Estructura y Propiedades Físicoquímicas de las Proteínas

Las proteínas son compuestos químicos complejos formados por la unión de aminoácidos.

Estructura de las proteínas

Estructura primaria

Una cadena polipeptídica consiste en una cadena lineal de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. El primer puesto de la cadena corresponde al grupo amino terminal, y la estructura primaria es la secuencia en la que están situados todos los constituyentes hasta llegar al carboxilo terminal. Esta secuencia está codificada genéticamente 

Existen cadenas polipeptídicas de cualquier número de aminoácidos, sin que exista una solución de continuidad entre péptidos y proteínas. Por convención, se suele considerar proteína a quellos polipéptidos con un peso molecular del orden de 10.000 o más.

Estructura secundaria

La estructura secundaria es la forma en la que la cadena polipeptidica se pliega en el espacio. En una proteína, cada tramo de cadena polipeptídica tiene distinta estructura secundaria. Existen varias formas definidas de estructura secundaria, las más importantes de las cuales son las llamadas hélice a y hoja plegada b. 

Las estructuras secundarias definidas están mantenidas por puentes de hidrógeno formados exclusivamente entre los grupos amino y carboxilo que constituyen el esqueleto de la cadena polipeptídica. Consecuentemente, los parámetros estructurales (distancias, ángulos) serán iguales, independientemente de la proteína y de los aminoácidos que formen la estructura. 

Estructura de la hélice a. En la figura superior están representados los puentes de hidrógeno

Estructura de la hoja plegada b. En la figura superior están representados los puentes de hidrógeno

También se considera como un tipo de estructura secundaria el llamado "bucle W", un bucle formado por un tramo de cadena de cualquir longitud cuyos extremos se aproximan, asemejándose a la letra griega omega W. Estos bucles suelen aparecer, entre otros lugares, uniendo tramos de hoja plegada b. 

Estructura terciaria

La estructura terciaria de la proteína es la forma en la que se organizan en el espacio los diferentes tramos de la cadena polipeptídica, que pueden tener una estructura secundaria definida, como las hélices u hojas o no tenerla. La estructura terciaria está mantenida por enlaces iónicos y de puente de hidrógeno entre las cadenas laterales de los aminoáciodos, enlaces hidrofóbicos y eventualmente puentes disulfuro. 

Estructura terciaria de la proteína G, con tramos de estructura secundaria de hélice a, hoja plegada b y bucles W

Estructura cuaternaria

La estructura cuaternaria de una proteína es la forma en la que se asocian las distintas subunidades constituyentes, si es que existen. Es decir, para poder hablar de estructura cuaternaria es necesario que la proteína esté formada por varias subunidades. Como ejemplos de proteínas con estructura cuaternaria se puede considerar la hemoglobina, las inmunoglobulinas o la miosina. 

Estructura cuaternaria de la hemoglobina humana.

Propiedades físicas y químicas 
Las proteínas Poseen diferentes propiedades físicas y química, dependen de factores intrínsecos o factores extrínsecos. 

Capacidad amortiguadora 

Las proteínas tienen un comportamiento anfótero y esto las hace capaces de neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como un ácido o una base y por tanto liberar o retirar protones (H+) del medio donde se encuentran.

Especificidad

La especificidad de las proteínas explica algunos fenómenos biológicos como: la compatibilidad o no de trasplantes de órganos; injertos biológicos; sueros sanguíneos o los procesos alérgicos e incluso algunas infecciones.

Enlace peptidico

Los péptidos son cadenas lineales de aminoácidos enlazados por enlaces químicos de tipo amídico a los que se denomina Enlace Peptídico.

Hidrolisis 

La hidrólisis de proteínas es la ruptura de la estructura primaria, es decir la ruptura de la secuencia de una proteína.
- Hidrólisis ácida
- Hidrólisis básica
- Hidrólisis enzimática