Aminoacidos

Proteínas


Las proteínas son las moléculas más abundantes y diversas en cuanto a función en los sistemas biológicos.

Virtualmente, cada proceso de la vida depende de esta clase de biomoléculas.
Por ejemplo:
• Las enzimas y hormonas polipeptídicas dirigen y regulan el metabolismo, por el contrario las proteínas contráctiles permiten el movimiento de los músculos.• En el tejido óseo, la proteína colágena permite que se impregnen cristales de fosfato de Calcio en los huesos, lo cual es similar al esqueleto de metal que tiene una casa y el cual se recubre con concreto; algo similar ocurre con el cristalino del ojo.
• En la sangre está presente la albúmina que transporta a las grasas impidiendo su acumulación en loscanales por los cuales transita y las también las inmunoglobulinas o anticuerpos que ayudan a la detección y posterior destrucción de agentes patógenos.
• La generación de energía en el cuerpo a partir de las moléculas nutritivas contenidas en los alimentos, es extraída y transformada por una serie de proteínas esenciales.

A pesar de la inmensa gama de funciones que estasmacromoléculas biológicas pueden tener, en realidad sólo son polímeros lineales de aminoácidos que comparten características estructurales al adoptar una estructura tridimensional y es precisamente la composición de aminoácidos la que permite que exista esta diversidad. A partir de lo anterior debe quedar claro el papel vital que juegan las propiedades de los aminoácidos para los sistemasvivientes.



Estructura de los aminoácidos.


Aunque se han encontrado más de 300 diferentes aminoácidos en la naturaleza, el análisis de un gran número de proteínas muestra que todas ellas están formadas por 20 tipos de aminoácidos estándar. Estas moléculas poseen la siguiente composición:



Figura: características estructurales de los aminoácidos. Forma totalmente protonada.
Cada uno delos 20 aminoácidos (excepto la prolina), posee un grupo carboxilo, uno amino y una cadena lateral, además de un átomo de Hidrógeno todos ellos unidos a un átomo de Carbono central denominado ( (alfa). Por ello, estos compuestos orgánicos se conocen como (-aminoácidos porque con excepción de la prolina (que contiene un grupo amino secundario), los 19 restantes tienen un grupo amino primario, unsubstituyente ácido carboxílico además de un hidrógeno y un substituyente diferente en el mismo átomo de carbono.

Los aminoácidos pueden actuar como ácidos o bases, son anfotéricos. Las moléculas que contienen grupos de polaridad opuestas se conocen como zwiteriones o iones dipolares.

De acuerdo con su composición, los aminoácidos son muy solubles en agua y muy insolubles en solventesorgánicos.

Alrededor de pH 7.0, que es el valor fisiológico para la mayoría de los seres vivos, el grupo carboxilo está disociado, formando al anión carboxilato (COO-) y el grupo amino está protonado (NH3+):













Figura: equilibrio ácido-base en un aminoácido




En las proteínas, casi todos los grupos carboxilo y amino de los aminoácidos que las componen, están combinadosformando el enlace peptídico y, por tanto, no están disponibles para participar en esta reacción de disociación, solo participan en la estructura, formando puentes de Hidrógeno. De acuerdo con lo anterior, es la naturaleza de las cadenas laterales la que al final determina el papel que un aminoácido juega en una proteína. De ahí que generalmente se clasifique a los aminoácidos de acuerdo a lanaturaleza de su cadena lateral.

Los carbonos ( son centros ópticamente activos o quirales (de mano), tienen cuatro substituyentes diferentes (este fenómeno no sucede en la glicina cuyo grupo R es un átomo de Hidrógeno), que pueden ocupar dos diferentes arreglos espaciales que son imágenes especulares (de espejo) no superponibles:
[pic]















Figura: Imágenes...