm
http://www.biologia.edu.ar/adn/adntema0.htm
http://ciencianet.com.ar/333/historia-evolutiva-de-las-prote-nas
http://www.monografias.com/trabajos7/sipro/sipro.shtml?monosearc

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