Biomoléculas

Aminoácidos y péptidos
El término proteína, derivado de proteios que significa “primario” es griego, describe muy bien un grupo de moléculas biológicas de importancia básica para todos los organismos vivos. Aproximadamente un 50 % del peso corporal seco es proteína, y casi todas las reacciones que suceden en el organismo están catalizadas por proteínas. De hecho, un cuerpo humano contienemás de 100, 000 clases de diferentes proteínas.
Las proteínas tienen muchas funciones biológicas. Algunas, como la queratina de la piel, el cabello y las uñas, tienen funciones estructurales. Otras, como la insulina que controla el metabolismo de la glucosa, funcionan como hormonas, los mensajeros químicos que coordinan las actividades de distintas células en el organismo. Y otras proteínas más,como el ADN polimerasa, son enzimas, los catalizadores biológicos que activan las reacciones químicas. Las enzimas son muy específicas en su acción, y con frecuencia sólo catalizan una sola reacción de un solo sustrato químico.
Desde el punto de vista químico, las proteínas son polímeros biológicos formados por moléculas de aminoácidos unidas entre sí para formar una cadena larga. Como indica sunombre, los aminoácidos contienen dos grupos funcionales: un grupo amino básico (-NH2) y un grupo ácido (-CO2H). La alanina es uno de los ejemplos más sencillos.

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Dos o más aminoácidos se pueden unir y formar un enlace amida, llamados enlaces peptídicos. Un dipéptido es el resultado de la unión de dos aminoácidos a travésde un enlace peptídico entre el grupo -NH2 de uno y el grupo –CO2H del otro. De igual modo, un tripéptido es el resultado de la unión de tres aminoácidos con dos enlaces peptídicos, y así sucesivamente. Las cadenas cortas, hasta de 100 aminoácidos, se llaman polipéptidos, mientras que el término proteína se reserva a las cadenas más largas.
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Los distintos aminoácidos que se encuentrannormalmente en las proteínas son 20, como se ve en la figura siguiente. Cada aminoácido se identifica con una clave abreviada de tres letras, como Ala (alanina), Gly (glicina), Pro (prolamina), etcétera. Los 20 se llaman alfa ((-) aminoácidos, porque en cada uno el grupo amino está unido al átomo de carbono alfa (vecino) del grupo ácido carboxílico. Diecinueve de los 20 aminoácidos tienen un grupo amino–NH2, y uno, la prolina, tiene un grupo amino –NH- que es parte de un anillo.
Los 20 aminoácidos sólo difieren en la naturaleza del grupo unido al carbono (. Ese grupo se llama cadena lateral, y en general se puede representar por la letra R. (en un contexto más amplio, el símbolo R se usa en química orgánica para indicar un fragmento orgánico de estructura no especificada). Nuestros organismospueden sintetizar sólo 11 de los 20 aminoácidos. Los nueve restantes, resaltados en la siguiente figura, se llaman aminoácidos esenciales, porque se deben obtener de la dieta.

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Los 20 aminoácidos comunes se clasifican en neutros, básicos o ácidos, dependiendo de la estructura de sus cadenas laterales. Quince de los 20 tienencadenas laterales neutras. Dos (el ácido aspártico y el ácido glutámico) tienen un grupo ácido carboxílico adicional en sus cadenas laterales y se consideran aminoácidos ácidos. Tres (lisina, arginina e histidina) tienen una función amina adicional en sus cadenas laterales y se consideran aminoácidos básicos. Los 15 aminoácidos neutros se pueden subdividir en los que tienen cadenas laterales nopolares y los que tienen grupos funcionales polares, como amida o hidroxilo. Las cadenas laterales no polares se describen con frecuencia como hidrofóbicas (tienen repulsión por el agua) porque nos son atraídas por el agua, mientras que las cadenas laterales polares se consideran hidrofílicas (amantes del agua) porque son atraídas hacia ésta.

Proteínas
Las proteínas son aminoácidos poliméricos...