Proteínas: Importancia y Funciones

Proteínas: Importancia y Abundancia

• Las proteínas son moléculas esenciales para la vida, constituyendo alrededor del 50% del peso seco de los tejidos en vertebrados.
• Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de las proteínas.

Funciones de las Proteínas

• Catalizan reacciones químicas como enzimas.
• Regulan actividades celulares como hormonas.
• Transportan sustancias a través de la sangre como la hemoglobina.
• Defienden contra infecciones como los anticuerpos.
• Actúan como receptores celulares.
• Permiten la contracción muscular (actina y miosina).
• Dan resistencia a los tejidos de sostén (colágeno).

Estructura de las Proteínas

• Las proteínas son macromoléculas formadas por aminoácidos.
• Son polímeros, compuestos por cadenas largas de aminoácidos unidos entre sí.
• Presentan cuatro niveles de estructura:

Estructura Primaria

• Secuencia lineal de aminoácidos en la cadena polipeptídica.

Estructura Secundaria

• Disposición espacial de la cadena polipeptídica, como hélice alfa o lámina beta, debido a los enlaces de hidrógeno entre los átomos.

Estructura Terciaria

• Conformación tridimensional única de la proteína, determinada por interacciones entre los grupos R de los aminoácidos.

Estructura Cuaternaria

• Asociación de dos o más cadenas polipeptídicas (subunidades) para formar una proteína funcional.

Propiedades de las Proteínas

• Solubilidad: Muchas proteínas son solubles en agua o soluciones acuosas, debido a las interacciones con el agua.
• Desnaturalización: La pérdida de la estructura tridimensional de una proteína, lo que la inactiva funcionalmente, puede ser causada por cambios en la temperatura, el pH o la presencia de sustancias químicas.
• Clasificación:
  • Proteínas simples: Formadas solo por aminoácidos.
  • Proteínas conjugadas: Compuestas por aminoácidos y un grupo no proteico (grupo prostético).

Colágeno

• La proteína más abundante en vertebrados.
• Forma fibras resistentes en el tejido conjuntivo, como la piel, huesos, tendones y cartílagos.

Mioglobina

• Proteína muscular que almacena oxígeno.
• Contiene un grupo hemo, un complejo que contiene hierro, al que se une el oxígeno.

Hemoglobina

• Molécula transportadora de oxígeno en la sangre.
• Es una proteína tetramérica, formada por cuatro subunidades:
  • Dos cadenas alfa (α) y dos cadenas beta (β).
• Cada subunidad contiene un grupo hemo al que se une el oxígeno.

Curva de Disociación del Oxígeno de la Hemoglobina

• Representa la relación entre la tensión de oxígeno y la proporción de oxihemoglobina formada.
• Su forma sigmoidea indica que la hemoglobina se une al oxígeno de forma cooperativa, donde la unión de una molécula de oxígeno facilita la unión de las siguientes.

Efectos Cooperativos

• La unión de una molécula de oxígeno a la hemoglobina facilita la unión de otras.
• La liberación de una molécula de oxígeno hace que la hemoglobina libere más fácilmente las restantes.

Derivados de Hemoglobina

• Carboxihemoglobina: Formación de un complejo estable entre hemoglobina y monóxido de carbono (CO), que bloquea la unión del oxígeno.
• Metahemoglobina: Formación de un complejo donde el hierro del hemo se encuentra en estado férrico (Fe³⁺), impidiendo el transporte de oxígeno.

Proteínas del Músculo

• El músculo esquelético está formado por células multinucleadas (fibras musculares).
• La contracción muscular se basa en la interacción entre filamentos de actina y miosina.
• El acortamiento de las miofibrillas es el resultado del deslizamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina.

Estructura del Músculo

• Las fibras musculares presentan bandas transversales (estriaciones) debido a la disposición de los filamentos de actina y miosina.
• Los filamentos gruesos (miosina) se encuentran en la banda A.
• Los filamentos delgados (actina) se encuentran en la banda I.

Contracción Muscular

• La contracción muscular es un proceso complejo que implica la interacción entre actina, miosina y ATP.

Proteínas del Plasma Sanguíneo

• Albúmina: Principal proteína del plasma sanguíneo, regula la presión osmótica y transporta diversas sustancias.
• Globulinas:
  • Glicoproteínas: Contienen azúcares.
  • Lipoproteínas: Transportan lípidos.
  • Inmunoglobulinas: Anticuerpos.
  • Fibrinógeno: Proteína esencial para la coagulación sanguínea.

Estructura de las Proteínas y Función

• El conocimiento de la estructura de una proteína es esencial para comprender su función.

Colágeno

• Su triple hélice confiere resistencia y flexibilidad a los tejidos donde se encuentra.

Mioglobina

• Su estructura permite que se una al oxígeno de forma eficaz.

Hemoglobina

• Su estructura tetramérica permite la unión cooperativa del oxígeno.

Este cuestionario explora la importancia de las proteínas en los organismos vivos, destacando sus funciones diversas que incluyen catalizar reacciones, regular actividades celulares y defender contra infecciones. También abarca la estructura de las proteínas, incluyendo sus niveles de complejidad. ¡Pon a prueba tu conocimiento sobre este tema esencial!