Metabolismo y función química de las proteínas.

Son macromoléculas constituidas por la polimerización de las unidades estructurales básicas denominadas aminoácidos (a veces compuestos derivados de los mismos) que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos (tipo Amida).            Dos aminoácidos unidos entre sí por un enlace peptídico forman un dipéptido, sin son 3 serían un tripéptido y así sucesivamente. Los compuestos así formados por menos de 100 aminoácido se denominan péptidos (o polipéptidos) cuando el número de aminoácidos es mayor de 100 el compuesto se denomina proteína.            Aminoácidos: son compuestos químicos caracterizados por poseer un grupo funcional amino (-NH2) y otro ácido (-COOH) unidos a una cadena lateral (-R). [Si el grupo –R es un hidrógeno se habla de glicocola –R = H)             De todos los aminoácidos conocidos (más de un centenar) simplemente 20 son componentes naturales de las proteínas, el resto son productos intermedios o finales del metabolismo. Los aminoácidos básicamente se diferencian entre sí, por la naturaleza de la cadena lateral y es debido a ella que cada aminoácido tenga propiedades únicas y características. Las diferentes cadenas –R se diferencian entre sí en función de:            • Su forma y tamaño            • La carga            • Por la reactividad            • Por la capacidad de formar enlaces puentes de hidrógeno (puentes de H)            De entre los 20 aminoácidos naturales algunos no pueden ser sintetizados por el propio organismo y se denomina aminoácidos esenciales. Los aminoácidos no esenciales pueden ser sintetizados mediante una reacción de transaminación.            La eliminación renal de los aminoácidos es inapreciable porque aunque se filtre a través del glomérulo (por su pequeño tamaño) son reabsorbidos en el túbulo proximal.            Su catabolismo (destrucción) sucede mediante transaminación o desaminación oxidativa y tiene lugar en el hígado y en el músculo. El destino de la cadena hidrocarbonas (-R), es la síntesis de glucosa mediante gluconeogénesis o el ingreso en el ciclo de Krebs para la obtención de energía.            El grupo amino cuando no es utilizado para la transaminación es degradado hasta amoniaco (NH3) que en el hígado se transforma en urea y glutamina.            Algunos aminoácidos son utilizados en la síntesis de gran interés biológico (por ejemplo hormona). CARACTERÍSTICAS DE LOS AMINOÁCIDOS            1·- Los aminoácidos son compuestos anfóteros ya que en función del pH del medio pueden comportarse como ácido (dador de protones) ó como bases (aceptor de protones).            2·- Cada aminoácido tiene su punto isoeléctrico (PI) característico a cuyo pH tiene un carácter neutro, es decir, no presenta carga neta alguna. El carácter básico de su grupo amino (NH3

+) es suficiente para hacerlo reaccionar con el grupo carboxilo (COO -) formándose un ión dipolar también denominado Zwitterion cuya carga total es nula. Este proceso se denomina neutralización.            3·- En disolución acuosa en los aminoácidos existe un equilibrio entre la forma catiónica y aniónica.  

• Los principales aminoácidos: los 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas son:

ESENCIALES NO ESENCIALESFENILALANINA (PHE) ALANINA (ALA)LEUCINA (LEU) GLICOCOLA (GLY)VALINA (VAL) PROLINA (PRO)TRIPTOFANO (TRP) SERINA (SER)METIONINA (MET) TIROXINA (TIR)LISINA (LIS) CISTEINA (CYS)ARGINIA (ARG) GLUTAMINA (GLN)HISTIDINA (HIS) ÁCIDO GLUTÁMICO (GLU)TREONINA (THR) ASPARAGINA (ASM)ISOLEUCINA (ILE) ÁCIDO ASPÁRTICO (ASP)

 • Las alteraciones de los aminoácidos: son errores metabólicos congénitos y se conocen como aminoácidopatías. Son debido 2 causas:            1·- Debido a un déficit enzimático:                         A·- Fenil-cetonuria: es un acumulo de fenilalanina y sus derivados (tóxicos para el cerebro) en sangre y orina debido a un déficit de fenilalanina-hidroxilasa.                        B·- Son trastorno del ciclo de la urea: sería hiperamoniemia (que significa un aumento de amoniaco) por déficit de enzimas implicados.

            C·- Albinismo: falta de pigmentación en la piel debido a que la tiroxina no puede ser transformada en melanina debido a la falta de la enzima tiroxinasa.            2·- Un fallo en el transporte de aminoácidos: puede ser tanto a nivel renal (falla la reabsorción tubular), como a nivel intestinal (falla la absorción). La alteración más conocida es la cistinuria que consiste en que alguno aminoácidos al no ser reabsorbidos en el túbulo pasan a orina, uno de ellos, la cistina puede precipitar formando cálculo renales.

Composición en los alimentos

Por todas las funciones que realizan, los alimentos proteicos son imprescindibles en nuestra dieta de todos los días. Los requerimientos proteicos diarios para un adulto se sitúan entre 0,8-1 gramo por cada kilo de peso corporal. Por ejemplo, en el caso de una persona de 65 kilos, el consumo recomendado sería entre 52 y 65 gramos, mientras que otra de 80 kilos, entre 64 y 80 gramos al día. Nitrógeno se encuentra en proteínas y otros compuestos, incluidos en la materia orgánica de un alimento.

Clasificación de proteínas según su estructura química:

Simples: si al hidrolizarse sólo dan aminoácidos. Incluyen la albúmina del huevo, las globulinas del plasma sanguíneo, las prolaminas el colágeno...

Conjugadas: formadas por la unión de una fracción nitrogenada y otra de naturaleza no proteica. En este grupo se encuentran las lipoproteínas (que combinan proteínas y lípidos), las glucoproteínas y mucoproteínas, las metaloproteínas (como la hemosiderina o ferritina), las fosfoproteínas y las nucleoproteínas (formadas al combinarse una proteína simple con un ácido nucleico - ADN, ARN).

Las fuentes dietéticas de proteínas incluyen carne, huevos, soya, granos, leguminosas y productos lácteos tales como queso o yogurt. Las fuentes animales de proteínas poseen los 20 aminoácidos. Las fuentes vegetales son deficientes en aminoácidos y se dice que sus proteínas son incompletas. Por ejemplo, la mayoría de las leguminosas típicamente carecen de cuatro aminoácidos incluyendo el aminoácido esencial metionina, mientras los granos carecen de dos, tres o cuatro aminoácidos incluyendo el aminoácido esencial lisina.