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Las proteínas fibrosas

Las proteínas fibrosas o escleroproteínas están constituidas por cadenas polipeptídicas ordenadas de modo paralelo a lo largo de un eje, formando fibras o láminas largas. Son resistentes e insolubles en medios acuosos.

Son elementos básicos estructurales del tejido conjuntivo de los animales superiores.

Queratina

En el pelo, la cadena polipeptídica se enrolla en una hélice α dextrógira que se estabiliza por puentes de hidrógeno. Cuatro hélices se enrollan de forma levógira aumentando la resistencia y formando una protofibrilla, estabilizada por puentes de hidrógeno y disulfuro. Once de éstas se juntan en una microfibrilla. Cientos de éstas forman las macrofibrillas de las células que se agrupan formando las fibras del cabello.

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La queratina es la principal proteína constitutiva del cabello, las plumas, la lana, la capa exterior de la piel, las pinzas, las escamas, los cuernos, las conchas de las tortugas, las púas y las pezuñas. Les proporciona resistencia, insolubilidad en agua y durabilidad.

Colágeno

Esta proteína tiene numerosos residuos de prolina e hidroxiprolina, que impiden la formación de estructuras α o β, adoptando una  estructura helicoidal triple de una resistencia extraordinaria y poca capacidad de estiramiento:

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Imprescindible en los tendones, cartílagos y en la matriz de los huesos.  Sus moléculas se fabrican en unas células especializadas: los fibroplastos.

Elastina

Es una proteína flexible localizada en el tejido conjuntivo de estructuras y órganos que son elásticos, como la piel, los ligamentos o los vasos sanguíneos.

Las redes de elastina se alargan o se doblan cuando son sometidas a un esfuerzo. La gran elasticidad que presenta es porque tiene una estructura irregular en la cual se establecen enlaces cruzados, que permiten que se estire hasta el 150% antes de romperse.

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Actina y miosina

Aunque presentan una estructura filamentosa son solubles en agua, por lo que a veces, no se incluyen dentro del grupo de las fibrosas. Aparecen en casi todas las células eucariotas y son las responsables de la contracción muscular debido al deslizamiento entre ambas:

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Fibroina

Proteínas resistentes, pero flexibles, que producen insectos y arañas para fabricar la seda, capullos, nidos… Su estructura es la de una lámina β:

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Son estructuras compactas ya que la disposición de las cadenas y que en su mayoría son residuos de glicina favorecen el empaquetamiento.

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Las proteínas

Las proteínas son biomoléculas orgánicas formadas por la polimerización de aminoácidos, unidos mediante enlace peptídico. El número de aminoácidos varía de una proteína a otra pero todas poseen un elevado peso molecular.

Según sea la estructura de la proteína distinguimos:

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  • Proteínas fibrosas (escleroproteínas), caracterizadas por una estructura filamentosa y por ser insolubles en agua. Básicamente tienen función estructural.
  • Proteínas globulares (esferoproteínas), que poseen un estructura más o menos esférica y son solubles en medios acuosos. Realizan funciones más complejas y son las principales responsables de la actividad biológica de la célula.

Atendiendo a su composición, las podemos clasificar en:

  • Holoproteínas: formadas exclusivamente por aminoácidos.
  • Heteroproteínas: formadas por una parte proteica (apoproteína) y otra porción no proteica de naturaleza diversa (grupo prostético). Así, en las glucoproteínas el grupo prostético es un glúcido, las lipoproteínas están asociadas a un lípido, las hemoproteínas contienen un grupo hemo o las metaloproteínas están unidas a un centro metálico.

Una de las características más importantes de las proteínas es su especificidad. Las proteínas son específicas de cada especie y dentro de cada especie también lo son para cada individuo. Esto es debido a que la secuencia de aminoácidos de cada proteína está codificada en la información genética, aunque existen proteínas homólogas cuya estructura y función son similares en diferentes especies. Además, se caracterizan por su especificidad de función, ya que cada proteína presenta una estructura característica que está estrechamente relacionada con la función que desempeña.

Funciones de las proteínas

Debido a la gran variedad de proteínas existentes desempeñan multitud de funciones distintas:

  • Función de sostén o soporte, sobre todo las proteínas fibrosas. Forman parte del tejido conectivo (colágeno); de la dermis, las uñas o el pelo (queratina); de los tendones y ligamentos (elastina); o a nivel celular en los microtúbulos del citoesqueleto (tubulina) o en los cromosomas (histonas).
  • Forman parte de la estructura de las membranas plasmáticas y actúan como receptores de hormonas o neurotransmisores, regulan el paso de de sustancias a través de la membrana e intervienen en procesos de reconocimiento celular.
  • Función de transporte o almacenamiento de muchos iones y moléculas, como el hierro (transferrina y ferritina), el oxígeno (hemoglobina y mioglobina), los ácidos grasos (seroalbúminas) o el colesterol (lipoproteínas).
  • Función catalítica, pues constituyen la estructura de la mayoría de las enzimas que catalizan las reacciones metabólicas.
  • Función contráctil, ya que intervienen en la contracción muscular (actina y miosina), así como en el movimiento de cilios y flagelos.
  • Función defensiva, como anticuerpos (inmunoglobulinas) o participando en el proceso de coagulación (trombina y fibrinógeno).
  • Función hormonal, pues muchas hormonas son proteínas (como la insulina que regula la concentración de azúcar en sangre).
  • Función energética, ya que los aminoácidos pueden ser metabolizados para proporcionar energía, aunque su importancia es menor que la de los glúcidos y lípidos.
  • Función homeostática, pues contribuyen a mantener el equilibrio del medio interno, además de colaborar en el mantenimiento del pH.
  • Fuente de aminoácidos, como las proteínas de la leche (caseína) para los lactantes, o las del huevo (ovoalbúminas) para el desarrollo del embrión.