Proteínas

Te explicamos qué son las proteínas, sus características y funciones. Además, cuáles son sus tipos, fuentes y la ingesta recomendada.

¿Qué son las proteínas?

Las proteínas son macromoléculas presentes en todos los organismos vivos y constituyen un nutriente fundamental para el ser humano.

Son macromoléculas formadas por la unión de varios aminoácidos que se adquieren a través de la alimentación. Los aminoácidos son moléculas orgánicas que en un extremo de su estructura tienen un grupo funcional amino (-NH₂), mientras que en el otro tienen un grupo funcional carboxilo (-COOH).

Las proteínas son esenciales para cumplir diversas funciones del cuerpo, como la formación o reparación de los músculos, los huesos y otros tejidos. Además intervienen en la división celular y en la defensa del organismo.

Los niveles bajos de proteínas en el organismo pueden ocasionar enfermedades como la anemia, en especial, en las etapas de la gestación o la infancia temprana.

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Características de las proteínas

• Las proteínas están compuestas por diferentes tipos de aminoácidos unidos entre sí, que forman una larga cadena y de estructura compleja. La secuencia de los aminoácidos determina la forma de la proteína y, por consiguiente, la función.
• Los diferentes tipos de aminoácidos son alrededor de veinte, de los cuales ocho son esenciales o indispensables porque el organismo no puede fabricarlos y debe adquirirlos a través de la alimentación. Los doce tipos de aminoácidos restantes son los que el organismo puede sintetizar o fabricar a partir de los aminoácidos esenciales.
• Algunos órganos o tejidos tienen mayor contenido de proteínas que otros. Sin embargo, la importancia de la proteína no está relacionada con su concentración sino con su función. Algunas de las proteínas más importantes, como las enzimas y las hormonas, se encuentran en proporciones reducidas.
• Las proteínas son muy específicas en cuanto a la función que realizan y también deben ser estables en el medio donde realizan su actividad.

Estructura de las proteínas

Las proteínas presentan distintos niveles de organización en sus estructuras que se han utilizado para estudiarlas. Se representan fundamentalmente cuatro tipos de estructuras:

• Estructura primaria. Es la secuencia de aminoácidos de las cadenas peptídicas, que no revelan información sobre la conformación sino sobre la composición de estas cadenas. Las cadenas peptídicas pueden ser rectas o dobladas. La manera más sencilla de describir una proteína es utilizando su estructura primaria.
• Estructura secundaria. Es la disposición espacial de los diferentes tipos de cadenas peptídicas de la proteína. La presencia de puentes de hidrógeno determina la formación de plegamientos locales, como hélices alfa o láminas beta.
• Estructura terciaria. Es el plegamiento de la cadena peptídica sobre sí misma, que genera una estructura de tipo globular. Este plegamiento ocurre sobre la estructura secundaria ya existente.
• Estructura cuaternaria. Es la estructura de las proteínas que tienen más de una cadena de aminoácidos con una estructura terciaria ya existente. Es decir, es la unión de distintas cadenas peptídicas. A las proteínas que tienen estructura cuaternaria se les llama proteínas oligoméricas. Un ejemplo de este tipo de proteínas es la hemoglobina.

Funciones de las proteínas

Las funciones que pueden desempeñar las proteínas son muy variadas y esenciales para el correcto funcionamiento del organismo, como  componer las estructuras celulares de los seres vivos y hacer posible las reacciones químicas.

Entre las principales funciones se destacan:

• Hacen que ciertos procesos biológicos ocurran más rápido. A este proceso se le llama catálisis. Por ejemplo: las enzimas (son proteínas que catalizan algunas reacciones químicas).
• Controlan los procesos del cuerpo, como el crecimiento y el metabolismo. Por ejemplo: la insulina (hormona que regula los niveles de glucosa en el cuerpo humano).
• Protegen al organismo de las enfermedades. Por ejemplo: los anticuerpos, como es el caso de las IgG generadas para combatir el Covid-19.
• Transportan en el organismo diversas sustancias, como oxígeno, hierro y lípidos. Por ejemplo, la hemoglobina, la transferrina y las lipoproteínas.
• Conforman la estructura de diversos tejidos, como la piel y el cabello. Por ejemplo, el colágeno y la queratina.
• Realizan movimientos de contracción muscular. Por ejemplo, la miosina y la actina.

Tipos de proteínas

Existen dos grupos principales de proteínas:

• Proteínas simples. Se conforman solo por aminoácidos o sus derivados. Por ejemplo, las proteínas globulares forman estructuras casi esféricas y muy enrolladas, o fibrosas, que tienen una estructura alargada.
• Proteínas conjugadas con otros compuestos. Se combinan con otro componente que no es un aminoácido y al que se le llama “grupo prostético”. Por ejemplo, las lipoproteínas (que se combinan con lípidos), las glucoproteínas (que se combinan con azúcares) o las cromoproteínas (que se combinan con pigmentos).

Desnaturalización de las proteínas

La desnaturalización de las proteínas es un proceso en el que, bajo ciertas condiciones, se producen cambios fisicoquímicos que provocan la pérdida de sus estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria. Solo se mantiene la cadena polipeptídica, sin ninguna estructura tridimensional.

Los factores más comunes que generan la desnaturalización son los cambios bruscos de temperatura, de pH y de presión hidrostática (presión que ejerce el líquido). Por otra parte, cuando se añaden ciertos solventes orgánicos como acetona o tolueno, también puede ocurrir la desnaturalización de las proteínas.

Un ejemplo de este proceso ocurre con la cocción de un huevo, en la que la clara (que es muy rica en albúmina), se desnaturaliza cuando se la expone a altas temperaturas. La clara del huevo deja de ser transparente, fluida y soluble para volverse blanca, sólida e insoluble, como ocurre con un huevo frito o un huevo duro.

Fuentes de proteínas

Las fuentes de proteínas son diversas y cada organismo las obtiene y sintetiza de manera diferente. Por ejemplo, los animales rumiantes (como las vacas) necesitan consumir gran cantidad de vegetales para cubrir el nivel de proteínas adecuado. Los animales no rumiantes (como los humanos) necesitan consumir derivados de animales, legumbres, semillas y frutos secos.

Exceso de proteínas

El exceso de proteínas de origen animal puede implicar riesgos para la salud debido a la concentración de grasas saturadas que contienen, que contribuyen a aumentar el colesterol y obstruir las arterias, provocar trastornos cardiovasculares, obesidad y afectar a los riñones o el hígado.

El cuerpo no puede almacenar el exceso de proteínas. Para eliminar ese excedente, produce una alteración en el pH del organismo que lo vuelve más ácido de lo necesario. El proceso para contrarrestar y equilibrar el pH puede sobrecargar y dañar a algunos órganos vitales.

Ingesta diaria de proteínas

La ingesta diaria recomendada de proteínas varía según diversos factores, como la intensidad de actividad, la edad, el estado de la salud, entre otros. La dosis de proteínas recomendada, que no es lo mismo que la cantidad de alimento total necesario, se calcula según la concentración de proteína que contiene un alimento, y sus proporciones sugeridas son:

• Para personas que realizan actividad moderada. Deben consumir entre 0,8 y 1 gramo de proteína por kilo de su peso corporal, que equivale a unos 56 y 90 gramos diarios de proteínas para un individuo de peso medio.
• Para personas deportistas o con gran actividad. Deben consumir entre 2 y 2,5 gramos de proteínas por kilo de su peso corporal, que equivale a unos 100 y 160 gramos diarios de proteínas para un individuo de peso medio.

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Referencias:

• “What are some characteristics of protein?” en Sciencing.
• “Protein” en Britannica.
• “¿Qué son las proteínas y para qué sirven?” en Alimente.
• “Estructura y propiedades de las proteínas” en Universitat de Valencia.
• “Proteínas, ¿qué cantidad consumir al día? En AARP.
• “¿Cuánta proteína diaria necesita tu cuerpo?” en La Vanguardia.
• Revista cubana de cirugía. Alteraciones del equilibrio ácido-básico. Dr. Benito Saínz Menéndez. ISSN 1561-2945