Proteínas

Química. Composición. Propiedades. Funciones. Aminoácidos esenciales

  • Enviado por: Diana Campos
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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PROTEÍNAS

¿Qué son las proteínas?

Para la mayoría de las personas, “proteína” significa “carne”. Algunas incluirían peces y aves de corral, y otras agregarían también huevos y leche. Así, la tendencia general es asociarla con productos animales. Sin embargo, últimamente las proteínas vegetales han sido ampliamente anunciadas y vendidas en supermercados como complementos y sustitutos de la carne, o sea que pueden ser tanto vegetales como animales.

Las proteínas son, después del agua, las sustancias más abundantes en las células y ejercen muchas funciones en el organismo. A ellas se debe la naturaleza resistente y fibrosa del pelo, las uñas, los ligamentos, la conformación de los músculos. Forman parte de la hemoglobina, que conduce oxígeno en la sangre; de la insulina, que regula el azúcar en ésta, y de las enzimas necesarias para la digestión de los alimentos.

Los aminoácidos que contienen el nitrógeno esencial para la vida animal son los elementos constitutivos de las proteínas; las variaciones de su composición y disposición en la molécula proteínica les imparten su admirable adaptabilidad. En las moléculas proteínicas, centenares de aminoácido se eslabonan formando largas cadenas. Las proteínas contienen comúnmente alrededor de 20 aminoácidos, lo cual permite una cantidad casi ilimitada de combinaciones y sucesiones en las referidas cadenas. Los tejidos vegetales y animales encierran una enorme variedad de proteínas.

Composición

Los proteídos o proteínas, antiguamente designados con el nombre de sustancias albuminoideas, están constituidas, esencialmente, por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, accesoriamente, azufre, fósforo, hierro, etc. Existen en todas las células animales y vegetales.

Propiedades generales

Las sustancias albuminoideas son sólidas, amorfas, incoloras e inodoras. En general, son insolubles en el agua, y en los raros casos de albuminoides solubles, existe coagulación bajo la influencia de los ácidos y de las sales minerales.

Se separan de las sustancias cristaloides, con las cuales pueden estar mezcladas, por el procedimiento llamado diálisis, ya que aquéllas no atraviesan las membranas porosas.

Sometidas a la acción del calor, las sustancias albuminoideas se descomponen, dando un residuo carbonoso y produciendo un olor desagradable, análogo al del cuerno quemado (procedimiento para distinguir los textiles de origen animal de los de origen vegetal). Expuestos al aire húmedo sufren la fermentación pútrida.

Funciones de las proteínas

Las proteínas - auténticos aminoácidos - son requeridas por el organismo para la elaboración y conservación de los tejidos corporales. Forman parte importante del protoplasma o materia viva de la célula y se hallan asociadas a la materia genética de ésta.

El propio organismo las solicita en cantidades enormes cuando debe fabricar nuevos tejidos con gran rapidez, como ocurre en la etapa de la infancia, durante el embarazo o en la lactancia, lo mismo que en caso de producirse alguna pérdida o destrucción excesiva de ellas por hemorragia, quemaduras, cirugía, infecciones u otras causas. Contrariamente a la creencia popular, las personas dedicadas al deporte y otras actividades extenuantes no requieren un incremento de proteínas (excepto la pequeña cantidad necesaria para el desarrollo muscular durante el entrenamiento), siempre que sus regímenes alimenticios suministren suficientes calorías provenientes de carbohidratos y grasas.

Se necesitan proteínas para elaborar los miles de enzimas que controlan la velocidad de las reacciones químicas del cuerpo; también para producir hormonas como la insulina y tiroxina, que regulan el metabolismo, término éste que define los procesos químicos del organismo. Asimismo se requieren para la formación de anticuerpos, que se combinan con las proteínas intrusas y producen una reacción de inmunidad que ayuda a detener infecciones nocivas. Contribuyen igualmente a regular el equilibrio del agua y el ácido-base en el cuerpo.

Las proteínas, como los hidratos de carbono y las grasas, pueden ser quemadas para proveer energía. Cuando la alimentación no aporta suficientes calorías provenientes de esos dos nutrimentos, se utilizan aquéllas para tal fin. En la comida se necesita regularmente cierta cantidad, porque el cuerpo tiene poca reserva proteínica. Si se comen más de las exigidas para la provisión de nitrógeno del cuerpo, la proteína extra se utiliza para producir calorías o se convierte en grasa.

Así, podemos “engordar” ingiriéndolas en exceso, exactamente como si comiéramos demasiadas calorías procedentes de hidratos de carbono o grasas.

En la actualidad, la mayoría de las estadounidenses ingiera más proteínas de las necesarias. Este consumo adicional representa un gasto inútil, pues los alimentos que primordialmente proveen hidratos de carbono y grasas constituyen fuentes más baratas de calorías. También representa biológicamente un desperdicio, porque sólo una parte de la molécula proteínica puede ser empleada como energía. Los grupos amino no se utilizan, y deben ser descompuestos y excretados por los riñones.

Aminoácidos esenciales

Para utilizar la proteína contenida en los alimentos ésta debe ser descompuesta en aminoácidos por la digestión y absorbida en la sangre. El cuerpo utiliza la “reserva” de aminoácidos procedentes de los alimentos y el metabolismo para elaborar las proteínas que necesita. La eficiente formación de los tejidos corporales requiere una mezcla bien equilibrada de aminoácidos, algunos de los cuales son elaborados por el organismo, pero otros deben ser provistos, ya formados, por los alimentos. Estos últimos se conocen como aminoácidos esenciales”.

El cuerpo los necesita en cantidades diferentes. Las proteínas alimenticias que los proveen en las proporciones indispensables para el hombre se denominan “completas” o de alta calidad. Una proteína pobre en un aminoácido esencial restringe el desarrollo. Si las proporciones de aminoácidos esenciales están demasiado desequilibradas, aquélla no sustentará ni el crecimiento n i el mantenimiento. Cuando se combinan dos proteínas, cada una con contenido limitado de un aminoácido diferente, pueden complementarse y suministrar una proteína total de elevado valor biológico.

Como la composición del cuerpo de los animales es similar a la del hombre, los productos animales contienen un equilibrio de aminoácidos más ajustados para éste que los de origen vegetal. La carne, el pescado, las aves, la leche, el queso y los huevos constituyen fuentes de proteínas de alta calidad. Las vegetales comúnmente son pobres en uno o más de los aminoácidos esenciales. Las plantas también tienen menos proteínas en sus tejidos que los animales. Algunas legumbres (guisantes y frijoles) la contienen en mayor cantidad y calidad que otros vegetales.

Las proteínas combinadas de diferentes vegetales (en una comida o un producto alimenticio) pueden complementarse recíprocamente y proveer un total de calidad mejorada. Las legumbres mezcladas con muchos cereales son nutritivas. Por ejemplo, las judías (frijoles) con el arroz proporcionan proteínas de buena calidad en grandes cantidades. Las fuentes vegetales complementadas con algunas proteínas de alta calidad, como los cereales y la leche, o pastas alimenticias y queso, representan también combinaciones nutritivas. Agregando el aminoácido esencial, que es escaso en una determinada proteína, como la metionina en la soja, es posible sustituir la carne con productos de igual valor proteico que los de origen animal.

Los vegetarianos, cuyo régimen alimenticio es puramente vegetal, deben elegir entre una amplia variedad de plantas para asegurarse la cantidad y calidad de proteínas que necesitan. También deben ingerir vitamina B12 como complemento, porque los alimentos vegetales contienen sólo vestigios de ésta. La inclusión de leche, queso y huevos, aun en pequeñas proporciones, simplifica la selección de un régimen adecuado tanto en calidad como en cantidad de proteínas.

Principales sustancias albuminoideas

a) Albúmina.- Rompamos un huevo de gallina, separemos la clara, añadamos agua, mezclemos bien y filtremos; la solución espumosa que escurre está casi exclusivamente constituida por albúmina.

La albúmina existe también en el suero de la sangre, en la linfa, en el quilo, en las semillas de los cereales y de las leguminosas. Evaporada lentamente, la solución acuosa de albúmina no cristaliza y forma una película amarillenta, inodora. Sometida a temperatura de unos 75°, la solución de albúmina se coagula. La coagulación se obtiene también en frío por la acción de los ácidos y de los álcalis (procedimiento para descubrir la existencia de albúmina en orinas anormales y par ala clarificación de los vinos). La albúmina forma, con el cloruro de mercurio, con el sulfato de cobre, con el acetato de plomo o el nitrato de plomo, precipitados insolubles (empleo de la clara de huevo como contraveneno del sublimado). Las sales calcáreas forman también combinaciones insolubles (cola de porcelana). Mediante la acción de la pepsina, del jugo gástrico o de la tripsina del jugo pancreático, la albúmina dializa y se transforma en peptona. Las peptonas pasan a la sangre y reponen las pérdidas de nitrógeno del organismo.

b) Caseína.- La caseína es la parte esencialmente nutritiva de la leche. Disuelta en ésta, se coagula, ya mediante la adición de agua acidulada (cuajo), ya por la formación de ácido láctico procedente de la fermentación de la lactosa. La caseína es, con crema o sin ella, la parte esencial de los quesos.

Industrialmente, se prepara en forma de polvo. Combinada con el formol, entra en la fabricación de la galalita.

c) Legúmina.- Las semillas de los cereales y de las leguminosas contienen una especie de caseína llamada legúmina que, con las bases, da leguminatos. El leguminato de calcio, insoluble, endurece las legumbres que se cuecen en agua calcárea.

d) Fibrina.- La fibrina es una sustancia blanca, inodora, filamentosa, elástica cuando húmeda, insoluble en el agua y en el alcohol.

Existe en el suero de la sangre, en la carne de los músculos y en el gluten de los cereales. Cuando la sangre brota de una vena, forma una malla que aprisiona los glóbulos rojos y, al coagularse, constituye el coágulo.

Se la recoge batiendo la sangre, todavía caliente, con una especie de escobilla. La fibrina se adhiere a las varillas en forma de filamentos que se lavan en el agua y, después, en alcohol y en éter.

e) Oseína y gelatina.- La oseína es la sustancia orgánica de los huesos. Se obtiene tratando los huesos por el ácido clorhídrico que disuelve las sustancias minerales. Constituye también el tejido celular de la piel, de la dermis y de los cartílagos.

Sometida a la acción prolongada de agua hirviendo o del autoclave, se trasforma en gelatina. Esta es una sustancia sólida, transparente, incolora e inodora cuando es pura. Se reblandece y se hincha en agua fría y se disuelve en agua hirviente. Su disolución se trasforma en jalea por enfriamiento. Se emplea en ebanistería con el nombre de cola fuerte. La cola de pesado o ictiocola es gelatina pura que se obtiene con la membrana interna de la vejiga natatoria del esturión. El tanino y el alcohol precipitan la gelatina de sus disoluciones (empleo de la cola de pescado para la clarificación de los vinos, de la cerveza y para el apresto de las telas).

f) Albúminas vegetales.- Las albúminas vegetales extraídas del gluten de la harina, de las infusiones de los guisantes, habas, judías, coles, etc. tienen las mismas propiedades que la albúmina ordinaria.

Constitución química de las albúminas. Productos de degradación. Aminoácidos.

Cuando las albúminas se someten a hidrólisis mediante ácidos o a la acción de algunas enzimas como la pepsina del jugo gástrico o la tripsina del jugo pancreático, se descomponen y transforman en cuerpo más simples cuyo último término es el aminoácido. Los aminoácidos son cuerpos que presentan a la vez una función ácido orgánico y una función amina.

Con el nombre de proteídos se designan los aminoácidos naturales y todos los compuestos que dan por hidrólisis aminoácidos, es decir, que resultan de la unión de varios aminoácidos.

Hay dos clases de péptidos: los péptidos y los proteídos (o proteínas o también albúminas).

Los péptidos están formados por la unión de un número relativamente corto de aminoácidos. La unión se efectúa por pérdida de una molécula de agua entre el grupo aminado de una molécula y el grupo carbonilo de la molécula vecina.

RCON . HR1

Esta unión se llama peptídica y se caracteriza por la reacción siguiente: el polipéptido se disuelve en sosa diluida y se agregan unas gotas de una solución muy débil de sulfato de cobre; aparece coloración rosa morado.

Entre los péptidos, podemos citar las albuminosas y las peptonas.

Los proteídos se subdividen en dos grandes grupos:

1.- Los holoproteidos, cuyo tipo más común es la albúmina. Por degradación dan únicamente aminoácidos.

2.- Los heteroproteídos que, por hidrólisis, dan además de aminoácidos, otra sustancia no proteica, característica de la sustancia estudiada y que se llama grupo protético.

Conclusión

Las proteínas son materiales polímeros que se encuentran en las células vivientes. Sirven como materiales estructurales en el cuerpo y son fundamentales para muchos procesos vitales. Las proteínas son polímeros de aminoácidos y se producen en las células del cuerpo. Las proteínas de otros animales y de algunas plantas son un alimento importante, ya que proporcionan los aminoácidos que son esenciales para el cuerpo en la producción de las proteínas necesarias.