Las proteínas son una clase importante de moléculas que realizan la mayor parte del trabajo dentro de las células. Los elementos fundamentales de las proteínas son moléculas orgánicas más pequeñas llamadas aminoácidos. La mayoría de los organismos, incluidos los humanos, utilizan solo 20 aminoácidos diferentes para ensamblar la vasta multitud de proteínas necesarias para construir y funcionar una célula.
Para construir proteínas, las células utilizan un ensamblaje complejo de moléculas llamado ribosoma. El ribosoma ensambla los aminoácidos en el orden correcto y los une mediante enlaces peptídicos. Este proceso, conocido como traducción, crea una larga cadena de aminoácidos llamada cadena polipeptídica.
Después de que se sintetiza la cadena de polipéptidos, a veces sufrirá un procesamiento adicional. Por ejemplo, algunas proteínas tendrán ciertos aminoácidos eliminados. O se pueden adjuntar moléculas adicionales como azúcares o fosfatos a algunos de los aminoácidos en una proteína.
¿Qué Hacen las Proteínas?
Las proteínas son responsables de un gran conjunto de funciones celulares. Muchas proteínas, como los microtúbulos, proporcionan estructura a las células. Otras ayudan en el transporte o almacenamiento de otras moléculas. Un buen ejemplo es la hemoglobina en los glóbulos rojos, que transporta oxígeno hacia las células y dióxido de carbono fuera de ellas.
Aún otras proteínas, conocidas como anticuerpos, permiten que el sistema inmunológico del cuerpo reconozca y apunte a microbios potencialmente dañinos. Las proteínas de señalización, como las hormonas péptidas, actúan como mensajeros que llevan información entre diferentes células u órganos.
Las enzimas son otro tipo de proteína particularmente importante. Las células realizan miles de reacciones químicas diferentes, cada una de las cuales requiere una cierta cantidad de energía. Las enzimas ayudan a reducir la energía necesaria para una reacción química, permitiendo que las células funcionen de manera más eficiente.
Cuando las proteínas individuales se combinan en estructuras más grandes, pueden formar ensamblajes moleculares que llevan a cabo tareas más complejas. Estas proteínas multisimilares incluyen la ADN polimerasa, que replica el ADN; la miosina, una proteína motora que promueve la contracción muscular; y la ARN polimerasa que copia segmentos de ADN en ARN.
¿Cómo se utiliza el ADN para hacer proteínas?
Las instrucciones para las proteínas están codificadas en secuencias de ADN. El proceso de “leer” las secuencias de ADN y utilizarlas para construir una proteína requiere dos fases: transcripción y traducción. Durante la transcripción, las instrucciones en el ADN, que se encuentran en secuencias cortas de ADN llamadas codones, se copian en ARN.
Después de ser transcrito, el ARN terminado, llamado ARN mensajero (ARNm), se une al ribosoma donde se lleva a cabo la traducción. La traducción es el proceso donde una larga cadena de codones se convierte en una larga cadena de aminoácidos. Cada cadena de aminoácidos dispuesta en un orden particular codifica para una proteína específica.
¿Cuál es la estructura de las proteínas?
Las proteínas contienen hasta cuatro órdenes diferentes de estructura. La cadena de aminoácidos es la estructura primaria de la proteína. Las interacciones entre los diferentes aminoácidos hacen que ciertas regiones de la cadena polipeptídica se plieguen en patrones estables llamados estructura secundaria. Ejemplos de estructura secundaria incluyen hélices alfa o láminas beta. Estas estructuras secundarias pueden a su vez interactuar entre sí, dando lugar a la estructura terciaria.
Y finalmente, hay ocasiones en las que más de una copia de una proteína tiene que trabajar juntas para cumplir su función. En estos casos, cada una de las proteínas se denomina subunidad. La estructura cuaternaria de una proteína es la estructura final de todas las subunidades juntas.
