Función de las proteínas

 Publicado por: Yin Leng Navarro S. Farmacia U.I.A

Las proteínas son compuestos químicos muy complejos que se encuentran en todas las células vivas: en la sangre, en la leche, en los huevos y en toda clase de semillas y pólenes. Hay algunos elementos químicos que poseen todas ellas, pero los diferentes tipos de proteínas los contienen en distintas cantidades. En todas se encuentran un alto porcentaje de nitrógeno, así como de oxígeno, hidrógeno y carbono. En la mayoría de ellas existe azufre, y en algunas fósforo y hierro. (1)

Las proteínas son sustancias complejas, conformadas por la unión de algunas sustancias más simples llamadas aminoácidos, que los vegetales sintetizan a partir de los nitratos y las sales de amoniaco del suelo. Los animales herbívoros reciben sus proteínas de las plantas; el ser humano puede obtenerlas de las plantas o de los animales, pero las proteínas de origen animal son de mayor valor nutritivo que las vegetales. (1)

Función enzimática:

Las proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular. (1) La función enzimática realizada por las proteínas globulares que gobiernan las transformaciones metabólicas ha sido interpretada como una catálisis molecular. Esta interpretación presupone que la enzima acelera las transformaciones químicas en que interviene sin consumirse, ni material ni energéticamente, en ellas, sin alterar su punto de equilibrio. Sin embargo, los datos aportados por la bioquímica sobre los mecanismos íntimos de las transformaciones metabólicas, su dependencia de la temperatura, la vida media de las enzimas, parecen contradecir esta interpretación. (Cordon 2005)

La mayor parte de las proteínas son enzimas. Las enzimas son biocatalizadores y su función es servir como catalizador para los procesos bioquímicos del organismo. (2) En todos los organismos se pueden encontrar macromoléculas a partir de moléculas sencillas, y para establecer los enlaces entre éstas se requiere de energía. Esta energía se produce rompiendo los enlaces químicos internos de otras macromoléculas, sustancias de reserva o alimentos. Todo esto conlleva una serie de reacciones coordinadas cuyo conjunto se llama metabolismo. 

Debido a que las sustancias que intervienen en estas reacciones son, generalmente, muy estables, se necesitaría una gran cantidad de energía para que reaccionaran entre sí, ya que, la velocidad de reacción sería nula o demasiado lenta. Para acelerar la reacción en un laboratorio bastaría con aumentar la temperatura o añadir un catalizador, en otras palabras, una sustancia que aumente la velocidad de la reacción. En los seres vivos, un aumento de temperatura podría provocar la muerte. (4)

Las enzimas son solubles en agua y se disuelven bien en los líquidos orgánicos. Pueden actuar a nivel intracelular, osea, en el interior de la célula donde se han formado, o a nivel extracelular.

Las enzimas cumplen dos leyes que son comunes a todos los catalizadores: la primera es que durante la reacción no se alteran, y la segunda es que no desplazan la constante de equilibrio para que se obtenga más producto, sino que simplemente favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo. Una de las diferencias de las enzimas es que presentan una gran especificidad a diferencia de los catalizadores no biológicos, actúan a temperatura ambiente y consiguen un aumento de la velocidad de reacción de un millón a un trillón de veces. (4)   

Además las enzimas participan en la constitución de antígenos, hormonas y hemoglobina, también colaboran en el mantenimiento de la presión  oncótica (presión osmótica debida a las proteínas plasmáticas que aparece entre el compartimento vascular e intersticial).Algunos ejemplos de estas proteínas con función enzimática son hormonas de insulina, la hormona de crecimiento, las hormonas tropas y la calcitonina. Además tenemos otras hormonas mas especificas como la hormona trombina y fibrinógeno, la defensiva inmunoglobina entre otras. (Cordon 2005)

Actividad enzimática.

En cualquier reacción química se produce una transformación de unas sustancias iniciales, denominadas reactivos o sustratos (S), en unas sustancias finales o productos (P).

 Esta transformación no se verifica directamente, ya que se necesita un paso intermedio en el cual el reactivo se active, de tal forma que sus enlaces se debiliten y se favorezca su rompimiento. Este paso intermedio se denomina complejo activado y requiere un aporte de energía, que en general es en forma de calor, que se le llama como energía de activación. (4)

Función reguladora

Publicado por: Yin Leng Navarro S. Farmacia U.I.A

La mayoría de proteínas se unen al ADN y de esta forma pueden controlar la transcripción génica. Es así como el organismo se  asegura que la célula,  tenga en todo momento todas las proteínas necesarias para desempeñar normalmente sus funciones. (5)

Las distintas fases del ciclo celular son el resultado de un complejo mecanismo de regulación desempeñado por proteínas como las ciclinas, que son una familia de proteínas que participan en la regulación del ciclo celular. Las ciclinas forman complejos con enzimas quinasas que dependen de las ciclinas, activando en estas últimas su función quinasa. La concentración de las ciclinas varia a lo largo del ciclo celular; cuando su concentración es baja la función de su correspondiente quinasa dependiente de ciclina es inhibida. Las proteínas son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas que llevan a cabo las reacciones químicas que se realizan en el organismo. Dentro de de las proteínas con función reguladora se encuentran las inmunológicas. Los tres tipos de proteínas que forman el sistema inmunitario y que se encuentran disueltas en el suero de la sangre, son las inmunoglobulinas, las citoquinas y las proteínas del complemento que son proteínas  reguladoras.

A las inmunoglobulinas se les llama anticuerpos (hay miles en el cuerpo) se combina de manera exacta con un tipo específico de antígeno y contribuye a su eliminación.

Las citoquinas, son las encargadas en gran medida de la regulación de la respuesta inmunológica. Esto es importante porque no siempre es necesario que esté activado este sistema y su reacción debe estar adecuada al tipo de agresión. Las citoquinas que son secretadas por los linfocitos, se les llama linfoquinas; si son secretadas por los monocitos, monoquinas.

Las proteínas del complemento actúan para obtener una respuesta inmunológica adecuada. Cuando una inmunoglobulina o anticuerpo se une a un antígeno, las proteínas del complemento pueden unirse a ese complejo y facilitan la fagocitosis de las células inmunológicas. (6)

Las proteínas  de Saccharomyces cerevisiae son fosfatasas que se encuentran involucradas en diferentes procesos celulares,  como el mantenimiento de la integridad celular, la tolerancia salina y la regulación del ciclo celular en la transición G1/S. La mayoría de los fenotipos asociados con la ausencia o la sobreexpresión de las fosfatasas  son la consecuencia de la inhibición que ejercen estas fosfatasas sobre los transportadores de potasio de alta afinidad. En las primeras fases, sólo se había identificado una subunidad reguladora para estas fosfatasas, la proteína Hal3, y aunque el mecanismo mediante el cual ejerce esta inhibición no se conocía, sí se había descrito que esta proteína actúa como inhibidora en todas las funciones conocidas. Las células que no tienen fosfatasas son muy tolerantes a altas concentraciones de sodio o litio debido a un exceso en la expresión del un gen, que codifica el componente principal para la tolerancia salina en la levadura. (Ruiz 2006)

 

Función de reserva:

Algunos ejemplos  de la función de reserva de las proteínas son la lactoalbúmina de la leche o a ovoalbúmina de la clara de huevo, la hordeina de la cebada y la gliadina del grano de trigo estos últimos constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión. En esta sección se va a hablar de cada una de ellas: