Introducción
Las
proteínas son uno de los principales componentes de todas nuestras células. Los
aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas. Los aminoácidos se
agrupan de acuerdo con su comportamiento químico.
Las
proteínas se sintetizan mediante la unión entre sí de las cadenas lineales de
aminoácidos. Los diferentes aminoácidos imparten diferentes comportamientos
químicos a la estructura de las proteínas. Algunos de los 20 aminoácidos
comunes, pueden ser sintetizados por las células. Otros, es decir, los
aminoácidos esenciales, deben formar parte de nuestra dieta.[1]
Aminoácidos
Todos los aminoácidos comparten una estructura química común. Un grupo de amino (representado químicamente como NH2) está unido a un átomo de carbono (el carbono central o alfa) que después se une a otro átomo de carbono. Éste se encuentra en la forma de ácido carboxílico (abreviatura química COOH). El grupo de amino y el grupo de ácido carboxílico tienen una participación crucial en los enlaces que se forman entre los aminoácidos cuando se sintetizan las proteínas.
Todos los aminoácidos comparten una estructura química común. Un grupo de amino (representado químicamente como NH2) está unido a un átomo de carbono (el carbono central o alfa) que después se une a otro átomo de carbono. Éste se encuentra en la forma de ácido carboxílico (abreviatura química COOH). El grupo de amino y el grupo de ácido carboxílico tienen una participación crucial en los enlaces que se forman entre los aminoácidos cuando se sintetizan las proteínas.
¿Qué
diferencias hay entre los distintos aminoácidos? Los aminoácidos son diferentes
en virtud de la presencia de diferentes grupos químicos unidos al átomo de
carbono alfa, lo que se conoce comúnmente como cadenas laterales.
Los aminoácidos y el agua o la grasa
Dependiendo
de la cadena lateral que esté presente en el carbono alfa, un aminoácido en
particular puede tener un comportamiento químico muy diferente. Debido a la
naturaleza química de las diferentes cadenas laterales que se utilizan, hay
grupos de aminoácidos que no les afecta ser sumergidos en agua, éstos son los
aminoácidos hidrofílicos. Los aminoácidos hidrofílicos, pueden sumergirse en el
ambiente acuoso del interior de la célula, sin ver su naturaleza afectada.
También existen aquellos aminoácidos que no se detectan en el agua, sino que
prefieren ocultarse en la grasa o en las suspensiones oleosas. Éstos son los
aminoácidos hidrófobos, como los que se encuentran en los confines de las
membranas celulares.
Entre
algunos ejemplos de aminoácidos hidrófilos (“amantes del agua”) podemos incluir
la lisina, la arginina, el ácido aspártico y el ácido glutámico. Entre los
ejemplos de aminoácidos hidrófobos (“temor al agua”) podemos nombrar la
leucina, la isoleucina, la fenilalanina y la valina.[2]
La síntesis de las proteínas a partir de los
aminoácidos
Las
proteínas son polímeros lineales de aminoácidos. Las instrucciones que están
codificadas en nuestros genes especifican el orden en que los aminoácidos
específicos deben unirse entre sí para formar una proteína en particular, tal
como la insulina. El primer aminoácido en la cadena dona parte de su grupo de
ácido carboxílico para formar parte de un enlace químico con el grupo de amino
del aminoácido siguiente en la cadena y así, sucesivamente a medida que el
polímero se sintetiza. Cuando se termina una cadena, el primer aminoácido
todavía tiene un grupo de amino no utilizado, por lo que se conoce como el
amino terminal. Del mismo modo, el último aminoácido de la cadena tiene un
grupo ácido carboxílico no utilizado y por lo tanto, el final de la proteína se
conoce como carboxilo terminal.
Los
aminoácidos son necesarios en nuestra dieta todos los días. Las células humanas
pueden sintetizar 10 aminoácidos. Los otros 10 aminoácidos restantes utilizados
habitualmente, debemos adquirirlos a través de nuestra dieta. Éstos son los
llamados aminoácidos esenciales, entre ellos podemos nombrar la arginina, la
histidina la lisina, la metionina, la isoleucina, la leucina, la fenilalanina,
la valina, la treonina y el triptófano. Necesitamos todos estos aminoácidos no
sólo con el fin de crear las proteínas celulares que nuestro cuerpo requiere
para su buen funcionamiento, sino también para la síntesis de otros compuestos
e incluso, en casos seleccionados, para utilizarlos como señales del sistema
nervioso.[3]
Calidad de las proteínas
Las
proteínas de la carne, el pescado, los productos lácteos y los huevos además de
contener todos los aminoácidos esenciales su composición se asemeja a la que
necesitan nuestras células. Las proteínas del reino vegetal son consideradas
incompletas por no contener generalmente todos los aminoácidos esenciales. Este
término de incompletas puede mal interpretarse debido a la infinidad de
combinaciones alimentarias posibles de los cuales surgiría una proteína
completa.
El
valor biológico de las proteínas o UPN (unidad proteica neta), es establecido
por la similitud en cantidad y variedad de los aminoácidos que necesitamos con
los procedentes del alimento. Por ejemplo, la clara de huevo posee una UPN del
94 por ciento; es decir que casi todas las proteínas del huevo serán asimiladas
por nuestro cuerpo.
Si
bien es cierto que en el reino vegetal generalmente las proteínas no son
completas, las combinaciones entre los aminoácidos procedentes de diversos
alimentos vegetales producen proteína completa de alto valor sin colesterol y
con menos purinas. Por ejemplo, legumbres con cereal.[4]
Glosario
1. Célula: f. Biol. Unidad fundamental de los organismos vivos, generalmente de tamaño microscópico, capaz de reproducción independiente y formada por un citoplasma y un núcleo rodeados por una membrana.
Asociación de Academias de la Lengua Española (ASALE). Célula. Diccionario de la Real Academia Española. 23ª Edición del Tricentenario. Madrid, 2014. Tomada de http://dle.rae.es/?id=8B5hd4v . Fecha de consulta 23/marzo/2016.
2.
Síntesis: f. Composición de un todo por la reunión de sus partes.
Asociación de Academias de la Lengua Española (ASALE). Síntesis. Diccionario de la Real Academia Española. 23ª Edición del Tricentenario. Madrid, 2014. Tomada de http://dle.rae.es/?id=Xzp9ksD . Fecha de consulta 23/marzo/2016.
Asociación de Academias de la Lengua Española (ASALE). Síntesis. Diccionario de la Real Academia Española. 23ª Edición del Tricentenario. Madrid, 2014. Tomada de http://dle.rae.es/?id=Xzp9ksD . Fecha de consulta 23/marzo/2016.
3.
Hidrófilo: adj. Dicho de una materia o una sustancia: Que adsorbe el agua con
gran facilidad. Algodón hidrófilo.
Asociación de Academias de la Lengua Española (ASALE). Hidrófilo. Diccionario de la Real Academia Española. 23ª Edición del Tricentenario. Madrid, 2014. Tomada de http://dle.rae.es/?id=KKJDjH1 . Fecha de consulta 23/marzo/2016.
Asociación de Academias de la Lengua Española (ASALE). Hidrófilo. Diccionario de la Real Academia Española. 23ª Edición del Tricentenario. Madrid, 2014. Tomada de http://dle.rae.es/?id=KKJDjH1 . Fecha de consulta 23/marzo/2016.
Referencias:
[1] Borderías,
A. J., & Montero, P. (1988). Fundamentos
de la funcionalidad de las proteinas en alimentos. Revista de Agroquímica y
Tecnología de Alimentos. Tomado el 10-03-2016
de http://proteinas.org.es/s/funciones+de+los+aminoacidos
[2] De Mahieu,
G. C., Penchaszadeh, P. E., & Casal, A. B. (1974). Algunos aspectos de las variaciones de proteinas y aminoácidos.
Cahiers de Biologie Marine, 15, 215-227. Tomado el 10-03-2016 de https://scholar.google.es/scholar?q=AMINOACIDOS&btnG=&hl=es&as_sdt=0%2C5
[3] Ídem
[4] Arquillué,
C. P., & Herrera, A. (1987). Análisis
de aminoácidos proteínicos. Alimentaria: Revista de tecnología e higiene de
los alimentos, (183), 67-71. Tomado el 10-03-2016 de
http://www.sidalc.net/cgibin/wxis.exe/?IsisScript=docau.xis&method=post&formato=2&cantidad=1&expresion=mfn=000229
Podrá consultar la presentación ppt de este tema en:
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