What is a Protein? Learn about the 3D shape and function of macromolecules

Summary

Las proteínas, compuestas de 20 aminoácidos, desempeñan múltiples funciones en el mundo biológico, desde catalizar reacciones químicas hasta construir estructuras en seres vivos. La secuencia de estos aminoácidos determina su plegado y función. Aminoácidos hidrofóbicos, hidrofílicos y con carga eléctrica interactúan con agua y entre sí, formando estructuras secundarias y ternarias. La forma plegada de las proteínas es crucial para funciones como la hemoglobina, que transporta oxígeno, y las enzimas, que catalizan reacciones. El RCSB Protein Data Bank ofrece información sobre las funciones y estructuras 3D de proteínas y máquinas moleculares.

Takeaways

• 🥚 Las proteínas tienen múltiples funciones en el mundo biológico, desde catalizar reacciones químicas hasta construir las estructuras de todos los seres vivos.
• 🧱 Todas las proteínas están hechas del mismo conjunto de veinte bloques de construcción, llamados aminoácidos.
• 🔩 La secuencia en que estos veinte aminoácidos están organizados determina la forma y función de la proteína.
• 🌟 Los aminoácidos están compuestos por átomos de carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y azufre.
• 📌 La cadena lateral es la única parte del aminoácido que varía de un aminoácido a otro y determina sus propiedades.
• 💧 Los aminoácidos hidrófobos, como leucina e isoleucina, tienen cadenas laterales ricas en carbono que no interactúan bien con el agua.
• 🌊 Los aminoácidos hidrofílicos, como serina o tirosina, interactúan bien con el agua.
• ⚡ Los aminoácidos con carga, como ácido glutámico o arginina, interactúan con aminoácidos con carga opuesta o con agua.
• 🧬 La estructura primaria de la proteína es la secuencia lineal de aminoácidos codificados por el ADN.
• 🔗 Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos, que unen un grupo amino y un grupo carboxil.
• 🔍 Las cadenas de proteína a menudo se plegan en dos tipos de estructuras secundarias estabilizadas por enlaces de hidrógeno.
• 🌀 Muchas proteínas se plegan en una forma esférica compacta, con cadenas laterales hidrófobas escondidas dentro y alejadas del agua circundante.

Q & A

¿Cuál es la función principal de las proteínas en el mundo biológico?

Las proteínas desempeñan innumerables roles en el mundo biológico, desde catalizar reacciones químicas hasta construir las estructuras de todos los seres vivos.

¿De qué están hechas todas las proteínas y cuál es su unidad básica de construcción?

Todas las proteínas están hechas a partir de los mismos veinte bloques de construcción llamados aminoácidos.

¿Qué componentes forman un aminoácido y cuál es la parte que varía de un aminoácido a otro?

Los aminoácidos están formados por átomos de carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y azufre. Forman un grupo amino, un grupo carboxilo y una cadena lateral unida a un átomo de carbono central. La cadena lateral es la única parte que varía de un aminoácido a otro y determina sus propiedades.

¿Qué son los aminoácidos hidrofóbicos y cuáles son algunos ejemplos?

Los aminoácidos hidrofóbicos son aquellos cuyo grupo lateral es rico en carbono y no interactúa bien con el agua. Ejemplos incluyen la leucina e isoleucina.

¿Qué son los aminoácidos hidrofílicos y cuáles son algunos ejemplos?

Los aminoácidos hidrofílicos son aquellos que interactúan bien con el agua. Ejemplos incluyen la serina o la tirosina.

¿Qué son los aminoácidos con carga y cómo interactúan con otros aminoácidos o con el agua?

Los aminoácidos con carga son aquellos que tienen grupos químicos que pueden interactuar con otros aminoácidos con carga opuesta o con el agua. Ejemplos son el ácido glutámico o la arginina.

¿Cuál es la estructura primaria de una proteína y cómo se forma?

La estructura primaria de una proteína es la secuencia lineal de aminoácidos tal como es codificada por el ADN. Los aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos, que unen un grupo amino y un grupo carboxilo, liberando una molécula de agua cada vez que se forma un enlace.

¿Qué son las estructuras secundarias de las proteínas y cómo se estabilizan?

Las estructuras secundarias son formas en las que se plegan las cadenas de aminoácidos, estabilizadas por enlaces de hydrogeno. Una cadena proteica puede plegar en una helix alfa, formando patrones regulares de enlaces de hydrogeno entre los átomos de la espina dorsal de aminoácidos cercanos, o formar hojas beta en las que los átomos de la cadena interactúan lateralmente.

¿Qué es la forma compacta y globular que adoptan muchas proteínas y cómo es importante su función?

Muy proteínas se plegan en una forma compacta y globular, con las cadenas laterales hidrofóbicas protegidas en el interior lejos del agua circundante. Muchas funciones de las proteínas dependen de esta estructura plegada, como la hemoglobina que forma un bolsillo para contener heme, una pequeña molécula con un átomo de hierro en el centro que se une al oxígeno.

¿Cómo pueden dos o más cadenas polipeptídicas unirse y cuál es su función?

Dos o más cadenas polipeptídicas pueden unirse para formar una molécula funcional con varias subunidades. Por ejemplo, las cuatro subunidades de la hemoglobina colaboran para que la estructura pueda recoger más oxígeno en los pulmones y liberarlo en el cuerpo.

¿Qué es la función de las proteínas que reconocen la forma de moléculas específicas?

Muchas proteínas dependen de su capacidad para reconocer la forma de moléculas específicas para funcionar correctamente. Los brazos flexibles de las anticuerpos protegen al cuerpo de las enfermedades al reconocer y unirse a moléculas extrañas, evitando que el RNA o el ADN viral entren en la célula.

¿Qué es el colágeno y cuál es su función en el cuerpo?

El colágeno es una proteína que forma un fuerte helix triple utilizada en todo el cuerpo para el soporte estructural.

¿Qué es la bomba de calcio y cuál es su función?

La bomba de calcio es una proteína que mueve iones a través de las membranas celulares, permitiendo la contracción sincronizada de las células musculares.

¿Qué es la insulina y cómo regula los niveles de azúcar en la sangre?

La insulina es una proteína pequeña y estable que puede mantener su forma mientras viaja a través de la sangre para regular los niveles de azúcar en la sangre.

¿Qué es la amilasa alfa y cuál es su función en la saliva?

La amilasa alfa es una enzima con un sitio catalítico que inicia la descomposición de los carbohidratos en nuestra saliva.

¿Qué es la ferritina y cuál es su función?

La ferritina es una proteína que forma una cápsula hueca que almacena hierro de nuestra alimentación.

¿Dónde puedo obtener más información sobre las funciones y estructuras 3D de ácidos nucleicos, proteínas y máquinas moleculares?

Puedes obtener más información sobre las funciones y estructuras 3D de ácidos nucleicos, proteínas y máquinas moleculares en el RCSB Protein Data Bank.