Proteínas
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos que realizan casi todas las funciones de las células.
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos. Cada proteína se pliega en una forma tridimensional propia que determina su función, y entre todas realizan casi todo el trabajo de las células: catalizan reacciones, forman tejidos, transportan sustancias, defienden el organismo y transmiten señales.
¿Qué son las proteínas?
El nombre procede del griego prōteios, «de primera importancia», un término sugerido por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius y empleado en 1838 por el holandés Gerardus Mulder. Desde el punto de vista químico, son polímeros de aminoácidos: moléculas con un grupo amino (–NH₂), un grupo carboxilo (–COOH) y una cadena lateral (R) característica, todos unidos al mismo carbono.
Los seres vivos utilizan 20 aminoácidos estándar. Dos de ellos reaccionan por condensación, con pérdida de una molécula de agua, formando un enlace peptídico (–CO–NH–). Unos pocos aminoácidos forman un péptido; cuando la cadena es larga (en general, más de 50 aminoácidos) se habla de proteína.
Las proteínas forman parte de las biomoléculas y su estudio es una pieza central de la bioquímica.
Estructura de las proteínas
| Nivel | Qué es | Enlaces que lo mantienen |
|---|---|---|
| Primaria | Secuencia de aminoácidos de la cadena | Enlaces peptídicos (covalentes) |
| Secundaria | Plegamiento local regular: hélice α y lámina β | Puentes de hidrógeno entre grupos de la cadena principal |
| Terciaria | Forma tridimensional global de una cadena | Puentes disulfuro, puentes de hidrógeno, interacciones iónicas e hidrofóbicas |
| Cuaternaria | Asociación de varias cadenas (subunidades) | Las mismas interacciones no covalentes entre subunidades |
La secuencia (estructura primaria) determina todo lo demás: el cambio de un solo aminoácido puede alterar la función, como ocurre en la anemia falciforme, provocada por la sustitución de un aminoácido en la hemoglobina.
Funciones principales
- Enzimática: las enzimas aceleran las reacciones del metabolismo (amilasa, lipasa, ADN polimerasa).
- Estructural: colágeno en piel, huesos y tendones; queratina en pelo y uñas.
- Transporte: la hemoglobina lleva oxígeno por la sangre; las proteínas de membrana transportan iones.
- Hormonal: la insulina, formada por 51 aminoácidos en dos cadenas, regula la glucosa.
- Defensa: los anticuerpos reconocen y neutralizan agentes extraños.
- Contráctil: actina y miosina permiten la contracción muscular.
- Reserva: la caseína de la leche o la ovoalbúmina del huevo.
Clasificación
- Según su composición: simples (solo aminoácidos, como la albúmina) y conjugadas (con un grupo no proteico, como el grupo hemo en la hemoglobina).
- Según su forma: fibrosas (alargadas e insolubles, como el colágeno) y globulares (compactas y solubles, como las enzimas).
Proteínas en la alimentación
Los humanos podemos sintetizar 11 de los aminoácidos estándar, pero otros 9 son esenciales y debemos tomarlos con la dieta: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina. Las proteínas de origen animal (carne, pescado, huevos, lácteos) contienen todos ellos en buena proporción; las vegetales (legumbres, cereales, frutos secos) pueden carecer de alguno, pero se complementan combinando, por ejemplo, legumbres con cereales.
La Organización Mundial de la Salud recomienda para un adulto sano unos 0,8 g de proteína por kilogramo de peso y día. Cada gramo aporta unas 4 kilocalorías. Durante la digestión, las proteínas se descomponen por hidrólisis en péptidos y aminoácidos.
Desnaturalización
Las proteínas dependen de su forma. Si se rompen los enlaces débiles que la mantienen, la proteína pierde su estructura y su función, aunque la secuencia permanezca: es la desnaturalización. La provocan el calor (la clara del huevo cocinada se vuelve blanca y sólida), los cambios extremos de pH, los disolventes orgánicos y las sales de metales pesados. En casos concretos es reversible, pero normalmente no lo es.
Ejercicios resueltos
1. ¿Cuántos gramos de proteína necesita al día un adulto de 70 kg, según la recomendación de 0,8 g/kg?
70 kg × 0,8 g/kg = 56 g de proteína al día.
2. Un batido contiene 25 g de proteína. ¿Cuánta energía aporta esa proteína, a razón de 4 kcal/g?
25 g × 4 kcal/g = 100 kcal.
3. Una cadena de 10 aminoácidos se forma por condensación. ¿Cuántos enlaces peptídicos y cuántas moléculas de agua se liberan?
Entre n aminoácidos se forman n − 1 enlaces: 10 − 1 = 9 enlaces peptídicos, y cada uno libera una molécula de agua. Resultado: 9 enlaces y 9 H₂O.
4. Una muestra de alimento contiene 2,0 g de nitrógeno. Sabiendo que las proteínas tienen aproximadamente un 16 % de nitrógeno (factor 6,25), ¿cuánta proteína hay?
Proteína = 2,0 g × 6,25 = 12,5 g. Es el principio del método Kjeldahl para estimar la proteína de un alimento.
Preguntas frecuentes
¿De qué están hechas las proteínas?
De aminoácidos unidos en cadena por enlaces peptídicos. Contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y a menudo azufre. La combinación de 20 aminoácidos en secuencias distintas permite una variedad casi ilimitada.
¿Cuáles son los aminoácidos esenciales?
Son nueve que el cuerpo humano no puede fabricar y que hay que obtener de los alimentos: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.
¿Qué es la desnaturalización de una proteína?
Es la pérdida de su estructura tridimensional por efecto del calor, el pH u otros agentes. La proteína deja de funcionar, aunque su secuencia de aminoácidos permanezca intacta.
¿Cocinar los alimentos destruye las proteínas?
No las destruye: las desnaturaliza. Eso suele facilitar la digestión, porque las enzimas acceden mejor a la cadena, y no reduce de forma importante su valor nutricional.
¿Qué diferencia hay entre péptido y proteína?
El péptido es una cadena corta de aminoácidos; la proteína es una cadena larga, normalmente de más de 50 aminoácidos, con estructura tridimensional definida. El límite es convencional.
Referencias
- Nelson, D. L. y Cox, M. M. Lehninger. Principios de bioquímica. Omega.
- Berg, J. M., Tymoczko, J. L. y Stryer, L. Bioquímica. Reverté.
- FAO/OMS/UNU. Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition. Organización Mundial de la Salud, informe técnico n.º 935.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Proteínas». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/proteinas/
