Las proteínas y la acción enzimática

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Aminoácidos

Aminoácido

Aminoácido

Los aminoácidos son las unidades constituyentes de las proteínas. Aquí puedes ver el modelo tridimensional de un aminoácido que se puede girar y mover con el ratón. Pulsa sobre el nombre correspondiente y si no lo ves, descarga aquí el plug-in de Java, o aquí si usas Firefox.

Poseen una propiedad muy especial que consiste en su capacidad para alterar su carga eléctrica debido a los grupos funcionales unidos a su carbono alfa (Grupo amino y grupo carboxilo). Ambos se ionizan, o no, dependiendo de la acidez del medio que los rodea. Por eso a pH neutro son zwitteriones.

Como la forma tridimensional de las proteínas depende, entre otras cosas, de la carga de estos grupos, cuando se altera el pH la proteína se deforma y su actividad varía, pudiendo incluso anularse. Como podrás comprobar, son moléculas quirales, que presentan conformaciones D y L. Difieren entre sí solamente en la cadena lateral (R). Curiosamente solo existen 20 aminoácidos distintos en las proteínas de todos los seres vivos y además, todos ellos son de la serie L, lo que sugiere un origen común para todos los seres vivos, independientemente de si somos bacterias, camellos o seres humanos.

Las propiedades químicas de los aminoácidos varían enormemente en función de la naturaleza de estas cadenas laterales, que pueden se polares, hidrofóbicas y cargadas positiva o negativamente.

El enlace peptídico

Los aminoácidos enlazan entre sí mediante un enlace especial denominado enlace peptídico, que posee la particularidad de ser rígido, es decir, las dos partes que se unen no giran libremente. Aunque pueda parecer que esto no tiene importancia, la tiene, y mucha, ya que es lo que determina que las estructura secundaria de las proteínas.

Estos enlaces se forman en el interior de los ribosomas. Este orgánulo, posee un enzima que va uniendo uno a uno los aminoácidos según el orden que marca el ARN mensajero correspondiente. Aquí tienes modelo detallado de la formación y características de este enlace.

La estructura de las proteínas

Las proteínas poseen 4 niveles estructurales o niveles de plegamiento, todos ellos determinados por su secuencia de aminoácidos, que es la estructura primaria.

 

Estructura primaria

La estructura primaria es simplemente el orden de los aminoácidos y se representa escribiendo las abreviaturas de los aminoácidos, empezando siempre por el aminoácido que posee el grupo amino libre (aminoácido amino-terminal), como por ejemplo:

……….Lys-Asn-Ser-Thr-Glu-Gln-Phe-Asp………..

Estructura secundaria

Las estructuras secundarias (porque son dos) La estructura secundaria viene determinada por la formación de puentes de hidrógeno repetidos cada cierta distancia entre los grupos amino y carboxilo de la cadena, obligando a la proteína a plegarse, bien en forma de α-hélice o β-lámina.

Hélice alfa

Lámina beta

Como se puede ver en las imágenes, la estructura secundaria es repetitiva y periódica, a diferencia de la estructura terciaria, aparentemente desordenada (solo aparentemente)

Imágenes: Wikipedia. Instituto de biocomputación y física de los sistemas complejos.

Enlaces: Estructura de las proteínas en Biomodel Hipertextos del área de biología

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