¿Qué es una molécula de proteína?
La proteína es un tema que surge a menudo en las conversaciones sobre alimentación saludable. Se nos dice que para tener una dieta saludable, debemos comer las cantidades adecuadas de proteínas además de carbohidratos y grasas. Y si bien en general podemos saber qué alimentos pertenecen a este grupo, ¿sabemos realmente qué es la proteína? ¿Se trata solo de lo que comemos? ¿Cómo se relaciona con nuestros cuerpos y otros organismos vivos?
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Para empezar, la proteína es un tipo de molécula que forma parte de todo organismo vivo. Las proteínas desempeñan muchos papeles diferentes dentro de un organismo, por así decirlo. Por un lado, las moléculas de proteína son bloques de construcción estructurales dentro de un organismo. Las moléculas de proteína también están a cargo de ciertos aspectos del transporte en un cuerpo. Además, son una parte crucial de la defensa dentro de nuestro sistema inmunológico. Discutiremos estos ejemplos en profundidad un poco más adelante.
Estructuras
Ya hemos establecido que la proteína es una molécula. Más específicamente, es una molécula orgánica . Sin embargo, esto no significa orgánico en el sentido de que se cultive naturalmente sin pesticidas. En el mundo científico, orgánico se refiere a compuestos que contienen carbono. Acercándonos al nivel molecular, podemos ver que las proteínas están formadas por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estos átomos se unen para formar moléculas. Y las moléculas encajan para formar las subunidades de proteínas, que se conocen como aminoácidos . Los aminoácidos son los componentes básicos de las moléculas de proteínas. Cuando se unen en un orden específico, forman una proteína en particular. Hay solo veinte aminoácidos en total, pero son los tipos y la secuencia de estas subunidades los que hacen posible la enorme variedad de moléculas de proteínas. Los aminoácidos están unidos por lo que se conoce como enlaces peptídicos. Por lo tanto, la cadena completa se llama polipéptido .
Niveles de estructura
Hay tres niveles de estructura en estas moléculas altamente sofisticadas. El nivel primario de estructura tiene que ver con el número y la secuencia de aminoácidos en esa proteína en particular. Puede comparar este proceso de secuenciación con el uso del alfabeto para crear palabras. Por ejemplo, puede tomar las letras TAC y hacer la palabra CAT. Sin embargo, si cambia la secuencia, puede convertir la palabra ACT. Sigues usando las mismas letras, pero has creado una palabra diferente con un significado completamente diferente. Ahora veamos este concepto desde una perspectiva tridimensional. Imagina que los veinte aminoácidos son cuentas de colores. Para una proteína en particular, debe ensartar 100 de estos en un orden muy específico en un cable. Si varía el orden incluso en una cuenta, creará una proteína completamente diferente. Cuando haya terminado, tendrá la estructura principal de la proteína. Ahora pasemos al nivel secundario de estructura. Una vez que se secuencian los aminoácidos, la cadena se enrolla y se dobla en una forma específica. Imagina nuestro alambre con la secuencia de cuentas. Ahora tomarás el alambre para enrollarlo en ciertos puntos y doblarlo en otros. Ahora ha creado un modelo tridimensional de su proteína, completo con estructura secundaria. El tercer nivel de estructura implica un plegamiento más irregular de la molécula. Por lo tanto, puede imaginar tomar su modelo de alambre y cuentas enrollado y doblado y pisarlo en varios lugares para crear pliegues aleatorios. La forma con la que terminas es mucho más compleja que la original. Esta estructura final se conoce como la conformación de la proteína. Algunas proteínas van un paso más allá y tienen un cuarto nivel estructural . Este nivel se produce cuando dos o más de estas cadenas polipeptídicas contorsionadas se unen. Así que imagina que tienes cuatro estructuras diferentes de alambre y cuentas y las unes todas. Esto representaría una molécula compleja con esa cuarta estructura. ¿Pero por qué todo el pliegue y la contorsion de la cadena de aminoácidos? ¿Qué tiene que ver la conformación de la proteína con su función? La respuesta es todo. La función de la proteína es el resultado de su conformación, porque la forma final de la proteína dicta a qué moléculas se puede unir para hacer su trabajo. Como una pieza de rompecabezas, la proteína tiene una forma específica y solo encaja en las moléculas con las que debe interactuar. La hemoglobina es un ejemplo de este tipo de proteína, y su forma le permite unirse a moléculas de oxígeno para transportarlas a través de la sangre.
Ejemplos y funciones
Como se mencionó anteriormente, existe una gran variedad de tipos de proteínas. Echemos un vistazo a algunos ejemplos específicos que pueden resultarle familiares. Algunas de las proteínas estructurales que encontramos en nuestro cuerpo incluyen colágeno y elastina . Estas moléculas proporcionan fuerza y elasticidad en muchas partes de nuestro cuerpo, incluida la piel, los músculos y los vasos sanguíneos. Es posible que haya oído hablar de los anticuerpos , que son proteínas en nuestra sangre que se acumulan para atacar a invasores como virus y bacterias. Nuestros cuerpos producen grandes cantidades de anticuerpos como parte de nuestra respuesta inmunológica, que es crucial para nuestra salud. Además, otras proteínas producen coágulos en nuestra sangre cuando nos lesionamos. Las proteínas también se encuentran en forma de hormonas . La insulina es un ejemplo. Puede reconocerlo como la proteína que nos ayuda a regular nuestro azúcar en sangre. Finalmente, las proteínas vienen en forma de enzimas , ayudando en las reacciones químicas dentro de nuestras células. Y hay muchos más ejemplos que son simplemente demasiado numerosos para enumerarlos.
Transporte de iones y moléculas en células
Resumen de la lección
Las proteínas son moléculas orgánicas que se encuentran en los organismos vivos. Cumplen una gran variedad de funciones, incluida la estructura, el transporte y la defensa. Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos y hay hasta cuatro niveles de estructura. Algunos ejemplos específicos de proteínas incluyen colágeno, insulina y anticuerpos.
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