Aminoácido para niños
Un aminoácido es una molécula orgánica muy importante para la vida. Imagina que son como los pequeños ladrillos que construyen las proteínas, que son gigantescas estructuras esenciales para nuestro cuerpo.
Cada aminoácido tiene una parte especial llamada grupo amino y otra llamada grupo carboxilo. Además de formar proteínas, los aminoácidos también participan en muchas otras funciones vitales de nuestras células, como enviar mensajes en el cerebro (transmisión nerviosa) o ayudar a crear otras moléculas importantes.
Cuando dos aminoácidos se unen, lo hacen de una forma especial: el grupo amino de uno se conecta con el grupo carboxilo del otro. En este proceso, se libera una molécula de agua y se forma un enlace llamado enlace peptídico. Si se unen muchos aminoácidos, forman una cadena larga que se llama polipéptido. Cuando estas cadenas son muy largas y tienen una forma definida, ¡se convierten en proteínas!
Este proceso de unión ocurre de forma natural dentro de nuestras células, en unas estructuras diminutas llamadas ribosomas. En nuestro código genético, hay instrucciones para crear 20 tipos diferentes de aminoácidos, que son los "ladrillos" principales de todas las proteínas.
Todos los aminoácidos que forman las proteínas son de un tipo específico llamado L-alfa-aminoácidos. Esto significa que tienen una estructura particular donde el grupo amino y el grupo carboxilo están unidos al mismo átomo de carbono, llamado "carbono alfa". A este carbono también se unen un hidrógeno y una parte variable, que es lo que hace que cada aminoácido sea diferente y tenga propiedades únicas. Aunque existen cientos de tipos de aminoácidos, solo 20 son los que se usan para construir las proteínas de nuestro cuerpo.
Contenido
Descubrimiento de los aminoácidos
Los científicos comenzaron a descubrir los aminoácidos hace mucho tiempo, a principios del siglo XIX.
- En 1806, dos químicos franceses, Louis-Nicolas Vauquelin y Pierre Jean Robiquet, encontraron el primer aminoácido. Lo aislaron de los espárragos y lo llamaron asparagina.
- Más tarde, en 1810, se descubrió la cistina, y en 1820, la glicina y la leucina.
- El último de los 20 aminoácidos comunes que se descubrió fue la treonina en 1935, gracias a William Cumming Rose. Él también identificó cuáles aminoácidos son "esenciales" para los humanos, es decir, los que nuestro cuerpo no puede fabricar y debemos obtener de los alimentos.
- En años más recientes, se han descubierto otros aminoácidos, como la selenocisteína en 1986 y la pirrolisina en 2002.
En 1902, los científicos Emil Fischer y Franz Hofmeister propusieron que las proteínas se forman cuando los aminoácidos se unen en una cadena lineal, a la que Fischer llamó "péptido".
¿Cómo es un aminoácido?
La estructura básica de un aminoácido es como un pequeño esqueleto con varias partes unidas a un carbono central, llamado carbono alfa.
Las partes principales son:
- Un grupo carboxilo (representado en rojo en la imagen).
- Un grupo amino (representado en verde).
- Un átomo de hidrógeno (en negro).
- Una "cadena lateral" (en azul, marcada como "R"). Esta cadena es diferente para cada tipo de aminoácido y le da sus propiedades únicas.
Los grupos carboxilo y amino pueden cambiar su carga eléctrica dependiendo de si el ambiente es más ácido o más básico (esto se mide con el pH). Por eso, en el agua, los aminoácidos suelen tener una forma especial llamada zwitterión, donde tienen cargas positivas y negativas al mismo tiempo, pero su carga total es neutra.
La mayoría de los aminoácidos tienen una estructura similar, pero la prolina es un poco diferente porque sus átomos de nitrógeno y carbono alfa forman un anillo.
Tipos de aminoácidos
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Los aminoácidos se pueden clasificar de varias maneras, lo que nos ayuda a entender mejor sus funciones.
Según las propiedades de su cadena lateral
La cadena lateral (la parte "R") es clave para clasificar los aminoácidos:
Neutros polares
Estos aminoácidos son "polares" o "hidrófilos", lo que significa que les gusta el agua y pueden interactuar bien con ella.
- Serina (Ser, S)
- Treonina (Thr, T)
- Glutamina (Gln, Q)
- Asparagina (Asn, N)
- Tirosina (Tyr, Y)
- Cisteína (Cys, C)
- Glicina (Gly, G)
Neutros no polares
Estos aminoácidos son "apolares" o "hidrófobos", lo que significa que no les gusta mucho el agua. Sus cadenas laterales están hechas principalmente de hidrocarburos. Son muy importantes para que las proteínas adquieran su forma tridimensional correcta.
- Alanina (Ala, A)
- Valina (Val, V)
- Leucina (Leu, L)
- Isoleucina (Ile, I)
- Metionina (Met, M)
- Prolina (Pro, P)
- Fenilalanina (Phe, F)
- Triptófano (Trp, W)
Con carga negativa (ácidos)
Estos aminoácidos tienen una carga negativa en su cadena lateral.
- Ácido aspártico (Asp, D)
- Ácido glutámico (Glu, E)
Con carga positiva (básicos)
Estos aminoácidos tienen una carga positiva en su cadena lateral.
- Lisina (Lys, K)
- Arginina (Arg, R)
- Histidina (His, H)
Según si el cuerpo los puede fabricar
- Aminoácidos esenciales: Son los que nuestro cuerpo no puede fabricar por sí mismo. Debemos obtenerlos a través de los alimentos que comemos. Si no los consumimos, nuestro cuerpo no puede crecer ni reparar sus tejidos correctamente. Para los humanos, algunos ejemplos son la valina, leucina y lisina.
- Aminoácidos no esenciales: Son los que nuestro cuerpo sí puede fabricar a partir de otras sustancias. Ejemplos incluyen la alanina, glicina y serina.
Según la posición del grupo amino
- Alfa-aminoácidos: El grupo amino está en el segundo carbono de la cadena (el carbono alfa). La mayoría de las proteínas están hechas de este tipo de aminoácidos.
- Beta-aminoácidos: El grupo amino está en el tercer carbono de la cadena.
- Gamma-aminoácidos: El grupo amino está en el cuarto carbono de la cadena.
Aminoácidos en nuestro código genético
La mayoría de los seres vivos, incluyendo los humanos, usan 20 aminoácidos principales para construir sus proteínas. Estos son: Alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptófano y valina.
Sin embargo, en algunos organismos, el código genético puede incluir otros aminoácidos. Por ejemplo, la selenocisteína es el aminoácido número 21, y la pirrolisina es el número 22, que se encuentra en algunas arqueas (un tipo de microorganismo).
Aminoácidos modificados y otras funciones
Después de que los aminoácidos se unen para formar una proteína, a veces pueden sufrir cambios o "modificaciones". Estas modificaciones son muy importantes para que la proteína funcione correctamente. Por ejemplo, la formación de "puentes disulfuro" ayuda a que las proteínas mantengan su forma.
Además de formar proteínas, muchos aminoácidos tienen otras funciones importantes en el cuerpo. Algunos actúan como neurotransmisores, que son sustancias que transmiten mensajes en el cerebro. Otros pueden ser parte de vitaminas.
Existen muchos aminoácidos que no forman parte de las proteínas, pero que cumplen roles importantes en la naturaleza. Algunos ejemplos son la beta alanina o el ácido γ-aminobutírico (GABA).
Propiedades de los aminoácidos
Propiedades ácido-básicas
Los aminoácidos pueden actuar tanto como ácidos como básicos, dependiendo del ambiente en el que se encuentren. Esto se debe a que sus grupos carboxilo y amino pueden ganar o perder átomos de hidrógeno, cambiando su carga eléctrica. Por esta razón, se les llama sustancias "anfóteras".
En nuestro cuerpo, donde el pH es casi neutro (alrededor de 7.3), los aminoácidos suelen estar en su forma zwitterión, con cargas positivas y negativas que se equilibran.
Propiedades ópticas
Casi todos los aminoácidos (excepto la glicina) tienen una característica especial: pueden desviar la luz polarizada. Esto se debe a que tienen una estructura "asimétrica" en su carbono alfa. Si desvían la luz hacia la derecha, se llaman "dextrógiros", y si la desvían hacia la izquierda, "levógiros".
En la naturaleza, los aminoácidos que forman las proteínas son principalmente del tipo "L-aminoácidos", lo que se refiere a su forma estructural.
Solubilidad
No todos los aminoácidos se disuelven igual de bien en el agua. Esto depende de la naturaleza de su cadena lateral. Si la cadena lateral tiene carga, el aminoácido será más soluble en agua.
Absorción de luz
Los aminoácidos no absorben la luz visible, por lo que no tienen color. Sin embargo, algunos aminoácidos con estructuras especiales llamadas "anillos aromáticos", como la tirosina, el triptófano y la fenilalanina, pueden absorber la luz ultravioleta (UV). Esta propiedad es útil para los científicos para estudiar las proteínas.
Punto isoeléctrico
El punto isoeléctrico (pI) es un pH específico en el que un aminoácido tiene una carga eléctrica neta de cero. En este punto, las cargas positivas y negativas del aminoácido se equilibran. Cuando un aminoácido está en su punto isoeléctrico, es menos soluble en agua y no se mueve si se le aplica una corriente eléctrica.
Reacciones de los aminoácidos
Los aminoácidos pueden participar en varias reacciones químicas importantes:
- Reacciones del grupo carboxilo:
* Descarboxilación: El aminoácido puede perder su grupo carboxilo y convertirse en una amina. Así se forman sustancias importantes como la histamina. * Formación de amidas: El grupo carboxilo puede unirse con amoniaco para formar otras moléculas, como la asparagina.
- Reacciones del grupo amino:
* Transaminación: El grupo amino de un aminoácido puede transferirse a otra molécula, creando un nuevo aminoácido. Esto es clave para que nuestro cuerpo fabrique aminoácidos no esenciales. * Desaminación oxidativa: El grupo amino se elimina del aminoácido, formando otras sustancias y amoniaco.
Galería de imágenes
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Estructura de un aminoácido (serina)
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Estructura general de un aminoácido.
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Un zwiterión, en disolución.
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Clasificación de los aminoácidos.
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Fórmula constitutiva racional simplificada de la glicina.
Véase también
En inglés: Amino acid Facts for Kids
