Defina qué es una proteína. ¿Qué se entiende por estructura primaria y secundaria de una proteína? Explique los enlaces y fuerzas que estabilizan ambas estructuras. [1 punto]
Una proteína es un polímero de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos que, superado cierto tamaño —en torno a cincuenta aminoácidos—, adopta una conformación tridimensional definida de la que depende su función. Es la biomolécula más versátil de la célula: actúa como enzima, como elemento estructural, como transportador, como receptor, como anticuerpo y como regulador.
La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos, es decir, el número, el tipo y el orden en que se disponen desde el extremo amino terminal hasta el carboxilo terminal. Viene determinada directamente por la secuencia de nucleótidos del gen, y de ella dependen todos los demás niveles: la proteína se pliega como se pliega porque su secuencia es la que es.
La estructura secundaria es la disposición espacial que adopta la cadena de manera local y regular, por plegamiento repetitivo de tramos de la misma. Las dos formas principales son la
-hélice, en la que la cadena se enrolla en espiral dextrógira con unos
aminoácidos por vuelta y los radicales hacia fuera, y la lámina u hoja
plegada, en la que varios tramos de la cadena se disponen en zigzag, paralelos o antiparalelos entre sí. Un caso particular es la hélice de colágeno, más extendida y estabilizada por tres cadenas enrolladas entre sí.
En cuanto a los enlaces y fuerzas que las estabilizan, la diferencia entre ambos niveles es tajante.
La estructura primaria se mantiene por enlaces peptídicos, que son enlaces covalentes entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, formados por condensación con pérdida de agua. Por ser covalentes son muy fuertes y estables, y solo se rompen por hidrólisis enzimática o en condiciones drásticas. De ahí que la desnaturalización, que destruye los demás niveles, deje intacta la estructura primaria.
La estructura secundaria se mantiene por puentes de hidrógeno, que son enlaces débiles, y además entre átomos del propio esqueleto peptídico y no de los radicales: se establecen entre el oxígeno del grupo
de un aminoácido y el hidrógeno del grupo
de otro. En la
-hélice se forman entre aminoácidos separados por cuatro posiciones dentro de la misma cadena, y en la lámina
, entre tramos de cadena contiguos. Individualmente son débiles, pero al ser tan numerosos y estar dispuestos con regularidad estabilizan el conjunto.