Cómo se relaciona la función biológica de una molécula con la forma

Función y forma

La función está claramente relacionada con la forma . Sería difícil conducir un automóvil con ruedas cuadradas. Es difícil imaginar a un perro corriendo a toda velocidad sobre sus patas traseras durante mucho tiempo. La mecánica y la biomecánica de todo esto simplemente no funcionan. Esta visión macroscópica de la función y su relación con la forma no es diferente en el lado más pequeño de la biología. Averigüemos por qué con varios ejemplos en esta lección.

Enzimas

Comencemos con un buen ejemplo de esto recurriendo a las enzimas , que son moléculas que ayudan a acelerar las reacciones bioquímicas . Un ejemplo del mundo real de una enzima es algo como la lactasa, una enzima que nos ayuda a digerir la leche. Todas las enzimas conservan una forma específica que les ayuda a completar su función.

Puedes pensar en una enzima como un clip. El clip está claramente doblado de tal manera que realiza su trabajo de mantener juntas las hojas de papel. Si una enzima no puede mantener su forma, lo que podría ocurrir debido a condiciones ambientales desfavorables que involucran calor o ácido, entonces se deshace y ya no puede hacer su trabajo. Podemos pensar en esto como desenredar un clip; si desenredamos un clip, ¿cómo diablos va a realizar su trabajo de sujetar el papel? No puede, y no lo hará, precisamente porque ha perdido su forma adecuada.

Hormonas

Otro gran ejemplo de la intersección de la función biológica y la forma de una molécula es la acción hormonal. Las hormonas son productos bioquímicos que ayudan a las diversas células, tejidos y órganos de nuestro cuerpo a comunicarse entre sí . Por ejemplo, la hormona epinefrina es producida por las glándulas suprarrenales. La hormona puede viajar al corazón, adherirse a los receptores beta-1 y hacer que el corazón lata más rápido como resultado. Para que una hormona transmita su mensaje al objetivo previsto, debe unirse al receptor del objetivo; pero no puede hacer eso a menos que tenga la forma adecuada.

Puede pensar en la hormona como una llave y el receptor como un candado. Usted sabe que no puede abrir la puerta de entrada a menos que la forma de la llave coincida con el mecanismo interno de la cerradura de manera complementaria. Si no es así, no puede abrir la puerta. Las hormonas funcionan de manera similar. Si una hormona tiene una forma que se adapta adecuadamente a un receptor, entonces puede inducir una respuesta bioquímica dentro del objetivo. Esto significa que la epinefrina puede indicarle al corazón que lata más rápido porque se ajusta a los receptores beta-1. Otra hormona, como la grelina , no tiene la forma correcta, no se ajusta al receptor y, por lo tanto, no tiene tal cosa.

Anticuerpos

Aquí hay un ejemplo final de cómo la función biológica de una molécula está relacionada con su forma. Flotando en su cuerpo hay cosas llamadas anticuerpos , que son moléculas de proteínas involucradas en el sistema inmunológico . La principal función biológica de un anticuerpo es adherirse a algún tipo de antígeno o sustancia extraña que estimula su producción. Esto podría ser algo así como un fragmento de ADN viral o la superficie de una bacteria. Esto es similar al mecanismo de cerradura y llave que acabamos de revisar.

Al adherirse a un antígeno, los anticuerpos pueden incapacitar, destruir o indicar a otras células que vengan y destruyan lo que sea que contenga el antígeno. Puede pensar en esta función de depredador / presa molecular como un velcro. El velcro funciona cuando un lado del material tiene ganchos que se enganchan al otro lado del material que tiene hilos circulares. El velcro funciona porque la forma de los ganchos es perfecta para atrapar hilos circulares y sujetarlos. De manera similar, los anticuerpos funcionan al tener la forma perfecta para adherirse a los antígenos, y como el velcro no funcionaría si un lado fuera una superficie plástica lisa, los anticuerpos no funcionarán a menos que la superficie del antígeno se ajuste perfectamente a la forma del anticuerpo, es decir, los extremos que utiliza para adherirse al antígeno.

Resumen de la lección

La forma de una molécula es fundamental para su función en biología. En esta lección aprendimos tres ejemplos claros de esto.

• Si una enzima no se pliega correctamente, no puede realizar su función. Las enzimas son moléculas que ayudan a acelerar las reacciones bioquímicas .
• Si una hormona no tiene la forma correcta, no puede caber dentro de un receptor. Las hormonas son moléculas que las células, los tejidos y los órganos del cuerpo utilizan para comunicarse entre sí .
• Si los sitios de unión de un anticuerpo no tienen la forma adecuada, no puede adherirse a un antígeno. Los anticuerpos son moléculas de proteínas involucradas en la defensa del sistema inmunológico .