Desnaturalización de proteínas: Definición y causas

¿Qué es la desnaturalización de proteínas?

Los organismos vivos requieren muchos tipos de moléculas grandes para sobrevivir. Muy pocas de estas moléculas sirven para tantos propósitos como las proteínas. Las proteínas son moléculas grandes compuestas por cadenas plegadas de aminoácidos. Cada proteína tiene una forma única y esa forma determina las cosas que hace. Podrías pensar en ellos como llaves que encajan en ciertos candados alrededor del cuerpo.

Las proteínas hacen muchas cosas diferentes en el cuerpo, incluida la aceleración de los procesos biológicos, el reconocimiento de anticuerpos, la estructura de ciertas partes del cuerpo, el transporte de sustancias, la regulación de genes y la respuesta a señales dentro y fuera del cuerpo.

Las proteínas varían en tamaño, desde pequeñas, como la insulina, de solo 51 aminoácidos de longitud, hasta extremadamente grandes, como la titina, de casi 27.000 aminoácidos de longitud. No importa su tamaño, deben doblarse en una forma particular para que funcionen. A veces, sin embargo, las cosas salen mal y hacen que la proteína se despliegue. La desnaturalización es el proceso por el cual las proteínas pierden su estructura plegada y dejan de funcionar.

La estructura de las proteínas: estructura primaria

Antes de abordar la desnaturalización, veamos más de cerca la estructura de las proteínas. Cada proteína tiene cuatro niveles de estructura a los que se refieren los científicos. Los cuatro niveles son primario, secundario, terciario y cuaternario.

La estructura primaria de una proteína es la secuencia de aminoácidos que forman esa proteína. Cada proteína tiene una secuencia única de aminoácidos unidos en una cadena larga. Si los aminoácidos están fuera de servicio, la proteína no funcionará correctamente.

Por ejemplo, la insulina tiene una cadena que comienza con el aminoácido glicina, seguido de isoleucina, valina y ácido glutámico. La cadena continúa, pero entiendes la idea. Si alguno de los miembros de esta cadena está fuera de servicio, por ejemplo, si se cambia la glicina por la valina, la cadena resultante no se combinaría con la insulina. Es solo porque los aminoácidos están vinculados de esta manera que se crea la insulina.

La estructura de las proteínas: estructura secundaria

La estructura secundaria de una proteína se refiere a patrones repetidos regulares en el plegamiento de cadenas de aminoácidos. Recuerde, estas largas cadenas se pliegan en formas específicas dependiendo de la proteína; La estructura secundaria identifica patrones en estos pliegues. Hay dos tipos de plegado en este nivel: hélices alfa y hojas beta .

Una hélice alfa es una forma de espiral en espiral formada por enlaces de hidrógeno entre aminoácidos de la misma cadena. Estos enlaces hacen que la cadena se curve hacia atrás en este patrón en espiral.

Las láminas beta se forman cuando dos cadenas de aminoácidos se alinean y los ácidos de estas dos cadenas forman enlaces de hidrógeno entre sí. Estos enlaces hacen que las dos cadenas corran paralelas entre sí y formen un patrón plano o arrugado.

La estructura de las proteínas: estructuras terciarias y cuaternarias

La estructura terciaria de una proteína describe la forma geométrica específica de esa proteína, o la estructura que resulta de todas las hélices alfa y láminas beta de sus cadenas de aminoácidos.

Muchas proteínas se construyen a partir de dos subunidades de cadena de aminoácidos plegadas que se unen para formar una proteína final. La estructura cuaternaria describe la forma en que la posición de estas subunidades de la cadena de aminoácidos se relaciona entre sí.

Cómo se desnaturalizan las proteínas

La desnaturalización de la proteína ocurre cuando una proteína pierde su estructura cuaternaria, terciaria y secundaria. Esencialmente, la proteína se desdobla y deja de funcionar. ¿Recuerdas cuando comparamos proteínas con claves? Si una llave pierde su forma, ya no encajará en su cerradura.

Las proteínas se desnaturalizan debido a algún tipo de estrés externo , como la exposición a ácidos, bases, sales inorgánicas, solventes o calor. Algunas proteínas pueden recuperar su estructura perdida después de desnaturalizarse; este es un proceso llamado renaturalización. Sin embargo, la mayoría de las veces, la desnaturalización es permanente ; una vez que se desnaturaliza una proteína, no se puede volver a construir.

¿Alguna vez has frito un huevo? Entonces has visto que las proteínas se desnaturalizan. Cuando colocas un huevo en una sartén, tiene una yema de color amarillo brillante rodeada de una proteína clara conocida como albúmina, también conocida como clara de huevo. Cuando el huevo se expone al calor en la sartén, la albúmina rápidamente se vuelve blanca. Esto sucede porque la proteína se desnaturaliza cuando se expone al calor.

Por tanto, a veces la desnaturalización de las proteínas puede resultar deliciosa; sin embargo, a veces puede resultar peligroso. ¿Alguna vez ha tenido fiebre? La fiebre nos dice que algo anda mal dentro del cuerpo. El aumento de temperatura incluso ayuda a combatir los invasores extraños en el cuerpo. Pero una fiebre extrema, cualquier temperatura superior a los 104 grados Fahrenheit, puede hacer que las proteínas de nuestro cuerpo comiencen a desnaturalizarse.

Resumen de la lección

Las proteínas están formadas por cadenas plegadas de compuestos llamados aminoácidos. Los científicos miden cuatro niveles de estructura de las cadenas y pliegues de una proteína.

El nivel primario describe la secuencia exacta de aminoácidos de una proteína, el nivel secundario sus patrones de hélices alfa y cadenas beta. La estructura terciaria de una proteína es la forma geométrica resultante de las estructuras de sus cadenas, y el nivel cuaternario es su interacción con otras subunidades proteicas. La estructura específica de una proteína determina la función que tiene en el organismo. Si una proteína pierde su forma, deja de realizar esa función. El proceso que hace que una proteína pierda su forma se conoce como desnaturalización . La desnaturalización suele ser causada por estrés externo sobre la proteína, como disolventes, sales inorgánicas, exposición a ácidos o bases y por calor.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador