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Proteínas Estructura y función

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Las proteínas son moléculas grandes y complejas que juegan muchos papeles críticos en el cuerpo. Realizan la mayor parte del trabajo en las células y son necesarios para la estructura, función y regulación de los tejidos y órganos del cuerpo.

Las proteínas están formadas por cientos o miles de unidades más pequeñas llamadas aminoácidos, que están unidas entre sí en largas cadenas. Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos que se pueden combinar para formar una proteína. La secuencia de aminoácidos determina la estructura tridimensional única de cada proteína y su función específica.

Proteínas y enlaces peptídicos

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Las proteínas son algo de lo que hemos oído hablar porque son una parte importante de nuestra dieta. Si miramos esta etiqueta nutricional para macarrones con queso, podemos ver que, además de contener varios gramos de carbohidratos y grasas, también contienen proteínas.

Las proteínas son moléculas biológicas grandes que están formadas por aminoácidos que están unidos por enlaces peptídicos.

Para formar proteínas, muchos aminoácidos se unen por deshidratación para formar enlaces peptídicos, que es un enlace entre el grupo carbonilo del aminoácido y el nitrógeno del grupo amino de otro aminoácido. Los enlaces peptídicos son increíblemente fuertes y ayudan a las proteínas a permanecer juntas para realizar su trabajo.


Proteínas como estructura

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Las proteínas se pueden usar para proporcionar estructura. Un ejemplo es una proteína llamada queratina. La queratina es una proteína que se encuentra en nuestro cabello, piel y uñas.

Las proteínas de queratina se unen y forman filamentos, que son hebras largas entrelazadas. Si piensa en una cuerda gruesa, que consiste en muchas piezas de cuerda más pequeñas, se fortalece por el hecho de que todas estas piezas diferentes están entrelazadas, y ese es exactamente el caso con la queratina.

La queratina es hidrofóbica e insoluble en agua; Este miedo al agua es parte de por qué la queratina es tan fuerte. Las diferentes cadenas de proteínas de queratina se sienten muy atraídas entre sí y menos por el ambiente exterior, lo que les ayuda a permanecer juntas.

Otra proteína estructural importante es el colágeno. Es un componente importante del tejido conectivo, que se encuentra en los tendones y ligamentos. Nuevamente, es muy importante para la estructura que encontramos en nuestros cuerpos.

Proteínas como tomarlas

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Las dietas altas en proteínas y bajas en carbohidratos son lo mejor desde el filete de flanco en rodajas, y cada comercializador de alimentos en el universo conocido parece querer un pedazo de la tarta de proteínas.

Los culturistas están arrebatando, agarrando y tragando batidos de proteínas. Las personas que hacen dieta están engullendo barras de proteínas (y evitando la pasta) con la esperanza de perder peso rápidamente.

Cuando tomar

La gente a menudo se pregunta cuándo es el mejor momento para tomar su proteína en polvo.

Esto depende de sus objetivos de salud y estado físico. Es posible que desee consumirlo en un momento particular del día, dependiendo de si desea perder peso, desarrollar músculo o preservarlo.

Estos son los mejores momentos para tomar proteínas en función de sus objetivos específicos.

Tipos de proteínas

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Cuando se trata de nutrientes esenciales, la proteína se encuentra en la cima de la lista.

Es un gato de todos los oficios con muchos roles en el cuerpo. La proteína es una fuente de energía, puede ayudar a reparar el tejido dañado, es esencial para el crecimiento y juega un papel en la prevención de infecciones y enfermedades.

La proteína es naturalmente abundante en alimentos como carnes, pescado, huevos, productos lácteos, granos, semillas y legumbres. También está disponible como un suplemento dietético, comúnmente conocido como proteína en polvo.

Estas son algunas de las proteínas en polvo más conocidas que puedes comprar.

  • Proteína de suero: una proteína a base de lácteos. Contiene todos los aminoácidos esenciales y se absorbe rápidamente.
  • Proteína de caseína: una proteína a base de lácteos. Contiene todos los aminoácidos esenciales y se absorbe lentamente, por lo que las personas suelen tomarlo antes de acostarse.

  • Proteína de soja: una proteína de origen vegetal que contiene todos los aminoácidos esenciales. También se ha relacionado con algunos beneficios para la salud impresionantes.

  • Proteína de guisante: una proteína de origen vegetal. Tiene bajos niveles de los aminoácidos no esenciales cisteína y metionina.

  • Proteína de arroz: una proteína de origen vegetal con bajos niveles del aminoácido esencial lisina.


Proteína de cáñamo: una proteína de origen vegetal hecha de semillas de cáñamo que tiene altos niveles de fibra y grasas esenciales omega-3 y omega-6. La proteína de cáñamo es baja en el aminoácido lisina.
Las proteínas en polvo son una forma útil de aumentar su ingesta de proteínas si siempre está en movimiento. Son convenientes, portátiles y vienen en una variedad de sabores.

Para tomar proteínas en polvo, simplemente mezcle el polvo con agua u otro líquido de su elección. Muchas marcas populares de suplementos también venden batidos de proteínas listos para tomar.

¿Cuánta proteína es suficiente?

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Todos hemos escuchado el mito de que la proteína extra desarrolla más músculo. De hecho, la única forma de desarrollar músculo es a través del ejercicio.


  • Los cuerpos necesitan una cantidad modesta de proteínas para funcionar bien. La proteína extra no te da fuerza extra. Según el Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos:
  • Los adolescentes y los hombres activos pueden obtener todas las proteínas que necesitan de tres porciones diarias para un total de siete onzas.
  • Para los niños de 2 a 6 años, la mayoría de las mujeres y algunas personas mayores, el gobierno recomienda dos porciones diarias por un total de cinco onzas.
  • Para los niños mayores, las adolescentes, las mujeres activas y la mayoría de los hombres, las directrices dan el visto bueno a dos porciones diarias por un total de seis onzas.

Todos los que comen un filete de ocho onzas que se sirve típicamente en restaurantes obtienen más proteínas de las que necesitan sus cuerpos. Además, también obtienen una gran cantidad de grasa saturada que obstruye las arterias.

Los beneficios de la proteína

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Muchas personas que se han subido al carro alto en proteínas / bajo en carbohidratos piensan que pueden empacar tanta proteína como quieran. Pero los expertos en nutrición recomiendan precaución. Las razones por las cuales tienen que ver con cómo se cree que las dietas altas en proteínas / bajas en carbohidratos conducen a la pérdida de peso.

Cuando las personas comen muchas proteínas pero pocos carbohidratos, sus metabolismos cambian a un estado llamado cetosis. La cetosis significa que el cuerpo se convierte de la quema de carbohidratos como combustible para quemar su propia grasa.

Cuando la grasa se descompone, pequeñas cantidades de carbono llamadas cetonas se liberan en el torrente sanguíneo como fuentes de energía. Cetosis, que también ocurre en la diabetes., tiende a suprimir el apetito, lo que hace que las personas coman menos, y también aumenta la eliminación de fluidos del cuerpo a través de la orina, lo que resulta en una pérdida de peso del agua.

Proteínas como fuente de energía

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Puede obtener energía de las proteínas, pero no es su mejor opción. La proteína tiene otros trabajos que cumplir que tienen prioridad sobre su uso como fuente de energía, como la construcción de músculos y la producción de sustancias a base de proteínas que hacen que los músculos se contraigan.

También le toma más tiempo a su cuerpo convertir las proteínas en energía en comparación con el impulso rápido que puede obtener de los carbohidratos.

De proteínas a aminoácidos


Cuando las proteínas que come se digieren, se descomponen en aminoácidos individuales para que las células de su cuerpo tengan acceso a las que necesitan para el trabajo en cuestión. Alrededor del 75 por ciento de los aminoácidos se usan para sintetizar nuevas proteínas.

Estas proteínas ayudan a construir y reparar tejidos, incluidos músculos, huesos y piel. También se usan para producir enzimas que digieren los alimentos y activan su metabolismo. Los aminoácidos que no se vuelven a ensamblar en proteínas ayudan a producir neurotransmisores y hormonas.

Aminoácidos convertidos en energía

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Los aminoácidos son químicamente similares a la glucosa, excepto que contienen nitrógeno. Esto significa que incluso después de que la proteína se digiera en aminoácidos, deben seguir más pasos para eliminar el nitrógeno. Una vez que el nitrógeno se ha ido, los aminoácidos se convierten en glucosa o ácidos grasos.

De cualquier manera, te dan energía. Debido a los pasos adicionales, la proteína proporciona una fuente de energía más lenta pero más duradera que los carbohidratos, según el Manual de Salud en el Hogar del Manual Merck.

Desventaja para los músculos

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Sus músculos pueden usar ácidos grasos para obtener energía cuando descansan, pero cuando aumenta su nivel de actividad, dependen de la glucosa.

La conversión de aminoácidos en glucosa puede llenar el vacío cuando tienes pocas fuentes de energía, pero cuando la proteína se usa para obtener energía, el amoníaco se produce como un subproducto.


Durante el ejercicio intenso o prolongado, el amoníaco puede acumularse en los músculos y causar fatiga. También agotarás las proteínas necesarias para reparar y restaurar los músculos, informa la Universidad Estatal de Idaho.

Proteínas cómo se forman

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Las proteínas son los productos finales del proceso de decodificación que comienza con la información en el ADN celular. Como caballos de batalla de la célula, las proteínas componen elementos estructurales y motores en la célula, y sirven como catalizadores para prácticamente todas las reacciones bioquímicas que ocurren en los seres vivos. Esta increíble variedad de funciones deriva de un código sorprendentemente simple que especifica un conjunto de estructuras enormemente diverso.

De hecho, cada gen en el ADN celular contiene el código para una estructura proteica única. Estas proteínas no solo se ensamblan con diferentes secuencias de aminoácidos, sino que también se mantienen unidas por diferentes enlaces y se pliegan en una variedad de estructuras tridimensionales. La forma plegada, o conformación, depende directamente de la secuencia lineal de aminoácidos de la proteína.

¿De qué están hechas las proteínas?

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Los componentes básicos de las proteínas son los aminoácidos, que son pequeñas moléculas orgánicas que consisten en un átomo de carbono alfa (central) unido a un grupo amino, un grupo carboxilo, un átomo de hidrógeno y un componente variable llamado cadena lateral (ver más abajo).

Dentro de una proteína, múltiples aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos, formando así una cadena larga. Los enlaces peptídicos se forman mediante una reacción bioquímica que extrae una molécula de agua cuando se une al grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo de un aminoácido vecino. La secuencia lineal de aminoácidos dentro de una proteína se considera la estructura primaria de la proteína.

Como se forman?

Todas las proteínas están formadas por un conjunto de solo veinte aminoácidos, cada uno de los cuales tiene una cadena lateral única. Las cadenas laterales de aminoácidos tienen diferentes químicas. El grupo más grande de aminoácidos tiene cadenas laterales no polares.

Varios otros aminoácidos tienen cadenas laterales con cargas positivas o negativas, mientras que otros tienen cadenas laterales polares pero sin carga. La química de las cadenas laterales de aminoácidos es crítica para la estructura de la proteína porque estas cadenas laterales pueden unirse entre sí para mantener una longitud de proteína en una determinada forma o conformación.

Las cadenas laterales de aminoácidos cargadas pueden formar enlaces iónicos, y los aminoácidos polares son capaces de formar enlaces de hidrógeno. Las cadenas laterales hidrofóbicas interactúan entre sí a través de interacciones débiles de van der Waals.

La gran mayoría de los enlaces formados por estas cadenas laterales no son covalentes. De hecho, Las cisteínas son los únicos aminoácidos capaces de formar enlaces covalentes, lo que hacen con sus cadenas laterales particulares.

Debido a las interacciones de la cadena lateral, la secuencia y la ubicación de los aminoácidos en una proteína particular guía donde se producen los dobleces y pliegues en esa proteína.

¿Qué son las familias de proteínas?

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Todas las proteínas se unen a otras moléculas para completar sus tareas, y la función precisa de una proteína depende de la forma en que sus superficies expuestas interactúan con esas moléculas.

Las proteínas con formas relacionadas tienden a interactuar con ciertas moléculas de manera similar y, por lo tanto, estas proteínas se consideran una familia de proteínas. Las proteínas dentro de una familia particular tienden a realizar funciones similares dentro de la célula.

Las proteínas de la misma familia también suelen tener largos tramos de secuencias de aminoácidos similares dentro de su estructura primaria. Estos tramos se han conservado a través de la evolución y son vitales para la función catalítica de la proteína.

Tipos

Por ejemplo, las proteínas del receptor celular contienen diferentes secuencias de aminoácidos en sus sitios de unión, que reciben señales químicas desde el exterior de la célula, pero son más similares en las secuencias de aminoácidos que interactúan con las proteínas de señalización intracelulares comunes.

Las familias de proteínas pueden tener muchos miembros, y probablemente evolucionaron a partir de antiguas duplicaciones de genes. Estas duplicaciones condujeron a modificaciones de las funciones de las proteínas y expandieron el repertorio funcional de los organismos con el tiempo.

Proteínas como polímeros con secuencia

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Las proteínas consisten en aminoácidos conjugados por enlaces peptídicos, que es un tipo de enlace amida formado a partir de un grupo carboxilo y un grupo amino en α-aminoácidos (excepto en un caso). Este tipo especial de enlace amida se denomina enlace peptídico y las moléculas grandes (polímeros) así obtenidas son polipéptidos.

Un polipéptido es, como con las poliamidas sintéticas, básicamente un polímero de condensación y fundamentalmente un polímero único y de revestimiento.

Uno o más polipéptidos forman proteínas y, en muchos casos, varias proteínas (individuales) forman una molécula ensamblada: una proteína polimérica. Cada proteína componente se llama subunidad, y una proteína que tiene una sola subunidad es una proteína de subunidad única.

Las proteínas realizan una amplia variedad de funciones en los organismos vivos, y el tamaño o la longitud de un polipéptido también varía ampliamente.

La proteína individual más grande (más larga) conocida es la Titina (conectina: que contribuye a la rigidez pasiva del músculo), que tiene un tamaño molecular de alrededor de 30,000 residuos de aminoácidos y tres millones de Da. Aunque esto depende de la definición de una “proteína”, la proteína más pequeña está compuesta de 20 aminoácidos (jaula TRP) o menos.

Proteínas naturales

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Las proteínas naturales están compuestas por 20 tipos de aminoácidos; 19 son α-aminoácidos y uno es un iminoácido. Excepto por el más simple (glicina), 19 aminoácidos son quirales y todos generalmente son formas L.

En la cadena polipeptídica de una proteína, estos aminoácidos están en cola, y el orden de esta secuencia es crucial. Esta secuencia designada determina la función de una proteína, y está codificada dentro del gen, como una secuencia de desoxinucleótidos en el ADN.

Típicamente, esta secuencia de aminoácidos controla la estructura de la proteína y, por lo tanto, su función. La secuencia aa en un polipéptido se denomina estructura primaria. Las proteínas forman sus estructuras tridimensionales únicas y jerárquicas, derivadas de esta secuencia aa.

Estructuras secundarias

Las estructuras secundarias se forman principalmente a través de interacciones (van der Waals, enlaces de hidrógeno, etc. ) entre las cadenas principales de un péptido y están menos influenciadas por las características de las cadenas laterales.

Las interacciones entre las cadenas laterales conducen a la formación de una estructura tridimensional compleja, que se denomina estructura terciaria. La interacción de la cadena interpeptídica produce otras estructuras de orden superior, como las proteínas poliméricas (estructura cuaternaria).

Incluso en los casos de proteínas fibrosas y lineales, como la queratina y el colágeno, las interacciones entre las diferentes cadenas de polipéptidos son cruciales para formar las estructuras finales y funcionales. tales como proteínas poliméricas (estructura cuaternaria).

Incluso en los casos de proteínas fibrosas y lineales, como la queratina y el colágeno, las interacciones entre las diferentes cadenas de polipéptidos son cruciales para formar las estructuras finales y funcionales. tales como proteínas poliméricas (estructura cuaternaria).

Incluso en los casos de proteínas fibrosas y lineales, como la queratina y el colágeno, las interacciones entre las diferentes cadenas de polipéptidos son cruciales para formar las estructuras finales y funcionales.

Ejemplos de funciones proteicas.

Las proteínas se pueden describir de acuerdo con su amplia gama de funciones en el cuerpo, enumeradas en orden alfabético:

FunciónDescripción
AnticuerpoLos anticuerpos se unen a partículas extrañas específicas, como virus y bacterias, para ayudar a proteger el cuerpo.
EnzimaLas enzimas llevan a cabo casi todas las miles de reacciones químicas que tienen lugar en las células.También ayudan con la formación de nuevas moléculas al leer la información genética almacenada en el ADN.
MensajeroLas proteínas mensajeras, como algunos tipos de hormonas, transmiten señales para coordinar procesos biológicos entre diferentes células, tejidos y órganos.
Componente estructuralEstas proteínas proporcionan estructura y soporte para las células. A mayor escala, también permiten que el cuerpo se mueva.
Transporte / almacenamientoEstas proteínas se unen y transportan átomos y moléculas pequeñas dentro de las células y en todo el cuerpo.

Función de la proteína

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La colección de proteínas dentro de una célula determina su salud y función. Las proteínas son responsables de casi todas las tareas de la vida celular, incluida la forma celular y la organización interna, la fabricación del producto y la limpieza de residuos, y el mantenimiento de rutina.

Las proteínas también reciben señales del exterior de la célula y movilizan la respuesta intracelular. Son las macromoléculas del caballo de batalla de la célula y son tan diversas como las funciones que desempeñan.

Las proteínas pueden ser grandes o pequeñas, en su mayoría hidrófilas o en su mayoría hidrófobas, existen solas o como parte de una estructura de unidades múltiples y cambian de forma con frecuencia o permanecen prácticamente inmóviles.

Todas estas diferencias surgen de las secuencias de aminoácidos únicas que forman las proteínas. Las proteínas completamente plegadas también tienen características superficiales distintas que determinan con qué otras moléculas interactúan. Cuando las proteínas se unen a otras moléculas, su conformación puede cambiar de manera sutil o dramática.

Proteínas como moléculas ejecutoras

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La mayoría de los genes de resistencia a las enfermedades de las plantas (R) codifican proteínas que comparten características estructurales comunes. Sin embargo, los genes ejecutores de tipo R asociados al activador de la transcripción (TALE) no muestran una homología de secuencia considerable con ninguno de los genes R conocidos.

Adoptamos un enfoque de clonación basado en mapas y una tecnología basada en TALE para aislar y caracterizar Xa23, un nuevo gen ejecutor R derivado del arroz salvaje (Oryza rufipogon) que confiere un espectro extremadamente amplio de resistencia al tizón bacteriano causado por Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo).

Xa23 codifica una proteína de 113 aminoácidos que comparte un 50% de identidad con la proteína ejecutora R XA10 conocida. Las hélices transmembrana predichas en XA23 también se superponen con las de XA10. Sin embargo, a diferencia de Xa10, la transcripción Xa23 se activa específicamente por AvrXa23, un TALE presente en todos los aislados de campo Xoo examinados.

Además, el alelo susceptible xa23 tiene un marco de lectura abierto idéntico de Xa23, pero difiere en la región promotora al carecer del elemento de unión TALE (EBE) para AvrXa23. XA23 puede desencadenar una fuerte respuesta hipersensible en arroz, tabaco y tomate.

Nuestros resultados proporcionan la primera evidencia de que los genomas de plantas tienen una familia de genes ejecutores R en la que los miembros ejecutan su función y espectro de resistencia a las enfermedades al reconocer los TALE afines en el patógeno.

Proteínas donde se encuentran alimentos

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Todos los alimentos elaborados con carne, pollo, mariscos, frijoles y guisantes, huevos, productos de soya procesados, nueces y semillas se consideran parte del Grupo Protein Foods. Frijoles y guisantes también son parte del grupo de verduras. Para obtener más información sobre frijoles y guisantes.

Seleccione una variedad de alimentos con proteínas para mejorar la ingesta de nutrientes y los beneficios para la salud, que incluyen al menos 8 onzas de mariscos cocidos por semana. Los niños pequeños necesitan menos, según su edad y sus necesidades calóricas.

El consejo para consumir mariscos no se aplica a los vegetarianos. Las opciones vegetarianas en el Grupo Protein Foods incluyen frijoles y guisantes, productos de soya procesados ​​y nueces y semillas. Las opciones de carne y pollo deben ser magras o bajas en grasa.

En general, 1 onza de carne, pollo o pescado, ¼ de taza de frijoles cocidos, 1 huevo, 1 cucharada de mantequilla de maní o ½ onza de nueces o semillas se pueden considerar como 1 onza equivalente del Grupo de Alimentos con Proteína.

 

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¿Qué son las proteínas?
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¿Qué son las proteínas?
Descripción
Las proteínas son moléculas grandes que nuestras células necesitan para funcionar correctamente. Se componen de aminoácidos. La estructura y la función de nuestros cuerpos dependen de las proteínas. La regulación de las células, tejidos y órganos del cuerpo no puede ocurrir sin ellos.
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