Funciones de las Proteínas

Las proteínas desempeñan diversas funciones cruciales en los organismos vivos:

• Enzimas: Actúan como biocatalizadores, acelerando las reacciones químicas.
• Receptores: Reciben señales químicas.
• Transportadoras: Transportan moléculas.
• Estructurales: Forman tejidos.
• Defensa Inmunológica: Forman anticuerpos.
• Motilidad: Funcionan como motores moleculares.
• Transducción: Participan en la transducción de señales.
• Adherencia Celular: Contribuyen a la adherencia y organización tisular.
• Plegamiento: Se pliegan para adquirir su estructura tridimensional.
• Anticongelante: Algunas proteínas actúan como anticongelante.

Cinética Enzimática

La cinética enzimática es el análisis cuantitativo del efecto de los factores que influyen en la actividad enzimática, la cual se mide a través de la velocidad de reacción. Las variables clave incluyen:

• Concentración de enzima, sustratos y productos: Existe un número limitado de sitios de unión en la enzima para los sustratos. Una vez que estos sitios están ocupados, la velocidad de reacción se mantiene constante, incluso si aumenta la concentración de sustrato.
• pH: El pH influye en la fijación del sustrato al centro activo, los grupos disociables de la enzima y el sustrato, la transformación catalítica del sustrato y la estructura de la proteína enzimática.
• Temperatura: La temperatura afecta la velocidad de reacción según la ecuación de Arrhenius, pero también puede causar la desnaturalización térmica de la proteína.

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs es un ciclo integrador que conecta el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas. Ocurre en la matriz mitocondrial y requiere acetil-CoA, producida a partir de ácidos grasos y piruvato (derivado de la glucosa).

Pasos del Ciclo de Krebs:

1. La acetil-CoA (2C) se une al oxalacetato (4C) para formar citrato.
2. El citrato se isomeriza a isocitrato (6C).
3. El isocitrato se convierte en α-cetoglutarato (5C), liberando NADH y CO₂.
4. El α-cetoglutarato se transforma en succinil-CoA (4C).
5. El succinil-CoA se convierte en succinato, generando una molécula de GTP.
6. El succinato se oxida a fumarato (4C), produciendo FADH₂.
7. El fumarato se hidrata a malato (4C).
8. El malato se oxida a oxalacetato (4C), liberando NADH.

Productos del Ciclo de Krebs: 3 NADH, 1 FADH₂, 1 GTP (o ATP), 2 CO₂. A partir del NADH y FADH₂, se generan 36 moléculas de ATP en la cadena respiratoria.

Inhibición Enzimática

β-Oxidación de Ácidos Grasos

Pasos:

1. Activación: Los ácidos grasos se activan con CoA en la membrana mitocondrial interna.
2. Transporte: La acil-CoA se transporta a la matriz mitocondrial mediante la carnitina.
3. Deshidrogenación: Se forma un doble enlace, generando FADH₂.
4. Hidratación: Se agrega agua al doble enlace.
5. Deshidrogenación: Se forma un grupo cetona, generando NADH.
6. Rompimiento tiólico: Se libera acetil-CoA y una acil-CoA con dos carbonos menos.

Metabolismo de Lipoproteínas

Pasos:

1. Degradación de lípidos: Emulsión de grasas en el intestino.
2. Degradación de triglicéridos: Acción de la lipasa pancreática.
3. Absorción: Por células de la mucosa intestinal.
4. Formación de quilomicrones: Lipoproteínas que transportan triglicéridos.
5. Transporte: Quilomicrones pasan al sistema linfático y luego a la sangre.
6. Liberación de ácidos grasos: Por acción de la lipoproteína lipasa.
7. Re-esterificación: Los ácidos grasos se re-esterifican dentro de las células.

Tipos de Lipoproteínas

• Quilomicrones: Transportan triglicéridos de la dieta (90% TAG).
• VLDL: Transportan triglicéridos sintetizados en el hígado (65% TAG).
• IDL: Se forma por la digestión de VLDL (35% fosfolípidos, 25% colesterol).
• LDL: Transporta colesterol a los tejidos (50% colesterol, 25% proteínas).
• HDL: Transporta colesterol (55% proteínas, 25% fosfolípidos).

Metabolismo de Aminoácidos

Los aminoácidos que no se utilizan para la síntesis de proteínas se degradan, principalmente en el hígado.

Enzimas Digestivas de Proteínas

Transaminación

Los aminoácidos ceden un grupo amino a un α-cetoglutarato para formar glutamato, que luego se desamina oxidativamente, produciendo amonio (NH₄⁺) que se excreta.

Desaminación

El grupo amino del glutamato se convierte en amonio por la acción de la glutamato deshidrogenasa.

Clasificación de Aminoácidos