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Las propiedades de las proteínas en física y química

Propiedades de las proteínas

Las proteínas son compuestos que se encuentran en todas las células vivas, en animales y plantas. Juegan una variedad de papeles importantes y son esenciales para mantener la estructura y la función de todas las formas de vida.

Las proteínas son vitales para el crecimiento y la reparación, y sus funciones son infinitas. Cada propiedad que caracteriza a un organismo vivo se ve afectada por las proteínas, ya sea una bacteria o un cuerpo humano.

Los componentes básicos de las proteínas son los aminoácidos naturales. Todas las proteínas contienen los elementos carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre, algunos de estos también pueden contener fósforo, yodo y trazas de metales como iones, cobre, zinc y manganeso.

Como enzimas, catalizan reacciones bioquímicas, como hormonas regulan procesos metabólicos y como anticuerpos protegen el cuerpo contra sustancias tóxicas.

Los componentes principales de las proteínas son los aminoácidos. Cada uno tiene un grupo amino en un extremo y un grupo ácido en el otro y una cadena lateral distintiva. La columna vertebral es el mismo para todos los amino ácidos. La cadena lateral difiere de un aminoácido al siguiente, mientras que el nitrógeno está en el grupo amina.

Propiedades de las proteínas
Propiedades de las proteínas

Proteínas esenciales y no esenciales

Para hacer todas las proteínas que necesita el cuerpo, se requiere 22 diferentes aminoácidos. De éstos, diez se consideran esenciales. Lo que significa que no pueden sintetizarlos en el cuerpo y debemos obtenerlos de los alimentos.

Si no conseguimos en los alimentos, podemos fabricarlos a partir de grasas, carbohidratos y otros aminoácidos ácidos .

La glutamina, la ornitina y la taurina son algo entre esenciales y no esenciales para los seres humanos. Son esenciales bajo ciertas condiciones, como con lesiones o enfermedades.

Propiedades de las proteinas

Una proteína es una macro molécula  biológica compuesta de una o más cadena de amino ácidos unidos por enlaces peptídicos. En general, se habla de proteína cuando la cadena contiene más de 50 amino ácidos. Para tamaños más pequeños, hablamos de péptido y polipéptido, pero más a menudo son simplemente “proteína pequeña”.

La palabra proteína proviene del griego”protos” que significa primero, esencial. Esto probablemente se refiere al hecho de que las proteínas son esenciales para la vida y a menudo constituyen la parte mayoritaria (60%) del peso seco de las células.

Otra teoría es que la palabra como adjetivo proteico se relaciona con el Dios Proteo griego que podría cambiar de forma a voluntad. Las proteínas de hecho adoptan muchas formas y proporcionan múltiples funciones. Pero esto no se descubrió hasta mucho más tarde, durante el siglo XX.

Propiedades de las proteínas
Propiedades de las proteínas

Solubilidad en agua

La relación de las proteínas con el agua es compleja. La estructura secundaria de las proteínas depende en gran medida de la interacción de los enlaces peptídicos con el agua a través de enlaces de hidrógeno.

Los enlaces de hidrógeno también se forman entre las proteínas (estructuras alfa y beta) y el agua. La bola estática rica en proteínas es más soluble que las estructuras helicoidales.

En la estructura terciaria, el agua provoca la orientación de las cadenas y los radicales hidrofílicos hacia el exterior de la molécula, mientras que las cadenas hidrofóbicas y los radicales tienden a reaccionar entre sí dentro de la molécula

La solubilidad de las proteínas en una solución acuosa que contiene sales depende de dos efectos opuestos, por un lado, relacionados con las interacciones electrostáticas y otras interacciones hidrofóbicas.

Desnaturalización

Una proteína se desnaturaliza cuando se modifica su conformación tridimensional específica rompiendo algunos enlaces sin romper su estructura primaria. Puede ser, por ejemplo, la interrupción de las áreas de hélice.

La desnaturalización puede ser reversible o irreversible. Esto causa una pérdida total o parcial de la actividad biológica. Esta es una propiedad importante de la proteína.

Hay una serie de agentes de desnaturalización:

  • Agentes físicos: calor, radiación, pH
  • Agentes químicos: solución de urea que forma nuevos enlaces de hidrógeno en la proteína, solventes orgánicos, detergentes.
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