Estructuras terciaria y cuaternaria de las proteínas

Tras analizar la estructura primaria y secundaria de las proteínas, dedicamos esta entrada a las estructuras terciaria y cuaternaria.

- Estructura terciaria de las proteínas

El término estructura terciaria se refiere al modo en que la proteína nativa se encuentra plegada en el espacio. Esta estructura es estable gracias a las uniones que se producen entre los radicales -R de los diferentes aminoácidos, que se sitúan en posiciones muy alejadas el uno del otro. Estas uniones pueden ser de distintos tipos:

. Enlaces de hidrógeno entre grupos peptídicos.

Estructuras primaria y secundaria de las proteínas

Las proteínas se disponen en el espacio formando una estructura tridimensional definida, que puede tener hasta cuatro niveles de organización: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria.

- Estructura primaria de las proteínas

La estructura primaria la poseen todas las proteínas y es la secuencia lineal de aminoácidos que la integran; es decir, indica los aminoácidos que la forman y el orden en que se encuentran unidos. Es la estructura más sencilla y, sin embargo, las más importante, ya que determina el resto de las estructuras proteicas con niveles superiores de organización.

Propiedades de los aminoácidos

Analizamos en esta ocasión las diferentes propiedades de los aminoácidos.

- Propiedades ácido-básicas de los aminoácidos

Cuando los aminoácidos se encuentran en disolución acuosa forman iones dipolares, llamados también iones híbridos por poseer igual número de cargas positivas que negativas. El pH en el que un aminoácido forma un ión híbrido se denomina punto isoeléctrico (pl).

El ión híbrido disuelto se puede comportar como ácido o como base, dependiendo del pH de la disolución. Las sustancias que poseen esta propiedad se denominan anfóteras (del griego amphi, ambos).

El carácter anfótero de los aminoácidos permite la regulación del pH ya que se comportan como ácidos o como bases según convenga al organismo.

Todos los aminoácidos obtenidos de la hidrólisis de una proteína, excepto la glicocola, tienen al menos un carbono asimétrico, es decir, unido a cuatro radicales diferentes.

Como consecuencia de ello, pueden presentar dos configuraciones espaciales D y L según sea la orientación del grupo amino -NH2, a la derecha o a la izquierda.

Estas dos configuraciones espaciales se denominan estereoisómeros. Ambos estereoisómeros son imágenes especulares y no superponibles. Todos los aminoácidos proteicos son de la serie L, pues las células los sintetizan utilizando enzimas estereoespecíficas. Al igual que ocurre en los monosacáridos, los aminoácidos muestran actividad óptica.

- Aminoácidos esenciales

De los veinte aminoácidos que forman parte de las proteínas, solo algunos de ellos pueden ser sintetizados por los organismos heterótrofos a partir de compuestos más sencillos; los restantes deben ser ingeridos en la dieta como tales.

Estos últimos son los que se conocen como aminoácidos esenciales, que en el caso del ser humano adulto son ocho: fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina, mientras que en los lactantes hay que añadir la histidina. Los organismos autótrofos, en cambio, pueden sintetizar todos aquellos aminoácidos que necesitan para su metabolismo.

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Los aminoácidos: concepto, características y tipos

Los aminoácidos son compuestos orgánicos sencillos de bajo peso molecular, que al unirse entre sí forman las proteínas. Químicamente, están compuestos por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Se caracterizan por poseer en su molécula un grupo carboxilo (-COOH), un grupo amino (-NH2) y una cadena lateral o grupo R, todos ellos unidos covalentemente a un átomo de carbono denominado carbono alfa.

- Aminoácidos: fórmula, forma de nombrarlos y características

Todos los aminoácidos responden a este fórmula general: H2N-CHR-COOH. Se nombran de acuerdo al nombre del grupo R, que es distinto para cada uno de ellos, y determina sus propiedades químicas y biológicas. Ambas condicionan, a su vez, las propiedades y funciones de las proteínas. Son sólidos, solubles en agua, cristalizables, incoloros o poco coloreados y con un punto de fusión alto, por encima de los 200 ºC.

- Aminoácidos proteicos y no proteicos

Existen 20 aminoácidos proteicos, que son los constituyentes básicos de las proteínas. Además, hay otros 150 que se encuentran libres o combinados en las células y en los tejidos, pero que no forman parte de las proteínas, y se conocen como aminoácidos no proteicos. Algunos de ellos son intermediarios en las reacciones metabólicas, como la B-alanina, la citrulina y la ornitina, o forman parte de las paredes celulares de muchas bacterias, como por ejemplo el ácido D-glutámico.

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