Ilustración de Nusha Ashjaee. PensamientoCo.
Proteínas son polímeros biológicos compuesto de aminoácidos. Los aminoácidos, unidos entre sí por enlaces peptídicos, forman una cadena polipeptídica. Una o más cadenas de polipéptidos retorcidas en forma tridimensional forman una proteína. Las proteínas tienen formas complejas que incluyen varios pliegues, bucles y curvas. El plegamiento en proteínas ocurre espontáneamente. Enlace químico entre porciones de la cadena del polipéptido ayuda a mantener la proteína unida y darle su forma. Hay dos clases generales de moléculas de proteínas: proteínas globulares y proteínas fibrosas. Las proteínas globulares son generalmente compactas, solubles y de forma esférica. Las proteínas fibrosas son típicamente alargadas e insolubles. Las proteínas globulares y fibrosas pueden exhibir uno o más de los cuatro tipos de estructura proteica.
Los cuatro niveles de estructura proteica se distinguen entre sí por el grado de complejidad en la cadena de polipéptidos. Una sola molécula de proteína puede contener uno o más de los tipos de estructura de proteína: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Estructura primaria describe el orden único en el que los aminoácidos se unen para formar una proteína. Las proteínas se construyen a partir de un conjunto de 20 aminoácidos. En general, los aminoácidos tienen las siguientes propiedades estructurales:
Todos los aminoácidos tienen el carbono alfa unido a un átomo de hidrógeno, un grupo carboxilo y un grupo amino. los Grupo "R" varía entre aminoácidos y determina las diferencias entre estos monómeros de proteínas. La secuencia de aminoácidos de una proteína está determinada por la información que se encuentra en la célula codigo genetico. El orden de los aminoácidos en una cadena de polipéptidos es único y específico para una proteína particular. La alteración de un solo aminoácido provoca una mutación genética, que a menudo resulta en una proteína que no funciona.
Estructura secundaria se refiere al enrollamiento o plegado de una cadena de polipéptidos que le da a la proteína su forma tridimensional. Hay dos tipos de estructuras secundarias observadas en proteínas. Un tipo es el hélice alfa (α) estructura. Esta estructura se asemeja a un resorte en espiral y está asegurada por enlaces de hidrógeno en la cadena de polipéptidos. El segundo tipo de estructura secundaria en proteínas es el lámina plisada beta (β). Esta estructura parece estar plegada o plegada y se mantiene unida mediante enlaces de hidrógeno entre las unidades de polipéptidos de la cadena plegada que se encuentran adyacentes entre sí.
Estructura cuaternaria se refiere a la estructura de una proteína macromolécula formada por interacciones entre múltiples cadenas de polipéptidos. Cada cadena de polipéptidos se denomina subunidad. Las proteínas con estructura cuaternaria pueden consistir en más de uno del mismo tipo de subunidad proteica. También pueden estar compuestos de diferentes subunidades. La hemoglobina es un ejemplo de una proteína con estructura cuaternaria. Hemoglobina, encontrada en el sangre, es una proteína que contiene hierro que se une a las moléculas de oxígeno. Contiene cuatro subunidades: dos subunidades alfa y dos subunidades beta.
La forma tridimensional de una proteína está determinada por su estructura primaria. El orden de los aminoácidos establece la estructura y la función específica de una proteína. Las distintas instrucciones para el orden de los aminoácidos son designadas por el genes en una celda Cuando una célula percibe la necesidad de síntesis de proteínas, el ADN desentraña y se transcribe en una ARN copia del código genético. Este proceso se llama Transcripción de ADN. La copia de ARN es entonces traducido para producir una proteína La información genética en el ADN determina la secuencia específica de aminoácidos y la proteína específica que se produce. Las proteínas son ejemplos de un tipo de polímero biológico. Junto con las proteínas, carbohidratos, lípidosy ácidos nucleicos constituyen las cuatro clases principales de compuestos orgánicos en la vida células.