a. Enzima
El metabolismo en los seres vivos es un conjunto de reacciones químicas, casi ninguna reacción sucede sin la presencia de una enzima específica. Sin la hidrolasa no hay enlaces peptídicos; sin la lactasa hay galactosemia, sin la ferritina hay anemia, etc.
Lo principal como función biológica de las proteínas es la de catálisis de las reacciones bioquímicas, algunas reacciones requieren proteínas sencillas porque las mismas son sencillas, pero existen otras reacciones que necesitan verdaderos complejos proteínicos para llevarse a cabo.
En las serpientes, alacranes y otros animales venenosos, contienen proteínas que constituyen toxinas, pero existen otros como las hormigas, abejas y vegetales como el chichicaste (familia Urticaceae) que lo que inyectan son ácidos como el ácido fórmico (C – OOH), pero la mayoría de toxinas son proteínas. Hago la aclaración para que no haya confusión.
b. Transporte y almacenamiento
Muchos iones y moléculas específicas son transportados por proteínas adecuadas. En la membrana mitocondrial se encuentra una serie de proteínas que transportan electrones hasta el oxígeno en el proceso de respiración aeróbica.
Absorben y trasladan iones y moléculas pequeñas. Esta es una función proteica. TRANSFERRINA es una proteína que transporta hierro por el plasma sanguíneo, la INSULINA transporta azúcares en forma de glucosa hacia el hígado; la FERRITINA transporta hierro en el hígado, la HEMOGLOBINA transporta oxígeno para el metabolismo aeróbico, así como parte del bióxido de carbono como producto de excreción de la mitocondria, hacia los pulmones. Entonces:
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados e invertebrados; en los músculos. Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre. Los citocromos[1] transportan electrones.
c. Soporte mecánico
Las fuerzas de tensión de la piel y el hueso se deben a la proteína de COLÁGENO de forma alargada, la cual forma fibras con facilidad. Las proteínas fibrosas como el colágeno y las a-queratinas constituyen la estructura de muchos tejidos de soporte del organismo, como los tendones y los huesos.
d. Movimiento coordinado
Los movimientos deslizantes del músculo son acciones de dos clases de filamentos proteínicos o miofibrillas: la actina y la miosina; los flagelos o látigos, los cilios de bacterias y otros microbios por la llamada dineina.
e. Protección inmune
Los anticuerpos son proteínas altamente específicas que reconocen sustancias extrañas al organismo y se combinan con ellas, tal es el caso de virus, bacterias, células extrañas; juegan papel importante al distinguir lo propio y lo extraño.
Las inmunoglobulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos. 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 la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteínas fabricadas con funciones defensivas.
f. Generación y transmisión de los impulsos nerviosos
La respuesta de las células nerviosas a los estímulos específicos está mediada por los receptores proteínicos. En la sinapsis (conexiones de neurona a neurona), por ejemplo, interviene la ACETILCOLINA.
g. Control de crecimiento y la diferenciación
El crecimiento (en volumen y longitud), así como la formación de órganos específicos es regulado por proteínas especializadas.
h. Toxina
Muchos de los mecanismos de defensa y adaptación de los organismos están integrados por proteínas específicas: los venenos de serpientes, escorpiones, alacranes, arañas, etc. Son proteínas específicas.
i. Función estructural
Algunas proteínas constituyen estructuras celulares: las glucoproteínas forman parte de las membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias por medio de difusión facilitada. Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes. Otras proteínas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos: El colágeno del tejido conjuntivo fibroso. La elastina del tejido conjuntivo elástico. La queratina de la epidermis.
Las arañas y los gusanos de seda segregan fibrina para fabricar las telas de araña y los capullos de seda, respectivamente.[2]
j. Función de reserva
La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y la hordeina de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión. La lactoalbúmina de la leche.
k. Conformación nativa de una proteína
Se le llama así a la estructura normal de una proteína. Cuando una proteína sufre un proceso de desorganización de sus enlaces, estructura interna y pierde su conformación nativa, a ese proceso se le conoce como DESNATURALIZACIÓN.
Por ejemplo el bronceado, las quemaduras, la coagulación de la albúmina del huevo por aplicación de calor en un sartén o cualquier otro artefacto, son procesos de desnaturalización. Se considera que a temperaturas de 50 grados Celsius o más, todas las proteínas se desnaturalizan. Ésa debe ser la preocupación de los científicos ante el calentamiento global; el humano podrá producir aire acondicionado, generar calefacción y regulación de un ambiente dentro de una casa, o ¿qué sé yo?, pero las proteínas con todo y sus funciones se desnaturalizan y, como los otros organismos son los que sirven de alimento al humano, porque éste es inútil en ese sentido, al no tener fuentes de alimentación, tendrá irremediablemente que morir…
[1] El citocromo es una proteína de color oscuro que desempeña una función vital en el transporte de energía química en todas las células vivas. Las células animales obtienen la energía de los alimentos mediante un proceso llamado respiración; las plantas capturan la energía de la luz solar por medio de la fotosíntesis. Los citocromos intervienen en los dos procesos. Tienen un anillo nitrogenado llamado porfirina que encierra un átomo metálico (de hierro o cobre, por ejemplo). El átomo metálico es el que da al citocromo el color oscuro característico. Hay tres grandes tipos de citocromos llamados a, b y c. Citocromo a, contiene cobre. Citocromos b y c, contienen hierro.
Los citocromos están incorporados en la membrana celular de las bacterias y en las membranas internas de las mitocondrias (orgánulos presentes en las células animales y vegetales) y de los cloroplastos (que sólo se encuentran en las células vegetales). Durante la respiración y la fotosíntesis, las moléculas de citocromo aceptan y liberan alternativamente un electrón, que pasan a otro citocromo en una cadena de reacciones químicas llamada transferencia de electrones, que funciona con liberación de energía. Esta energía se almacena en forma de adenosín trifosfato (ATP). Cuando la célula necesita energía, la toma de sus reservas de ATP.
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