Proteïnes: Estructura, Funcions i Desnaturalització | Biologia

Les Proteïnes: Estructura i Funció

Les proteïnes són macromolècules d'alt pes molecular formades per C, H, O i N, però també poden contenir P i S.

Estructures de les Proteïnes

Les proteïnes estan formades per la unió d'unitats anomenades aminoàcids mitjançant enllaços peptídics. Un aminoàcid és una molècula que presenta un carboni unit a quatre components diferents: un àtom d'hidrogen, un grup amina (-NH₂), un grup carboxil (-COOH) i un grup R o cadena lateral, que és diferent en cada tipus d'aminoàcid. Hi ha 20 aminoàcids diferents que formen proteïnes. Uns quants aminoàcids units formen un pèptid, i molts aminoàcids units formen una cadena polipeptídica. Una proteïna pot estar formada per una cadena polipeptídica, per dues cadenes o més.

Nivells Estructurals de les Proteïnes

En una proteïna es poden distingir fins a quatre nivells estructurals diferents:

1. Estructura primària: És la seqüència lineal d'aminoàcids units mitjançant enllaços peptídics. Una cadena polipeptídica es diferencia d'una altra cadena per la seqüència dels aminoàcids i per la proporció de cada tipus d'aminoàcid.
2. Estructura secundària: És la disposició espacial que adopta la cadena polipeptídica. Les dues formes espacials més típiques són l'helicoïdal (α-hèlix) o la làmina plegada (β-laminar). L'estructura es manté estable gràcies als ponts d'hidrogen que s'estableixen entre els enllaços peptídics enfrontats.
3. Estructura terciària: És el plegament en l'espai de l'estructura secundària, que adopta una forma globulosa i que es manté gràcies als enllaços que es formen entre els grups R dels aminoàcids.
4. Estructura quaternària: Només apareix en aquelles proteïnes formades per dues o més cadenes polipeptídiques i és la unió i disposició final de les cadenes en l'espai.

L'estructura primària és la responsable de la forma tridimensional final de la proteïna, ja que depèn de la seqüència d'aminoàcids que la cadena polipeptídica adopte una forma o una altra. La forma tridimensional de la proteïna és essencial per a la funció que realitza.

Desnaturalització de les Proteïnes

La desnaturalització és la pèrdua de la forma tridimensional de la proteïna, que torna a l'estructura primària, en augmentar la temperatura o canviar el pH del medi. Si tornem el medi a les seves condicions inicials, moltes proteïnes poden tornar a adoptar la seva forma tridimensional típica. Això s'anomena renaturalització.

Les Funcions de les Proteïnes

En una cèl·lula hi ha milers de proteïnes diferents i cada tipus de proteïna realitza una funció diferent. Les principals funcions que fan són:

• Transportadora: Les proteïnes poden unir substàncies i transportar-les. Ex: lipoproteïnes.
• Estructural: Hi ha proteïnes que formen estructures tant a la cèl·lula com als teixits i òrgans. Exs: proteïnes de membrana, proteïnes ribosomals, queratina de les ungles, pell i pèls.
• Contràctil: L'actina i la miosina de les cèl·lules musculars, que possibiliten la seva contracció.
• Reguladora: Moltes hormones són proteïnes, com la insulina i el glucagó.
• Defensa: Els anticossos o immunoglobulines són proteïnes fabricades per les cèl·lules del sistema immunitari que protegeixen d'infeccions.
• Enzimàtica: Els enzims són proteïnes i la seva funció és accelerar les reaccions químiques.

Característiques dels Enzims

Els enzims són biocatalitzadors, ja que augmenten la velocitat de les reaccions bioquímiques. Les seves principals característiques són:

• Eficiència: Actuen en xicoteta quantitat i no es consumeixen en la reacció.
• Especificitat: Cada tipus d'enzim catalitza una determinada reacció química o un determinat tipus de reaccions químiques.
• Sensibilitat: Són molt sensibles a augments de temperatura i a canvis del pH del medi.
• Reversibles: Molts enzims poden realitzar una reacció química en tots dos sentits.

El mode d'actuar dels enzims és el següent: l'enzim té un lloc on s'uneix el substrat (centre actiu) i la seva unió forma l'anomenat complex enzim-substrat. Quan el substrat es converteix en producte, l'enzim se solta i es pot unir a una nova molècula de substrat.