Funcion principal de las proteinas

Aminoácido esencial

Representación de la estructura tridimensional de la proteína mioglobina que muestra las α-hélices de color turquesa. Esta proteína fue la primera en tener su estructura resuelta por cristalografía de rayos X. Hacia el centro de la derecha, entre las espirales, un grupo prostético llamado grupo hemo (mostrado en gris) con una molécula de oxígeno unida (rojo).

Las proteínas son grandes biomoléculas y macromoléculas que comprenden una o más cadenas largas de residuos de aminoácidos. Las proteínas desempeñan un amplio abanico de funciones en los organismos, como catalizar reacciones metabólicas, replicar el ADN, responder a estímulos, estructurar las células y los organismos y transportar moléculas de un lugar a otro. Las proteínas se diferencian entre sí principalmente por su secuencia de aminoácidos, que viene dictada por la secuencia de nucleótidos de sus genes, y que suele dar lugar a que la proteína se pliegue en una estructura tridimensional específica que determina su actividad.

Una cadena lineal de residuos de aminoácidos se denomina polipéptido. Una proteína contiene al menos un polipéptido largo. Los polipéptidos cortos, que contienen menos de 20-30 residuos, rara vez se consideran proteínas y se denominan comúnmente péptidos, o a veces oligopéptidos. Los residuos de aminoácidos individuales están unidos por enlaces peptídicos y residuos de aminoácidos adyacentes. La secuencia de residuos de aminoácidos en una proteína está definida por la secuencia de un gen, que está codificada en el código genético. En general, el código genético especifica 20 aminoácidos estándar; pero en ciertos organismos el código genético puede incluir selenocisteína y -en ciertas arqueas- pirrolisina. Poco después, o incluso durante la síntesis, los residuos de una proteína suelen ser modificados químicamente por medio de modificaciones postraduccionales, que alteran las propiedades físicas y químicas, el plegamiento, la estabilidad, la actividad y, en última instancia, la función de las proteínas. Algunas proteínas tienen unidos grupos no peptídicos, que pueden denominarse grupos prostéticos o cofactores. Las proteínas también pueden trabajar juntas para lograr una función determinada, y a menudo se asocian para formar complejos proteicos estables.

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Las proteínas son moléculas muy importantes y esenciales para todos los organismos vivos.  En peso seco, las proteínas son la unidad más grande de las células. Las proteínas están implicadas en prácticamente todas las funciones celulares y a cada función se dedica un tipo de proteína diferente, con tareas que van desde el apoyo celular general hasta la señalización y la locomoción celular. En total, hay siete tipos de proteínas.

Las proteínas se sintetizan en el organismo mediante un proceso denominado traducción. La traducción tiene lugar en el citoplasma y consiste en convertir los códigos genéticos en proteínas. Los códigos genéticos se ensamblan durante la transcripción del ADN, donde éste se descodifica en ARN. A continuación, unas estructuras celulares llamadas ribosomas ayudan a transcribir el ARN en cadenas polipeptídicas que deben modificarse para convertirse en proteínas funcionales.

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Los aminoácidos son los componentes básicos de todas las proteínas, independientemente de su función. Las proteínas suelen ser una cadena de 20 aminoácidos. El cuerpo humano puede utilizar combinaciones de estos mismos 20 aminoácidos para fabricar cualquier proteína que necesite. La mayoría de los aminoácidos siguen una plantilla estructural en la que un carbono alfa se une a las siguientes formas:

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Las proteínas son los “caballos de batalla” del cuerpo y participan en muchas funciones corporales. Como ya hemos comentado, las proteínas tienen todo tipo de tamaños y formas, y cada una está estructurada específicamente para su función concreta. En esta página se describen algunas de las funciones importantes de las proteínas. Al leerlas, ten en cuenta que la síntesis de todas estas proteínas diferentes requiere cantidades adecuadas de aminoácidos. Como puedes imaginar, el consumo de una dieta deficiente en proteínas y aminoácidos esenciales puede perjudicar muchas de las funciones del organismo. (Más adelante en la unidad se hablará de ello).

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Se han descubierto más de cien proteínas estructurales diferentes en el cuerpo humano, pero la más abundante, con diferencia, es el colágeno, que constituye alrededor del 6 por ciento del peso corporal total. El colágeno constituye el 30 por ciento del tejido óseo y forma parte de grandes cantidades de tendones, ligamentos, cartílagos, piel y músculos. El colágeno es una proteína fuerte y fibrosa compuesta principalmente por aminoácidos de glicina y prolina. Dentro de su estructura cuaternaria, tres hebras de proteína se enroscan entre sí como una cuerda y luego estas cuerdas de colágeno se superponen con otras.

Funciones biológicas de las proteínas

Las proteínas pueden ser grandes o pequeñas, mayoritariamente hidrofílicas o mayoritariamente hidrofóbicas, existir solas o como parte de una estructura de varias unidades, y cambiar de forma con frecuencia o permanecer prácticamente inmóviles. Todas estas diferencias surgen de las secuencias únicas de aminoácidos que componen las proteínas. Las proteínas completamente plegadas también tienen características superficiales distintas que determinan con qué otras moléculas interactúan. Cuando las proteínas se unen a otras moléculas, su conformación puede cambiar de forma sutil o drástica.

No es de extrañar que las funciones de las proteínas sean tan diversas como sus estructuras. Por ejemplo, las proteínas estructurales mantienen la forma de la célula, como un esqueleto, y componen elementos estructurales en tejidos conectivos como el cartílago y el hueso en los vertebrados. Las enzimas son otro tipo de proteínas, y estas moléculas catalizan las reacciones bioquímicas que se producen en las células. Sin embargo, otras proteínas funcionan como monitores, cambiando su forma y actividad en respuesta a señales metabólicas o mensajes del exterior de la célula. Las células también segregan diversas proteínas que pasan a formar parte de la matriz extracelular o participan en la comunicación intercelular.

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