Proteínas: Funciones, Clasificación y Estructura - Todo lo que Necesitas Saber

Proteínas: Funciones, Clasificación y Estructura

Funciones de las Proteínas

Las proteínas desempeñan una gran variedad de funciones esenciales en los organismos vivos. Entre las más importantes se encuentran:

• Catalizadores orgánicos (enzimas): Catalizan casi todas las reacciones de los sistemas biológicos.
• Hormonas: Transmiten información entre células.
• Transporte y almacenamiento: Transportan y almacenan moléculas pequeñas, como el transporte de oxígeno por la hemoglobina.
• Defensa: Los anticuerpos proporcionan defensa contra infecciones.
• Componentes estructurales: Sirven como componentes estructurales en células y tejidos.
• Movimiento: Son la molécula básica en los mecanismos de movimiento, como en el caso de las proteínas contráctiles.
• Reserva energética: Son el último recurso para la obtención de energía cuando el organismo carece de otras reservas, como lípidos y carbohidratos.

Clasificación de las Proteínas

1. Según su Composición

• Proteínas simples u Holoproteínas: Están formadas exclusiva o predominantemente por aminoácidos.
• Proteínas conjugadas: Poseen un componente no aminoacídico de proporción significativa que recibe el nombre de grupo prostético. Dentro de estas, podemos encontrar:
  • Glicoproteínas: Poseen azúcares en su estructura. Ejemplo: inmunoglobulinas, colágeno, entre otras.
  • Lipoproteínas: Proteínas conjugadas con lípidos que se encuentran en las membranas celulares.
  • Nucleoproteínas: Se presentan unidas a un ácido nucleico, como en los cromosomas, ribosomas y en los virus.
  • Metaloproteínas: Contienen en su molécula uno o más iones metálicos que no constituyen un grupo hem. Por ejemplo, algunas enzimas.

2. De Acuerdo con su Morfología y Solubilidad

• Proteínas fibrosas: Son insolubles en agua, presentan formas moleculares alargadas, con un número variado de cadenas polipeptídicas que constituyen fibras resistentes, con cierto grado de elasticidad, fragilidad o ductilidad. Funcionan como proteínas estructurales o de soporte. Las más comunes son: elastina, colágeno, queratina, fibrina, etc.
• Proteínas globulares: Tienden a ser más solubles en agua, debido a que su superficie es polar. Su estructura es compacta con formas casi esféricas. La mayoría de las proteínas conocidas son globulares, dentro de las que se consideran todas las enzimas, las proteínas del plasma y las presentes en las membranas celulares.

3. De Acuerdo con su Función Biológica

• Proteínas estructurales: Forman parte de células y tejidos a los que confieren apoyo estructural. Dentro de estas podemos citar el colágeno y la elastina presentes en el tejido conectivo de los vertebrados, las queratinas de la piel, pelo y uñas, y la espectrina presente en la membrana de los eritrocitos.
• Proteínas de transporte: Transportan sustancias como el oxígeno, en el caso de la hemoglobina y la mioglobina; ácidos grasos, en el caso de la albúmina de la sangre; o las que realizan un transporte transmembrana en ambos sentidos.
• Proteínas como factores de crecimiento: Estimulan la velocidad de crecimiento y la división celular. Como ejemplo se puede citar la hormona de crecimiento.
• Proteínas catalíticas o enzimas: Aumentan la velocidad de las reacciones metabólicas. Dentro de las células son variadas y se encuentran en cantidad considerable. Entre otras, se consideran las enzimas proteolíticas, cuya función es la degradación de otras proteínas, lipasas, amilasas, fosfatasas, etc.
• Proteínas contráctiles: Capaces de modificar su forma, dando la posibilidad a las células o tejidos que estén constituyendo de desplazarse, contraerse o relajarse, razón por la cual se encuentran implicadas en los diferentes mecanismos de motilidad. Las proteínas más conocidas de este grupo son la actina y la miosina.
• Proteínas de defensa: Protegen al organismo contra posibles ataques de agentes extraños, entre las que se consideran los anticuerpos (inmunoglobulinas).
• Proteínas hormonales: Se sintetizan en un tipo particular de células, pero su acción la ejercen en otro tipo. Ejemplo: la insulina.
• Proteínas de transferencia de electrones: Proteínas integrales de membrana, comunes en las mitocondrias y cloroplastos, cuya función se basa en el transporte de electrones desde un donador inicial hasta un aceptor final con liberación y aprovechamiento de energía.
• Proteínas receptoras: Proteínas encargadas de combinarse con una sustancia específica. Si se encuentran en la membrana plasmática, son las encargadas de captar las señales externas o simplemente de inspeccionar el medio. Si se encuentran en las membranas de los organelos, permiten su interacción. Sin embargo, no son proteínas exclusivas de membrana, ya que algunas se encuentran en el citoplasma.

Estructura de las Proteínas

• Estructura primaria: Se considera como estructura primaria a la secuencia lineal específica (sin ramificaciones) de aminoácidos de una cadena polipeptídica, la cual es el resultado de la traducción de la información genética contenida en la secuencia de nucleótidos del ADN.
• Estructura secundaria: Consiste en el enrollamiento de la cadena peptídica sobre su propio eje para formar una hélice o alguna otra estructura tridimensional específica. La más común es la α-hélice (alfa), la cual se caracteriza por formar una estructura geométrica en espiral, muy uniforme. Otro tipo común de estructura secundaria es la hoja β plegada, que se caracteriza por presentarse de forma aplanada y extendida. La estructura laminar formada le confiere flexibilidad, mas no elasticidad.
• Estructura terciaria: La mayoría de ellas adquieren formas tridimensionales complejas. La estructura terciaria describe la conformación definitiva y específica de la proteína.
• Estructura cuaternaria: Es la disposición espacial de las distintas cadenas polipeptídicas de una proteína multimérica, es decir, compuesta por varios péptidos. Comprende la gama de proteínas oligoméricas, es decir, aquellas proteínas que constan con más de una cadena polipeptídica.