viernes, 23 de enero de 2015

Aminoácidos y péptidos



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Cuando uno analiza la composición de una proteína espera hallar una gran variedad del monómero o unidad que la constituye, ya que las proteínas son las moléculas más abundantes y más diversas, dentro de las células, en cuanto a función y tipos. Sin embargo, uno se asombra al contemplar que todas las proteínas están compuestas a partir de los mismos 20 aminoácidos. Por ello reciben el nombre de aminoácidos esenciales.

Aminoacidos en biologia

- Clasificación de los aminoácidos esenciales


Los aminoácidos esenciales presentan en su estructura un grupo que recibe el nombre de cadena lateral o grupo R. En función del grupo R se clasifican los aminoácidos. Normalmente, los aminoácidos se clasifican atendiendo a su polaridad. Así, los aminoácidos pueden ser: apolares o hidrofóbicos, polares no cargados, polares con carga positiva y polares con carga negativa.

+ Aminoácidos hidrofóbicos


Los aminoácidos de este grupo poseen grupos R de naturaleza hidrocarbonada y son, por tanto, apolares, insolubles en agua.

Son: alanina (Ala, A), valina (Val, V), leucina (Leu, L), isoleucina (Ile, I), prolina (Pro, P), fenilalanina (Phe, F), triptófano (Try, W) y metionina (Met, M).

+ Aminoácidos polares sin carga


Son polares gracias a que sus grupos R presentan algún elemento capaz de formar un puente de hidrógeno con el agua.

Son: glicina (Gly, G), serina (Ser, S), treonina (Thr, T), tirosina (Tyr, Y), cisteína (Cys, C), asparagina (Asn, N) y glutamina (Gln, Q).

+ Aminoácidos con carga


Los aminoácidos que presentan carga pueden tener carga positiva: lisina (Lys, K), arginina (Arg, R) e histidina (His, H), o negativa: ácido aspártico (Asp, D) y ácido glutámico (Glu, E).

- Funciones de los aminoácidos


Además de constituir los sillares estructurales de las proteínas, los aminoácidos y sus derivados funcionan a menudo como mensajeros químicos en la comunicación entre células. La glicina, el ácido GABA (un producto de la descarboxilación del glutamato) y la dopamina (un producto de la tirosina) son neurotransmisores. La histamina (un producto de la descarboxilación de la histidina) es un potente mediador local de las reacciones alérgicas, y la tiroxina (un producto de la tirosina) es una hormona que actúa en el metabolismo de vertebrados.

También algunos aminoácidos son importantes intermediarios en varios procesos metabólicos. Entre estos está la citrulina, el cual es intermediario en la biosíntesis de la urea. Otros aminoácidos actúan como potentes antibióticos, como la azaserina.

- Aminoácidos especiales


Los 20 aminoácidos esenciales son los únicos aminoácidos codificados directamente por el código genético. El resto de aminoácidos presentes en las proteínas son el resultado de cambios o modificaciones ocurridas tras la biosíntesis de la cadena proteica. Los más abundantes son la 4-hidroxiprolina y la 5-hidroxilisina. Desempeñan una importante función estructural en el colágeno, la proteína más importante en mamíferos.

Pero en la naturaleza existen aminoácidos que no forman parte de la estructura de una proteína. Son los no proteinogénicos y se encuentran en los organismos en forma libre o asociadas a otras estructuradas. Son aminoácidos con funciones biológicas muy concretas, como los ya vistos dopamina o tiroxina.

- Enlace peptídico y péptidos


Se define el enlace peptídico como el enlace que une dos aminoácidos. Es un enlace polar, rígido (su capacidad de rotación está restringida) y planar (los átomos que forman parte del enlace se disponen en el mismo plano).

Cuando dos aminoácidos se unen mediante un enlace peptídico se forma un péptido, concretamente un dipéptido. Por tanto, el péptido se define como la unión de dos o más aminoácidos mediante el enlace peptídico para formar un polímero. El tamaño de éste puede variar ampliamente, pero por encima de un umbral de masa molecular estaríamos hablando de proteína.

Los péptidos naturales son moléculas que no están formando parte de las proteínas. Se encuentran en estado libre en los organismos. Su gran importancia estriba en las múltiples funciones que son capaces de desarrollar. Pueden ser cofactores, hormonas, antibióticos e incluso sustancias tóxicas.