Cazadores de biomoleculas Proteinas (TRIMESTRE 1)

 Proteinas

Las proteínas son macromoléculas formadas por unidades estructurales llamadas aminoácidos. Siempre contienen en su estructura carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y muchas veces también frazue.

Los aminoácidos son moléculas orgánicas compuestas por un grupo funcional amino (-NH2) en un extremo y un grupo funcional carboxilo (-COOH) en el otro extremo. Existen veinte aminoácidos fundamentales, que en distintas combinaciones, constituyen la base de las proteínas. Dos ejemplos de aminoácidos son la alanina y la cisteína:

Para formar las proteínas, los aminoácidos se unen entre sí por enlaces peptídicos, es decir, la unión del extremo con el grupo funcional amino (-NH2) de un aminoácido, con el extremo que contiene el grupo funcional carboxilo (-COOH) de otro aminoácido. Así, se van enlazando los aminoácidos en distintas combinaciones y tantas veces como sea necesario, hasta formar cada proteína específica. Un ejemplo de cómo se forma el enlace peptídico lo podemos ver en la siguiente figura, donde se representa la alanina en color rosa, la cisteína en color rojo, y el enlace peptídico en color azul:

Ver además: Enzimas

Tipos de proteínas

Las proteínas compuestas están formadas por diversas sustancias en sus aminoácidos.

Las proteínas son muy importantes para el organismo, ya que participan en todos los procesos que realiza. Se pueden clasificar según:

• Su composición química:
  • Proteínas simples. También conocidas como holoproteínas, están conformadas solo por aminoácidos o sus derivados.
  • Proteínas conjugadas. También conocidas como heteroproteínas, su estructura está formada, además de por aminoácidos, por otras sustancias como metales, iones, entre otras.
• Su forma tridimensional (distribución en el espacio de su estructura):
  • Proteínas fibrosas. Su estructura tiene forma de fibras largas y son insolubles en agua.
  • Proteínas globulares. Su estructura es enrollada y compacta, con casi forma esférica y suelen ser solubles en agua.

¿Para qué sirven las proteínas?

Las proteínas son imprescindibles para el cuerpo humano y su crecimiento. Algunas de sus funciones son:

• Estructural. Muchas proteínas son las encargadas de dar forma, elasticidad y soporte a las células y, por tanto, a los tejidos. Por ejemplo: el colágeno, la elastina y la tubulina.
• Inmunológica. Los anticuerpos son proteínas que actúan como defensa contra agentes externos o infecciones que afectan al organismo humano y de los animales.
• Motora. La miosina y la actina son proteínas que permiten el movimiento. Además, la miosina forma parte del anillo contráctil en la división celular, permitiendo la citocinesis (separación de las células mediante estrangulación).
• Enzimática. Algunas proteínas aceleran ciertos procesos metabólicos. Algunos ejemplos de proteínas enzimáticas son la pepsina y la sacarasa.
• Homeostática. La homeostasia es el mantenimiento del equilibrio interno en los organismos. Las proteínas con función homeostática, junto a otros sistemas reguladores, mantienen la regulación del pH de estos organismos.
• Reserva. Muchas proteínas son fuente de energía y carbono para muchos organismos. Por ejemplo: la caseína y la ovoalbúmina.

Niveles estructurales de las proteínas

Cuando una proteína pierde alguno de los niveles estructurales se desnaturaliza.

La estructura de una proteína se puede clasificar en varios niveles de organización y distribución de las unidades que la componen, según:

• Estructura primaria. Es la secuencia de aminoácidos que componen una proteína (se refiere solo a los tipos de aminoácidos que forman su estructura y el orden en que están enlazados).
• Estructura secundaria. Describe la orientación local de los diferentes segmentos que componen una proteína. Por lo general, aunque existen otros tipos, los principales son: Hélice alfa (es un segmento con estructura en forma de espiral sobre sí misma) y Hoja beta plegada (es un segmento con forma estirada y plegada, similar a un acordeón). Las formas de ambos segmentos están generadas y estabilizadas principalmente por interacciones por puente de hidrógeno.
• Estructura terciaria. Consiste en la disposición en el espacio de la estructura secundaria, que puede amoldarse para formar proteínas globulares o fibrosas. La estructura terciaria se estabiliza por interacciones de Van der Waals, por puentes disulfuro entre los aminoácidos que contienen azufre, por fuerzas hidrófobas y por interacciones entre radicales de los aminoácidos.
• Estructura cuaternaria. Se forma por la unión de varios segmentos peptídicos, es decir, está compuesta por la unión de varias proteínas. Las proteínas con estructura cuaternaria también son llamadas proteínas oligoméricas y no constituyen la mayoría de las proteínas. Esta estructura se estabiliza por el mismo tipo de interacciones que estabilizan a la estructura terciaria.

Cuando las proteínas son sometidas a altas temperaturas, a cambios drásticos de pH, a la acción de algunos solventes orgánicos, entre otros factores, se desnaturalizan. La desnaturalización es la pérdida de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, lo que hace que quede la cadena polipeptídica sin ninguna estructura tridimensional fija, podría decirse, queda reducida a su estructura primaria. Si la proteína recupera estas estructuras (regresa a su forma original) entonces se renaturaliza. En la siguiente imagen se representan las diferentes estructuras de una proteína:

Alimentos ricos en proteínas

Comer una determinada cantidad de proteínas es la base de cualquier dieta sana.

Los alimentos ricos en proteínas se recomiendan para llevar una dieta sana y en altas cantidades proteicas. Los batidos dan gran parte de la fuente diaria de proteínas que se recomienda ingerir.

Existen dos tipos de alimentos ricos en proteínas, los de origen vegetal y los de origen animal. Los alimentos de origen animal altamente proteicos son los huevos, el pescado, los productos lácteos y las carnes rojas y blancas. Los frutos secos, la soja, los cereales y las legumbres son alimentos altos en proteínas de origen vegetal.

¿Cuáles son los beneficios de las proteínas para la salud?

Comer suficiente proteína para cumplir con los requisitos de nuestro cuerpo es importante para muchas funciones corporales. Sin embargo, hay pruebas que sugieren que, en ciertas situaciones, aumentar la ingesta de proteínas por encima de los niveles requeridos podría proporcionar beneficios adicionales para la salud.

La proteína y el control de peso

Se ha demostrado que comer alimentos ricos en proteínas aumenta nuestra sensación de estar llenos (también conocida como saciedad) más que los alimentos ricos en grasas o carbohidratos. Hay buenas pruebas de estudios a corto plazo de que las dietas altas en proteínas (es decir, 1,2 – 1,6 g / kg al día; 84 - 112 g al día para un adulto de 70 kg) pueden ayudar a reducir la ingesta total de calorías y la rápida pérdida de peso.5 Sin embargo, la prueba para el mantenimiento del peso a largo plazo es menos clara.5 Al igual que todas las dietas, una dieta alta en proteínas solo es efectiva si se sigue, lo que puede ser difícil para algunas personas y una baja adherencia puede explicar en parte el beneficio limitado observado para el mantenimiento de peso a largo plazo.5

Proteína y sarcopenia

La sarcopenia es un trastorno que se caracteriza por la pérdida progresiva de la masa muscular y la función física que comúnmente se asocia con los adultos mayores. La sarcopenia se asocia con una mayor fragilidad, riesgo de caídas, deterioro funcional e incluso muerte prematura.6 Como la proteína es esencial para la reparación y el mantenimiento de la masa muscular, no sorprende que la baja ingesta de proteína se asocie con un mayor riesgo de desarrollar sarcopenia.6 Del mismo modo, aumentar la ingesta de proteínas, así como aumentar la actividad física, puede ayudar a mantener la masa muscular y la fuerza a medida que envejecemos, disminuyendo nuestro riesgo de sarcopenia y trastornos esqueléticos.

Proteína y rendimiento atlético

La proteína se ha asociado durante mucho tiempo con el rendimiento atlético. La proteína juega un papel clave para ayudar a reparar y fortalecer el tejido muscular después del ejercicio. Aunque la proteína es fundamental para desarrollar músculo, para maximizar los beneficios debe considerarse en el contexto de la dieta completa, que incluye la cantidad correcta de carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales. La ingesta óptima de proteínas dependerá del tipo de entrenamiento (por ejemplo, entrenamiento de fuerza o resistencia), duración e intensidad del ejercicio, teniendo en cuenta de que más no siempre es mejor. Se cree que una ingesta de proteínas de 1,4 a 2,0 g por kg de peso corporal por día (por ejemplo, 98-140 g por día para un adulto de 70 kg) es suficiente para satisfacer las necesidades de la mayoría de las personas que hacen ejercicio.7 Los atletas deben apuntar a lograr la ingesta de proteínas mediante el consumo de una dieta equilibrada, con suplementos de proteínas que se utilizan para las personas que necesitan mantener altas las proteínas pero limitar la ingesta total de calorías.

¿Qué ocurre si come demasiada proteína?

No hay pruebas suficientes para establecer un umbral para la ingesta de proteínas y la EFSA ha declarado que una ingesta de proteínas del doble del VDR (1,7 g / kg por día, o 119 g por día para un adulto de 70 kg) todavía se considera segura en condiciones normales.1 Para las personas con enfermedad renal, el exceso de proteínas puede ser un problema y estas personas deben consultar a un dietista registrado o médico general antes de aumentar los niveles de proteína.

Aumento de peso

Existe la idea errónea de que no se puede aumentar de peso comiendo proteínas. Esto no es cierto, al igual que los carbohidratos y las grasas, cuando se consume durante un exceso de calorías, el exceso de proteína se puede convertir en grasa corporal, lo que lleva a un aumento de peso. Cuando se trata de mantener el peso, lo más importante es mantenerse en equilibrio energético.

Carne roja y procesada y el riesgo de cáncer

La proteína es esencial para una buena salud, pero algunos alimentos ricos en proteínas pueden ser mejores para nuestra salud que otros. En particular, el consumo de grandes cantidades de carne roja y procesada se ha asociado con un mayor riesgo de ciertos tipos de cáncer.8 La carne roja es una buena fuente de proteínas, al igual que de muchos otros nutrientes esenciales como el hierro, la vitamina B12 y el zinc, y no necesariamente debe evitarse por completo para reducir el riesgo. El Fondo Mundial de Investigación del Cáncer recomienda que tratemos de consumir no más de tres porciones (alrededor de 350-500 g de peso cocido) de carne roja por semana y muy poca, o ninguna, carne procesada.8

Sostenibilidad proteica

Las elecciones de alimentos que hacemos no solo afectan nuestra salud sino que también afectan el medio ambiente. En general, las proteínas de origen animal como la carne de vaca, los productos lácteos y el cordero tienen un mayor impacto ambiental (es decir, utilizan más recursos y producen más gases de efecto invernadero) en comparación con las fuentes de origen vegetal como la soja, los garbanzos y las lentejas (figura 4).9 Aunque no es necesario ni recomendable evitar por completo los alimentos de origen animal, cambiar los patrones de la dieta para incluir más fuentes de proteínas a base de plantas puede beneficiar nuestra salud y el planeta.10 La alimentación sostenible supone más que solo elegir alimentos ricos en proteínas sostenibles, para obtener más consejos sobre cómo puede vivir una vida más sostenible, vea consejos para llevar una dieta saludable y sostenible y consejos para reducir el desperdicio de alimentos.