7 funciones de las proteínas

Las proteínas construyen los músculos y todos los tejidos del cuerpo. Es una función crucial de las proteínas proporcionar la estructura de prácticamente todos los tejidos corporales. Algunas proteínas tienen otros “trabajos” que realizar. Es decir, no forman parte de la estructura del cuerpo, sino que tienen tareas específicas que realizar, como actuar como transportadoras, anticuerpos, enzimas y otras.  Ya has conocido algunas de estas importantes proteínas. Cuando aprendiste sobre la diabetes, estudiaste las hormonas insulina y glucagón. Estos son ejemplos de dos moléculas de proteínas que actúan como hormonas con “trabajos” muy específicos e importantes en relación con el metabolismo de los carbohidratos.

Algunas proteínas funcionan como enzimas. Las enzimas son proteínas que llevan a cabo reacciones químicas específicas. El trabajo de una enzima es proporcionar un lugar para una reacción química y reducir la cantidad de energía y el tiempo que se necesita para que se produzca esa reacción química (Figura \(\PageIndex{1})). Por eso las enzimas se denominan a veces catalizadores. Por término medio, en las células se producen más de cien reacciones químicas cada segundo y la mayoría de ellas requieren enzimas. Sólo el hígado contiene más de mil sistemas enzimáticos. Las enzimas son específicas y sólo utilizan determinados sustratos (o sustancias en la figura \PageIndex{1}) que encajan en su sitio activo, de forma similar a como una cerradura sólo puede abrirse con una llave específica. Casi todas las reacciones químicas requieren una enzima específica. Afortunadamente, una enzima puede cumplir su función de catalizador una y otra vez, aunque finalmente se destruye y se reconstruye. Todas las funciones corporales, incluida la descomposición de los nutrientes en el estómago y el intestino delgado, la transformación de los nutrientes en moléculas que pueda utilizar una célula y la construcción de todas las macromoléculas, incluidas las propias proteínas, implican la participación de enzimas.

8 funciones de las proteínas

Nota del editor: Nathan Ahlgren es profesor asistente de biología en la Universidad Clark. En esta entrevista, explica qué son exactamente las proteínas, cómo se fabrican y la gran variedad de funciones que desempeñan en el cuerpo humano.

Una proteína es una estructura básica que se encuentra en toda la vida. Es una molécula. Y lo fundamental de una proteína es que está formada por componentes más pequeños, llamados aminoácidos. Me gusta pensar en ellos como una cadena de cuentas de diferentes colores. Cada cuenta representaría un aminoácido, que son moléculas más pequeñas que contienen átomos de carbono, oxígeno, hidrógeno y a veces azufre. Así que una proteína es esencialmente una cadena que está hecha de estos pequeños aminoácidos individuales. Hay 22 aminoácidos diferentes que se pueden combinar de cualquier manera.

Una proteína no suele existir como una cadena, sino que en realidad se pliega en una forma particular, dependiendo del orden y de cómo esos diferentes aminoácidos interactúan juntos. Esa forma influye en lo que la proteína hace en nuestro cuerpo.

Ejemplos de proteínas en el cuerpo

Representación de la estructura tridimensional de la proteína mioglobina que muestra las α-hélices de color turquesa. Esta proteína fue la primera cuya estructura se resolvió mediante 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 las reacciones metabólicas, replicar el ADN, responder a los 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.

Función de las proteínas en los alimentos

Dos tipos especiales y comunes de proteínas son las enzimas y las hormonas. Las enzimas, que son producidas por las células vivas, son catalizadores en las reacciones bioquímicas (como la digestión) y suelen ser proteínas complejas o conjugadas. Cada enzima es específica para el sustrato (un reactivo que se une a una enzima) sobre el que actúa. La enzima puede ayudar en las reacciones de descomposición, reordenación o síntesis. Las enzimas que descomponen sus sustratos se denominan enzimas catabólicas, las que construyen moléculas más complejas a partir de sus sustratos se denominan enzimas anabólicas y las que afectan a la velocidad de reacción se denominan enzimas catalíticas. Cabe señalar que todas las enzimas aumentan la velocidad de reacción y, por tanto, se consideran catalizadores orgánicos. Un ejemplo de enzima es la amilasa salival, que hidroliza su sustrato, la amilosa, un componente del almidón.

Las hormonas son moléculas de señalización química, generalmente pequeñas proteínas o esteroides, secretadas por las células endocrinas que actúan para controlar o regular procesos fisiológicos específicos, como el crecimiento, el desarrollo, el metabolismo y la reproducción. Por ejemplo, la insulina es una hormona proteica que ayuda a regular el nivel de glucosa en sangre.