LAS PROTEÍNAS

CONCEPTO

Las proteínas son moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El término proteína proviene de la palabra francesa protéine y ésta del griego πρωτεῖος (proteios), que significa 'prominente, de primera calidad'.

Las proteínas son complejas sustancias orgánicas nitrogenadas, que constituyen esencialmente el protoplasma de las células, tanto animales como vegetales y tiene un papel fundamental en su estructura y función. Hay ciertos elementos químicos que todas ellas poseen, pero los diversos tipos de proteínas los contienen en diferentes cantidades. En todas se encuentran un alto porcentaje de nitrógeno, así como de oxígeno, hidrógeno y carbono. En la mayor parte de ellas existe azufre, y en algunas fósforo y hierro.

Las proteínas son sustancias complejas, formadas por la unión de ciertas sustancias más simples llamadas aminoácidos, que los vegetales sintetizan a partir de los nitratos y las sales amoniacales del suelo.

Se han identificado 20 aminoácidos que están presentes prácticamente en todas las proteínas.

Las cadenas de las proteínas, son una sucesión de aminoácidos, los cuales se conectan mediante un enlace conocido como peptídico.

El enlace peptídico propiamente dicho, se forma entre el carbono alfa y el nitrógeno del grupo amino. Al combinarse estos dos aminoácidos se liberan una molécula y se forma una estructura proteica formada por dos aminoácidos.

Los animales herbívoros reciben sus proteínas de las plantas; el hombre puede obtenerlas de las plantas o de los animales, pero las proteínas de origen animal son de mayor valor nutritivo que las vegetales. Esto se debe a que, de los aminoácidos que se conocen, que son veinticuatro, hay nueve que son imprescindibles para la vida, y es en las proteínas animales donde éstas se encuentran en mayor cantidad.

La proteína alimenticia proporciona los aminoácidos esenciales necesarios para el crecimiento y el desarrollo normales. Se necesita suficiente energía y otros nutrientes para permitir que la proteína se utilice para el crecimiento tisular en lugar de utilizarse como fuente de energía. Cuando la energía es limitada, la proteína se utiliza como fuente de energía y no puede producirse la síntesis de proteínas óptima. La recomendación de una ingesta de proteínas estimada de 3,5 a 4 g/kg/día requerida para el crecimiento se basa en cálculos teóricos para un feto sano en crecimiento. No se conoce con exactitud la cantidad de proteína que se necesita para el crecimiento óptimo después del nacimiento. Los beneficios de una ingesta más elevada de proteínas pueden incluir crecimiento y recambio de tejido magro, formación de huesos y constituyentes sanguíneos, y síntesis de hormonas. La deficiencia proteínica durante el primer año de vida puede provocar falta de crecimiento y, cuando es extrema, puede derivar en edema y menor resistencia a las infecciones. Demasiada proteína aumenta la concentración de urea en sangre, hidrogeniones y aminoácidos (es decir, fenilalanina, tirosina), lo que da como resultado acidosis metabólica. Esta combinación de alteraciones metabólicas puede dañar el cerebro en desarrollo. 

Las proteínas forman parte de la estructura de todas las células y tejidos del cuerpo incluyendo el tejido muscular, los órganos internos, los tendones, la piel, el pelo y las uñas. En promedio constituyen en torno al 20% del peso corporal total. Son necesarias para el crecimiento y la formación de tejido nuevo, para la reparación tisular y para regular muchas vías metabólicas, y también se emplean como fuente de energía. Necesarias para construir la mayoría de las enzimas del cuerpo. Las proteínas desempeñan un papel en el mantenimiento del equilibrio hídrico de los tejidos, en el transporte de nutrientes a las células, en el transporte de oxígeno y en la regulación de la coagulación de la sangre.

Los máximos responsables del funcionamiento de nuestras células son los genes y las proteínas, los genes son la parte más pequeña con entidad propia y una función concreta que consiste en dar las instrucciones precisas para la construcción de las proteínas, ellas son las partes activas. Cualquier cosa que haga una célula, reproducirse, moverse, contactarse con otras células, etc. Lo hacen las proteínas y sus acciones son las que permiten el crecimiento y funcionamiento de nuestro cuerpo. Cuando nos miramos en un espejo lo que vemos es el resultado de la acción colectiva de todas las proteínas que nos componen, somos una manifestación de estas diminutas y trabajadoras moléculas.

ESTRUCTURAS

Estructura primaria.- Se refiere a la secuencia de los aminoácidos dentro de la proteína. Este orden es muy importante, un solo aminoácido que haga falta o que no esté colocada en el lugar que le corresponde tendrá como resultado la pérdida de la actividad de dicha proteína.

La secuencia de aminoácidos de una cadena polipeptídica determina el tipo de interacciones electrónicas que se producirán (tanto entre la misma proteína como con su entorno) y el grado de libertad de adoptar diferentes conformaciones estables a una temperatura fisiológica.

Estructura secundaria.- Es el arreglo fijo de los aminoácidos que resulta de las interacciones entre los enlaces amídicos cercanos entre sí. Las dos estructuras secundarias más importantes son la hélice alfa y la lámina plegada beta.

TIPOS

Las proteínas se pueden clasificar en dos tipos principales: Proteínas simples y proteínas conjugadas.

Proteínas simples

Estas proteínas se pueden clasificar en dos categorías según su forma.

Proteínas fibrosas (Insolubles en agua)

§  QUERATINAS: Se encuentran en el pelo, la piel, uñas, plumas, algodón y lana.

§  COLÁGENOS: Son la clase más importante en el tejido conectivo. Son componentes de los tendones, ligamentos, huesos y dientes.

§  ELASTINAS: Son los componentes de las paredes de los vasos sanguíneos.

  

Proteínas globulares (Se dispersan en el agua formando coloides)

ALBÚMINAS

Las moléculas grandes, solución de sal neutra, soluble en agua y se diluye, se coagula al calentarla. Por ejemplo, la beta-amilasa, la albúmina de huevo, la albúmina del suero sanguíneo, los granos de trigo (Triticum) y las semillas de ricino (Ricinus communis).

GLOBULINAS

Las moléculas grandes, neutrales, solubles en agua salada, se coagulan al calentarse a altas temperaturas, por ejemplo, la a-amilasa, los anticuerpos en la sangre, las globulinas de suero, el fibrinógeno sanguíneo, los granos de trigo, semillas de ricino, mostazas, legumina y vicillin de los guisantes, el archin y cornarchin de los cacahuetes y la glicina de la soja.

HISTONAS

Moléculas pequeñas con más proteínas básicas, solubles en agua, pero no se coagulan fácilmente por el calor, por lo general se encuentran asociadas con los ácidos nucleicos, como en nucleoproteínas.

Proteínas conjugadas

Estos complejos de proteínas y otras moléculas diferentes se pueden dividir en siete tipos.

§  Nucleoproteínas (proteínas + ácidos nucleicos) se encuentran en el núcleo (en su mayoría constituyen los cromosomas). Proteínas compuestas de ácidos nucleicos (DNA y RNA) y proteínas

§  Las lipoproteínas (proteínas + lípidos) Ayudan a suspender y transportar los Iípidos a través del torrente sanguíneo.

§  Las glucoproteínas (proteínas + hidratos de carbono) juegan un papel importante en los sistemas de reconocimiento de las células y los mecanismos celulares de defensa contra los microorganismos. Se encuentran en la superficie de la membrana y en las paredes celulares.

§  Hemoproteínas, Contiene un grupo hemo, además de la parte proteínica de la molécula. Ejemplos: hemoglobina y mioglobina.

CATEGORÍAS

A continuación se exponen algunos ejemplos de proteínas y las funciones que desempeñan:

Por función estructural o de soporte:

Algunas proteínas constituyen estructuras como las membranas de las células, otras como el colágeno, la elastina y la queratina permiten la elasticidad y resistencia en órganos y tejidos.

El colágeno se encarga de dar fuerza y flexibilidad a la piel, huesos, ligamentos, articulaciones, ojos, uñas y cabello, Este se obtiene de las carnes rojas, blancas y pescado. La producción de  colágeno disminuye con la edad y está perdida se manifiesta mediante arrugas en la piel, dolor en las articulaciones, falta de elasticidad en el cabello, labios más delgados y uñas frágiles

Por función hormonal:

Algunas hormonas son de naturaleza proteica como la insulina y el glucagón que regulan los niveles de glucosa en la sangre, o las hormonas segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o la calcitonina que regula el metabolismo del calcio.

La insulina es una de las tantas hormonas creadas por el cuerpo humano, permite que la glucosa entre en las células para proveerlas de energía. Así que al ingerir alimentos, el cuerpo los descompone en glucosa que van al intestino delgado para ser absorbido y utilizarla para trabajar y pensar, hacer ejercicio y sanarse.

La insulina se genera normalmente en el páncreas, cuando la glucosa entra al torrente sanguíneo, este administra la cantidad suficiente para mover la glucosa dentro de las células.

Por función enzimática:

Son proteínas cuya función es la "catálisis de las reacciones bioquímicas". Algunas de estas reacciones son muy sencillas; otras requieren de la participación de verdaderos complejos multi-enzimáticos. El poder catalítico de las enzimas es extraordinario: aumentan la velocidad de una reacción, al menos un millón de veces.
Las proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular, una de sus funciones es convertir los alimentos en energía. Nuestro cuerpo produce una enzima específica para cada alimento que comemos, por ejemplo, la proteasa es una enzima para digerir la proteína, la lipasa digiere grasas y la amilasa es para digerir los carbohidratos. Estas enzimas transforman el alimento en partículas muy pequeñas para ser digeridas por el cuerpo.

Tienen actividad biológica ya que participa en las reacciones químicas de nuestras células.

Por función de transporte:

Muchos iones y moléculas específicas son transportados por proteínas específicas.

En la membrana mitocondrial se encuentra una serie de proteínas que transportan electrones hasta el oxígeno en el proceso de respiración aeróbica.

La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre, la mioglobina transporta oxígeno a los músculos, las lipoproteínas transportan lípidos por la sangre, los citocromos transportan electrones. Todas las células necesitan oxígeno para que realicen sus actividades. El oxígeno que las células necesitan es enviado por los pulmones a través de la sangre por medio de la hemoglobina.

Por función defensiva:

Los anticuerpos o también conocidas como inmunolobinas son glucoproteínas que pueden encontrarse de forma soluble en la sangre u otros fluidos corporales de los vertebrales, disponiendo de una forma idéntica y actúa como receptor de los linfocitos B y son empleados por el sistema inmune para identificar y neutralizar elementos extraños tales como bacterias, virus o parásitos. Al ser reconocido un antígeno por un anticuerpo es marcado para ser atacado por otras partes del sistema inmune. Los anticuerpos también pueden neutralizar sus objetivos directamente.

La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias. Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas. Algunas toxinas bacterianas como las del botulismo son proteínas fabricadas con funciones defensivas.

IMPORTANCIA EN EL ORGANISMO

Debe aportarse en la alimentación diaria al menos 0,8 gramos de proteínas por kg al día.

Una capacidad inmune adecuada requiere de una alimentación mixta, es decir mezclar proteínas en cada comida. Esto es necesario para constituir una adecuada estructura de ladrillos de las proteínas, conocidos como aminoácidos.

Diariamente se recambia el 1 a 2% de nuestras proteínas, razón por la que debemos ingerir dicha cantidad.

Existen aminoácidos indispensables para la salud dado que el organismo es incapaz de sintetizarlos si no se ingieren.

Estos ladrillos (aminoácidos) se conocen como esenciales y constituyen los factores limitantes para alcanzar la óptima nutrición proteica.

Los cereales son deficitarios en dos: la treonina y lisina (trigo) o triptofano y lisina (el maíz).

Los lácteos de vaca son deficitarios en metionina, cisteína y hoy semi deficitarios en triptofano.
El pescado, pollo, vacuno, tubérculos y leguminosas son deficitarias en cisteína y metionina.

El huevo es deficitario en metionina para el adulto.

La mal nutrición provoca:

• ·         Reducción de la competencia inmune, vale decir la respuesta específica de anticuerpos y de glóbulos blancos disminuye.
• ·         La respuesta inflamatoria de fase aguda se reduce considerablemente.
• ·       La restricción proteica reduce la síntesis del antioxidante y protector más importante de nuestras células, el glutatión. Su deficiencia es secundaria a una pobre ingesta de sus precursores aminoaciditos, el glutamato, la glicina y la cisteína.
• ·   Su déficit reduce la capacidad de limpiar los productos de desechos que los microorganismos nos dejan, los conocidos Radicales Libres. Estos actúan prolongando el daño a las células propias y de paso aumentan el riesgo de un cáncer, promovido por una infección de un virus, por ejemplo la hepatitis B o por la ingestión de productos químicos inductores o promotores de cáncer, por ejemplo pesticidas, toxinas de hongos, etc.
• ·         La falta de proteína produce vulnerabilidad a las infecciones en nuestro organismo lo que se manifiesta en el pulmón y en el intestino delgado.

En ambos, la secreción continua de mucosidades permite un verdadero barrido de las sustancias dañinas, entre ellos sustancias potencialmente cancerígenas y también de microrganismos infecciosos que pudieron entrar.

Esta sustancia viscosa constituida por azúcares y proteínas (glucoproteínas) es de secreción constante y requiere del aporte de proteínas adecuado, si este aporte falla en cantidad o calidad (falta de ciertos aminoácidos conocidos como cisteína o treonina) el mucus será pobre o de mala calidad reduciendo nuestra capacidad de defensa

Alimentos que contienen proteínas

Entre los alimentos con proteínas de origen animal se encuentran en huevos, aves, pescados, carnes y productos lácteos. Proteínas en alimentos de origen vegetal se encuentran en soja, frutos secos, champiñones, legumbres y cereales.

Casi todos los alimentos  contienen proteínas, sólo el  azúcar carece de ellas, ya que se podría considerar por su carácter cristalino como un mineral. 

 

El lomo es uno de los alimentos con mayor contenido de proteínas. El lomo embuchado contiene 50 gramos de proteínas y sólo 8 gramos de grasa por cada 100 gramos. Además de ser uno de los alimentos con más proteínas, el lomo embuchado está exento de grasa por lo que es muy recomendable si se quiere seguir una dieta baja en grasas y en general cualquier dieta alta en proteínas.

La soya es una legumbre muy nutritiva particularmente rica en proteínas. La soya contiene un elevado porcentaje de proteínas de alta calidad, casi 37 gramos de proteínas por cada 100 gramos de soja.

La soya contiene la mayoría de aminoácidos esenciales a excepción de la metionina, la cual se puede completar combinando la soya con otros alimentos como los cereales. Si la comparamos con otros alimentos, la soja, a igual peso, contiene el doble de proteínas que la carne, 4 veces las proteínas del huevo y 12 veces las de la leche.

La leche desnatada en polvo también tiene un alto nivel de proteínas ya que se trata de leche de la cual se ha eliminado prácticamente toda la grasa, pero que conserva todas sus proteínas. El porcentaje de proteínas habitual de la leche desnatada en polvo es de 35 gramos por cada 100 gramos además de contener sólo un gramo de grasa por cada 100. Además de una gran fuente de proteínas, la leche desnatada en es una buena fuente de vitamina B.

El queso, es un alimento rico en proteínas con 32 gramos de proteína por cada 100 pero sin embargo, tiene un alto contenido de grasas, 35 gramos. Como alternativa, el queso magro que tiene hasta un 39% de proteínas y bajo contenido en grasa. Otros quesos como el queso de bola, Gruyere o Emmental tienen también un 29% de proteínas. El queso Roquefort tiene un 23% de proteínas y el Cabrales tiene 21% de proteínas.

 El Bacalao es un buen ejemplo de un alimento rico en proteínas y muy bajo en grasas, además de ser una fuente importante de vitaminas y minerales que hacen de este pescado uno de los alimentos que contienen proteínas más recomendables para cualquiera.

El maní es un fruto seco con muchas propiedades y también tiene una cantidad considerable de proteínas. Cada 100 gramos de maní tienen 27 gramos de proteínas. A pesar de sus nutrientes y propiedades debe comerse con moderación pues es pesado de digerir.

Embutidos como el salchichón o el salami tienen 25,8 gramos de proteínas por cada 100. Atún, bonito, pechuga de pavo y Lentejas rondan los 24 gramos de proteínas por cada 100.

Otros alimentos ricos en proteínas

Otros alimentos con un alto porcentaje de proteínas aunque con menos cantidad que los anteriores son:

§  Lentejas (Las lentejas tienen un 23,5% de proteínas)

§  Atún (23% de proteínas por cada 100 gramos de atún)

§  Arverjas (El 23% de cada 100 gramos de arverjas son proteínas)

§  Queso Roquefort (El queso roquefort es un alimento con un 23% de proteínas)

§  Pechuga pollo (Un 22,8% de proteínas se puede encontrar en la pechuga de pollo)

§  Fiambre de pavo (El fiambre de pavo es un alimento que contiene un 22,4% de proteínas)

§  Chorizo, jamón cocido (22% de proteínas tienen estos alimentos)

§  Sardinas en conserva (Las sardinas en conserva tienen un 22% de proteínas)

§  Carne de cerdo no grasa (La carne de cerdo no grasa tiene 21,2% de proteínas)

§  Carne de buey no grasa (21% de proteínas se puede encontrar en este alimento)

§  Bonito (Alimento que contiene un 21% de proteínas)

§  Queso de Cabrales (Un 21% de proteínas se puede encontrar en el queso de Cabrales)

§  Filete de ternera (Proporciona un aporte de proteínas 20,7%)

§  Carne magra de vacuno (Alimento con un 20,7% de proteínas)

§  Pollo a la parrilla (20,6% de proteínas contiene el pollo a la parrilla)

§  Hígado (Este alimento tiene un porcentaje de 20,5% de proteínas)

§  Cigalas, langostinos, gambas... (20,1% de proteínas)

§  Garbanzos (Estas legumbres tienen un 20% de proteínas)

§  Almendras (Las almendras tienen un 20% de proteínas)

§  Carne magra de cerdo (Un 20% de la carne magra de cerdo son proteínas)

§  Morcilla (Alimento que contiene un 19,5% de proteínas)

§  Cabrito (19% de proteínas se pueden encontrar en la carne de este animal)

§  Garbanzos, judías blancas (Estas legumbres contienen alrededor de un 19% de proteínas)

§  Rape, salmón (El rape y el salmón son pescados que tienen un 19% de proteínas)

§  Cordero (La carne de cordero tiene un 18% de proteínas)

§  Pistachos (Los pistachos tienen un 17,6% de proteínas)

§  Bacalao (17% del Bacalao está formado por proteínas)

§  Carne semigrasa de cerdo (El 16,7% de esta carne son proteínas)

§  Lenguado, pescadilla (Contienen un 16,5% de proteínas)

§  Caracoles (Tienen 16,3% de proteínas)

§  Merluza (La merluza tiene un 15,9% de proteínas)

§  Atún en escabeche (Contiene un 15% de proteínas)

§  Clara de huevo (La clara de huevo tiene un 11,1% de proteínas)

§  Leche desnatada (La leche desnatada contiene un 3,5% de proteínas)

FUENTES

http://www.youtube.com/watch?v=0Rhp3EwYnC4

http://proteinas.org.es/tipos-de-proteinas

http://www.youtube.com/watch?v=VDEPrUJq_Vo

http://actualidad.rt.com/ciencias/view/109471-proteina-leche-materna-proteger-bebes-vih

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/Proteinas.cfm

http://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna

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