Aminoácidos

Introducción a las Proteínas

Conceptos Básicos sobre Proteínas

• Las proteínas son moléculas complejas que desempeñan múltiples funciones en el metabolismo.

• Los monómeros de las proteínas son los aminoácidos, que se unen mediante enlaces peptídicos para formar estructuras más complejas.

• Aunque existen alrededor de 300 aminoácidos en la naturaleza, solo 20 están codificados por el ADN humano para la síntesis de proteínas.

Estructura y Función de los Aminoácidos

• La variación en la longitud y secuencia de las cadenas de aminoácidos determina las diversas formas y funciones de las proteínas.

• Los aminoácidos son considerados monómeros proteicos; solo 20 son proteinogénicos, mientras que otros pueden ser modificados o incluir grupos prostéticos.

Estructura del Aminoácido

Composición Química

• Un aminoácido está compuesto por un carbono central unido a un hidrógeno, un grupo amino, un grupo carboxílico y una cadena lateral (grupo R).

• La cadena lateral (grupo R) varía entre los diferentes aminoácidos, lo que les confiere propiedades únicas.

Ionización y Polaridad

• Tanto el grupo amino como el carboxilo se ionizan fácilmente; a pH fisiológico, el grupo amino se protona mientras que el carboxilo actúa como base conjugada.

• Los aminoácidos pueden clasificarse según la polaridad de sus cadenas laterales: no polares, polares no cargados y polares cargados.

Clasificación de Aminoácidos

Grupo 1: Aminoácidos No Polares

• Este grupo incluye nueve aminoácidos con cadenas laterales no polares. Ejemplos incluyen glicina (el más pequeño), alanina y valina.

• La metionina tiene una cadena lateral con un tioéter similar al butilo; la prolina presenta una estructura cíclica.

Grupo 2: Aminoácidos Polares No Cargados

• Seis aminoácidos forman este grupo. Incluyen serina y treonina (con grupos hidroxílicos), así como asparagina y glutamina (con grupos amida).

Grupo 3: Aminoácidos Polares Cargados

• Este último grupo contiene aquellos con cadenas laterales polares cargadas. Ejemplos incluyen tirosina (con un grupo fenólico).

Interacciones entre Aminoácidos

Enlaces Disulfuro

Estructura y Función de los Aminoácidos

Carga de los Aminoácidos

• Los aminoácidos pueden tener carga positiva o negativa. Existen cinco aminoácidos que pertenecen al grupo con carga positiva a pH fisiológicos: la lisina, la arginina y la histidina.

• La lisina tiene una cadena lateral formada por un grupo butil amonio, mientras que la arginina lleva un grupo guanidino y la histidina presenta un residuo imidazol.

Aminoácidos con Carga Negativa

• El ácido aspártico y el ácido glutámico son ejemplos de aminoácidos que poseen carga negativa a pH superiores a tres en su forma ionizada.

• Estos dos aminoácidos se denominan aspartato y glutamato, respectivamente.

Formación de Polímeros

• Los 20 aminoácidos pueden unirse para formar polímeros mediante enlaces peptídicos, que se generan a través de una reacción de condensación donde se pierde agua.

• En esta reacción, el grupo carboxilo de un aminoácido reacciona con el grupo amino del siguiente, resultando en la formación del enlace peptídico.

Estructura Lineal de las Cadenas

• Las cadenas de aminoácidos son lineales más que ramificadas; cada aminoácido está unido a sus dos vecinos mediante enlaces peptídicos.

Clasificación según el Número de Aminoácidos

• Dependiendo del número de aminoácidos presentes, se clasifican como: dipéptidos (2), tripéptidos (3), oligopéptidos (3 a 10), y polipéptidos (muchas unidades).