Están formadas por una o varias cadenas polipeptídicas, cada una de las cuales está constituída por una serie básica de 20 aminoácidos unidos por enlaces peptídicos ,en una secuencia específica para cada proteína.
Las proteínas pueden dividirse, según su composición en dos grupos principales : proteínas simples y proteínas conjugadas.
Las proteínas simples están constituídas sólo por aminoácidos, mientras que las proteínas conjugadas presentan, además de los aminoácidos, otro componente, que puede ser de diferente naturaleza química y en ciertos casos es llamado grupo prostético.
Algunos ejemplos de proteínas conjugadas son las glucoproteínas (contienen como grupo protético un azúcar), las lipoproteínas (contienen triacilglicéridos, fosfolípidos y colesterol), las nucleoproteínas (asociadas a ácidos nucléicos ) y las metaloproteínas (que pueden unir iones metálicos, sea como tales, o en forma de estructuras complejas, como en el grupo hemo).
Los aminoácidos son compuestos alifáticos, aromáticos o heterocíclicos que contienen por lo menos un grupo amino y un grupo carboxilo. (En los aminoácidos biológicamente activos, el grupo amino se encuentra en el átomo de carbono alfa con respecto al grupo carboxilo.
Este carbono alfa es un carbono asimétrico (con excepción de la glicina) porque presenta cuatro grupos funcionales diferentes: el grupo amino, el grupo carboxilo, un hidrógeno y una cadena lateral .
Existen 20 diferentes aminoácidos como parte de las proteínas, los que pueden clasificarse en función del tipo de cadenas laterales que presentan. así tenemos aminoácidos no polares, amonoácidos polares sin carga, y aminoácidos polares con carga, la que puede ser negativa o positiva a pH neutro .
Todos los aminoácidos (con excepción de la glicina) son opticamente activos y pertenecen a la serie L en los organismos superiores.
Las proteínas, como los aminoácidos, se encuentran cargadas en solución ; la magnitud de la carga depende del tipo de proteína y del pH. Cada proteína presenta también un punto isoeléctrico característico; a pH por arriba del punto isoeléctrico presenta una carga negativaque a pH, mientras que a pH p0r abajo del punto soléctrico tiene una carga positiva .
Organización estructural de las proteínas
La función de las proteínas sólo puede entenderse en términos de la estructura de la proteína, es decir, de las relaciones tridimensionales entre los átomos que componen las proteínas . Se han descrito cuatro niveles de organización:
1.-La estructura primaria, que es la secuencia de aminoácidos de su(s) cadena(s) polipeptídica(s), la cual es estabilizada por los enlaces peptídicos.
2.-La estructura secundaria, que es el arreglo espacial local de los átomos del esqueleto de un polipéptido sin considerar la conformación de sus cadenas laterales .La estructura secundaria es mantenida por puentes de hidrógeno entre el oxígeno y el nitrógeno involucrados en los enlaces peptídicos de aminoácidos colocados uno arriba de otro. El enlace peptídico tiene una estructura plana, rígida que es consecuencia de interacciones de resonancia que le dan 40% de carácter de doble enlace. Esta estructura es la que le permite establecer puentes de hidrógeno
O O
_Ca_C_N----->_C_C=N+
H H
Pueden existir varios tipos de estructura secundaria; entre ellos destacan dos: la alfa hélice, en la que los aminoácidos de la cadena polipeptídica se presentan formando una especie de cilindro orientado a la derecha y la lámina beta plegada, en la que los aminoácidos se acomodan de manera paralela o antiparalela uno repecto al otro y se conectan entre sí por puentes de hidrógeno.
3.-La estructura terciaria se refiere a la estructura tridimensional de un polipéptido entero y está determinada por las estructuras primaria y secundaria . Se forma espontáneamente y depende del tamaño, forma y polaridad de los aminoácidos que forman la proteína, los que interactúanentre sí y con el medio en el que se encuentran. Hay diversos tipos de enlace que estabilizan esta estructura : enlaces de hidrógeno, enlaces iónicos, interacciones hidrofóbicas , los enlaces covalentes disulfuro , etc.
La estructura cuaternaria es el arreglo espacial de las diversas subunidades polipeptídicas que componen algunas proteínas .
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