Macromoléculas Naturales y Sintéticas : Proteínas

¿Qué es una proteína?

Las proteínas son moléculas de un enorme tamaño formadas por aminoácidos, que tienen diversas funciones, desde estructurales como el colágeno en nuestra piel, funciones metabólicas como la insulina, que regula los niveles de azúcar en nuestra sangre, también existen proteínas que presentan una función de transporte como la hemoglobina, la cual transporta el oxígeno que respiramos a todo nuestro cuerpo.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

El enlace peptídico, característico de estos compuestos, resulta de la reacción del grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del otro aminoácido, lo cual da lugar a un enlace covalente de tipo carbamida y que tiene algunas características peculiares como:

1.El enlace C-N tiene cierto carácter de doble enlace, por lo cual le confiere rigidez a la molécula.

2.El oxígeno y el nitrógeno quedan en posición trans.

3.Todos los elementos que lo componen el enlace se encuentran ubicados en el mismo plano.

4.La rotación de la molécula formada queda restringida a los carbonos alfa.

El gran número de aminoácidos que componen la molécula proteica determina que su estructura sea extraordinariamente compleja, y que para poder estudiarla nos veamos precisados a dividirla artificialmente en los llamados <<niveles de organización de la estructura proteica >>, de los cuales se describen habitualmente 4, aunque algunos autores llegan a describir 5 o más.

>>Nivel de organización y Enlaces que lo mantienen

-Primario

Enlace peptídico.

-Secundario

Puentes de hidrógeno entre los elementos del enlace peptídico.

-Terciario

Puentes de hidrógeno entre las cadenas laterales de los aminoácidos, interacción hidrofóbica, interacción electrostática, puentes disulfuro, enlace éster.

-Cuaternario

Los mismos que para el nivel terciario más las fuerzas de Van der Walls.

La complejidad estructural de las proteínas se manifiesta desde el punto de vista funcional en una gran diversidad de funciones biológicas.

Cuando la temperatura es elevada aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganizan la envoltura acuosa de las proteínas, y se desnaturalizan. Lo que significa que el interior hidrofóbico interacciona con el medio acuosos y se produce la agregación y la precipitación de la proteína desnaturalizada.

MÉTODOS DE OBTENCIÓN

MATERIAL Y METODOS

Utilizando como materia prima patexo (Polybius henslowi Leach) se

ensayan diferentes métodos para la obtención de concentrados de proteína:

1. Coagulación de la proteína por el calor
2. Precipitación de la proteína a pH = 4,5
3. Hidrólisis enzimática con diferentes enzimas: pronasa, papaína ypancreatina

La materia prima sobre la que se ensayaron los diferentes métodos de

obtención de concentrados de proteína objeto de este trabajo estaba formada

en todos los casos por patexo que había sido triturado y homogeneizado

en una picadora hasta un tamaño de orificio de 8 mm.

REACCIONES DE LAS PROTEÍNAS

Reacciones de reconocimiento

Reacción de Biuret

El reactivo de Biuret está formado por una disolución de sulfato de cobre en medio alcalino, este reconoce el enlace peptídico de las proteínas mediante la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos, lo que produce una coloración rojo-violeta.

Reacción de los aminoácidos azufrados

Se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negruzco de sulfuro de plomo. Se basa esta reacción en la separación mediante un álcali, del azufre de los aminoácidos, el cual al reaccionar con una solución de acetato de plomo, forma el sulfuro de plomo.

Reacción de Millon

Reconoce residuos fenólicos, o sea aquellas proteínas que contengan tirosina. Las proteínas se precipitan por acción de los ácidos inorgánicos fuertes del reactivo, dando un precipitado blanco que se vuelve gradualmente rojo al calentar.

Reacción xantoproteica

Reconoce grupos aromáticos, o sea aquellas proteínas que contengan tirosina o fenilalanina, con las cuales el ácido nítrico forma compuestos nitrados amarillos.

¿Cuál es la estructura de una Proteína?

¿Sabías que estas Proteínas tienen funciones

fundamentales en nuestro organismo?

Las funciones principales de las proteínas en el organismo son:

Ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y carbohidratos no las pueden sustituir, por no contener nitrógeno.

Proporcionan los aminoácidos esenciales fundamentales para la síntesis tisular.

Son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas.

Funcionan como amortiguadores, ayudando a mantener la reacción de diversos medios como el plasma.

Actúan como catalizadores biológicos acelerando la velocidad de las reacciones químicas del metabolismo. Son las enzimas.

Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de carbono en sangre. (hemoglobina).

Actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de defensa natural contra infecciones o agentes extraños.

Permiten el movimiento celular a través de la miosina y actina (proteínas contráctiles musculares).

Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante de los tejidos de sostén.

Energéticamente, las proteínas aportan al organismo 4 Kcal de energía por cada gramo que se ingiere.

Clasificación

Existen dos tipos de aminoácidos

Los aminoácidos se clasifican en tres grupos:

Aminoácidos esenciales
Aminoácidos no esenciales
Aminoácidos condicionales

Aminoácidos esenciales:

Los aminoácidos esenciales no los puede producir el cuerpo. En consecuencia, deben provenir de los alimentos.
Los 9 aminoácidos esenciales son: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.

Aminoácidos no esenciales:

"No esencial" significa que nuestros cuerpos producen un aminoácido, aun cuando no lo obtengamos de los alimentos que consumimos.
Los aminoácidos no esenciales incluyen: alanina, asparagina, ácido aspártico y ácido glutámico.

Aminoácidos condicionales:

Los aminoácidos condicionales por lo regular no son esenciales, excepto en momentos de enfermedad y estrés.
Los aminoácidos condicionales incluyen: arginina, cisteína, glutamina, tirosina, glicina, ornitina, prolina y serina.

¿Cuáles son los aminoácidos que más necesita nuestro cuerpo?

Usted no necesita ingerir aminoácidos esenciales y no esenciales en cada comida, pero es importante lograr un equilibrio de ellos durante todo el día. Una dieta basada en un solo producto no será adecuada pero ya no nos preocupamos por emparejar proteínas (como con los frijoles y el arroz) en una sola comida. En lugar de esto ponemos atención en qué tan adecuada es la dieta en general durante todo el día.

¿Qué es la Deficiencia Proteica?

La deficiencia proteica o deficiencia de proteínas es un estado de malnutrición provocado por una ingesta insuficiente de proteínas. Sus síntomas pueden llegar a ser muy graves y afectan a todo el organismo. De hecho, es una de las principales causas de muerte por desnutrición de millones de personas en países del “Tercer Mundo”, especialmente niños. En los países desarrollados, aún contando con una amplia variedad de fuentes de proteínas, la gente también puede sufrir déficit debido sobre todo a dietas de choque restrictivas, desconocimiento de los nutrientes y, en general, dietas desequilibradas y malo hábitos alimenticios.

Principales síntomas de déficit proteico

Anemia: debido a la participación de las proteínas en el transporte de oxígeno en sangre y formación de los glóbulos rojos.

Hipoglucemia: se debe a la alteración del equilibrio entre la insulina, el glucagón y otras sustancias de naturaleza proteica que intervienen en el metabolismo de los hidratos de carbono

Edema: acumulación de líquido bajo la piel. Afecta principalmente a extremidades inferiores aunque puede aparecer en cualquier parte del cuerpo.

Pérdida de peso: las proteínas de los músculos es utilizada por el organismo como fuente proteica para cubrir necesidades vitales. La pérdida de masa muscular provoca una pérdida de peso severa.

Cabello muy frágil: el cabello se vuelve frágil por falta de proteínas para formarlo. Puede llegarse a experimentar un caída capilar severa.

Líneas en las uñas: líneas blancas que recorren las uñas de pies y manos de arriba a abajo pueden ser signo de que el organismo no dispone de las proteínas que necesita. Líneas transversales pueden indicar un déficit de proteínas pasado.

Piel pálida: la piel se vuelve pálida debido a la anemia o falta de hierro que suele acompañar al déficit de proteínas.

Erupciones cutáneas: aparecen en déficit severos y puede ir acompañado de descamación y piel muy seca.

Debilidad general, desmayos: la pérdida de masa muscular y la anemia pueden llevar a un estado de debilidad general. El déficit de proteínas también puede provocar niveles de azúcar bajos que se suma a este síntoma, puede llegar a producir desmayo.

Cicatrización y recuperación lenta, sistema inmune debilitado: la reparación de tejidos necesita aminoácidos para el proceso y su déficit hace que la reparación de tejidos sea mucho más lenta. El sistema inmunitario en general se ve muy afectado.

Dificultad para dormir: la falta de algunos aminoácidos esenciales puede conducir a una deficiencia de serotonina, un neurotransmisor implicado en el sueño.

Dolor de cabeza: la anemia, niveles de azúcar, falta de sueño, y otras consecuencias del déficit de proteínas provocan frecuentemente fuertes jaquecas.

Síntomas emocionales: el déficit de proteínas también provoca algunos síntomas emocionales. Entre ellos destacan irritabilidad, depresión severa y ansiedad.