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Proteínas: qué son y cómo influyen en el funcionamiento del organismo

Las proteínas son biomoléculas formadas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estos no son sus únicos componentes, pues ciertas estructuras proteicas pueden contener azufre, fósforo, hierro, magnesio, cobre y otros elementos químicos.

Desde un punto de vista fisiológico, las proteínas son los componentes principales de la célula, razón por la cual se necesitan para la reparación de tejidos, crecimiento, división celular y otras muchas funciones relacionadas con la estructura física de los seres vivos.

Por tal razón, no es de extrañar que de un 10 a un 15 % de la dieta de cualquier ser humano deba estar compuesta por proteínas. Por suerte, estas macromoléculas esenciales para la vida se encuentran en múltiples comidas: salmón, huevos, leche, legumbres, ternera y una larga lista de alimentos.

Debido a la importancia tanto física como nutricional de estas biomoléculas, vemos necesario indagar en la morfología, propiedades e ingesta necesaria de las proteínas. Continúa con nosotros en este viaje por diversos conceptos bioquímicos, pues te aseguramos que algunos de los datos en las siguientes líneas te sorprenderán.

¿Cuáles son las características de las proteínas?

Para ir abriendo apetito, vamos a presentarte una serie de datos que encuadran el mundo de las proteínas en un plano más tangible y objetivo. Vamos allá:

  • Las proteínas representan aproximadamente el 50 % del peso en seco de los tejidos de los seres vivos.
  • Un individuo adulto necesita ingerir un gramo de proteína al día por cada kilo de peso.
  • Los aminoácidos que componen las proteínas se encuentran codificados en el código genético estándar, común para todos los seres vivos.
  • Un gramo de proteína aporta 4 kilocalorías de energía.
  • El cuerpo humano tiene cerca de 100.000 tipos de proteínas, todas ellas necesarias para el desempeño de funciones vitales.

Como podemos ver, las proteínas se rigen mediante un lenguaje universal (el código genético) y componen las distintas estructuras de todos los seres vivos que nos rodean. Aún así, hemos introducido un término que tenemos que explicar a fondo, pues no se puede entender la estructura proteica sin él: toca hablar del aminoácido.

Los aminoácidos y su importancia

Un aminoácido se define como cada una de las unidades básicas que conforman a las proteínas. Su estructura química se basa en una molécula de carbono central, un grupo amino, un grupo carboxilo, un átomo de hidrógeno y un radical químico variable. Así pues, estamos ante una especie de “cruz” química con una estructura tetraédrica en el plano tridimensional.

Existen 20 aminoácidos distintos, los cuales se unen en órdenes diversos mediante enlaces peptídicos para dar lugar a las proteínas (cadenas polipeptídicas) presentes en la naturaleza. Resumiendo este conglomerado terminológico en un símil básico, es como si utilizáramos las mismas piezas de un puzzle para crear un cuadro distinto cada vez: los resultados son muy diferentes entre ellos debido al orden de los componentes individuales, pero el material basal es el mismo. En este caso, está claro que el orden sí altera el producto.

Podemos distinguir dos tipos de aminoácidos: esenciales y no esenciales. Los esenciales son aquellos que no pueden ser sintetizados por el organismo y que por lo tanto deben ser ingeridos mediante la dieta. Cabe destacar que la “esencialidad” de cada uno de ellos depende del taxón de ser vivo en el que nos fijemos, pues las distintas rutas metabólicas de las especies hacen que unas necesiten ciertos compuestos que otras no.

Por otro lado tenemos a los aminoácidos no esenciales, aquellos que podemos sintetizar dentro de nuestro organismo (principalmente en el hígado) a partir de intermediarios por transaminación, y que por lo tanto no son estrictamente necesarios en la dieta. En último lugar están los aminoácidos condicionalmente esenciales, es decir, aquellos que son requeridos en la ingesta diaria en ciertos marcos y situaciones concretas.

Por último, y tras esta revisión tan somera del mundo de los aminoácidos, es necesario recalcar que la calidad nutricional de una proteína viene codificada por el número de aminoácidos esenciales que esta presente en su estructura química, además de la digestibilidad de sus componentes y la proporción retenida por el organismo.

Estructura de las proteínas

Describir la complejidad estructural de las proteínas tal y como hemos hecho con los aminoácidos es una tarea prácticamente imposible, pues el espacio de redacción es finito y hay mucho terreno que abarcar. Basta con saber que todas las proteínas poseen un mismo esqueleto químico central, es decir, una cadena lineal de diversos aminoácidos. Esto se denomina “estructura primaria”, y es la que principalmente condiciona la naturaleza y función de la proteína en el organismo.

La cosa se complica mucho más, pues debido al plegamiento de la macromolécula, su disposición tridimensional y otros muchos más factores, las proteínas tienen también estructura terciaria, secundaria y cuaternaria.

Funciones

Todas las proteínas realizan funciones esenciales para el desarrollo y mantenimiento celular, pero podemos aunar las tareas de estas biomoléculas en los siguientes puntos:

  • Catálisis: las enzimas son comunmente proteínas, así que podemos decir que estas se encargan de llevar a cabo múltiples reacciones químicas en nuestro cuerpo.
  • Reguladoras: las hormonas son proteínas. Estas se encargan de mantener el equilibrio de nuestro cuerpo, entre otras muchas funciones conductuales y físicas.
  • Protectora: las inmunoglobulinas (anticuerpos) son de naturaleza proteica, razón por la cual su función inmunológica es vital.
  • Estructural: colágeno, tubulina, queratina y otros muchos compuestos proteicos componen las estructuras físicas que nos caracterizan como organismos.

Podríamos seguir enumerando funciones durante días, pues algunas proteínas (por sí mismas o asociadas a otros compuestos) son transportadoras de sustancia por el torrente sanguíneo, tienen funciones motoras, otorgan coloraciones a los seres vivos, son reserva energética y muchas más funcionalidades. En resumen: prácticamente todos los procesos biológicos requieren de la presencia de proteínas.

Las proteínas y la nutrición

La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) indican que del 10 al 15 % de la energía diaria necesaria de un individuo debe de provenir de proteínas de forma directa. Este valor varía dependiendo de las necesidades y requerimientos de la persona en cuestión, pues por ejemplo, un deportista con elevado desarrollo muscular puede necesitar aumentar esta ingesta al 35 %.

Pero cuidado: organizaciones médicas como la Clínica Mayo nos avisan de que consumir más de dos gramos de proteína por kilo de peso del individuo empieza a ser excesivo, lo que se puede traducir en problemas hepáticos y renales a largo plazo. De todas formas, este tipo de patologías no deben preocupar a la población general, pues consumir un porcentaje de proteínas tan alto es prácticamente imposible a menos que se recurra a suplementos.

En contra de lo que ciertos sectores poblacionales creen, no solo la carne y los productos derivados de animales poseen proteínas. Por ejemplo, 100 gramos de lentejas tienen 9 gramos de proteína pura. Sí que es cierto que la carne presenta una proporción más alta (25 gramos por cada 100 gramos de filete), pero es posible obtener toda la ingesta proteica necesaria sin recurrir a productos cárnicos.

La proteína está presente en una amplia gama de alimentos, ya sean de origen animal o vegetal: pescados, carnes rojas, pollo, pavo, huevos, leche, frutos secos, soja, avena y otros muchísimos alimentos más. Así pues, la fuente de obtención y la modulación de la dieta en base a la ingesta proteica depende completamente de los valores y necesidades de cada uno.

Resumen

Como hemos podido ver, existe suficiente información disponible sobre las proteínas como para escribir varios libros. Desde un punto de vista biológico suponen la mayoría de los componentes orgánicos de los tejidos de los seres vivos y cumplen una serie de funciones incontables en nuestro organismo. También poseen una estructura característica basada en los aminoácidos, unos compuestos universales que codifican su funcionalidad y naturaleza según la ordenación que presenten en la cadena lineal.

Por último, también te hemos mostrado la importancia de la ingesta proteica en la dieta del ser humano y qué alimentos son ricos en ella. Desde luego, estamos ante una biomolécula y macronutriente (junto a las grasas y los carbohidratos) sin el que no podríamos vivir.

Referencias bibliográficas:

  • ¿Está consumiendo demasiada proteina? Mayoclinic. Recogido a 13 de octubre en https://newsnetwork.mayoclinic.org/discussion/esta-consumiendo-demasiada-proteina/
  • Algunos datos sobre las proteínas, radychildren.org (Hospital de San Diego). Recogido a 13 de octubre en https://www.rchsd.org/health-articles/algunos-datos-sobre-las-protenas/
  • Directrices sobre etiquetado nutricional (FAO). Recogido a 13 de octubre en http://www.fao.org/ag/humannutrition/33311-065a023f960ba72b7291fb0bc07f36a3a.pdf
  • La FAO y la OMS presentan un informe de expertos sobre dieta, nutrición y prevención de enfermedades crónicas (OMS). Recogido a 13 de octubre en https://www.who.int/mediacentre/news/releases/2003/pr32/es/#:~:text=La%20ingesta%20de%20prote%C3%ADnas%20recomendada,y%20el%20control%20del%20peso.
  • Proteínas, Manual de Nutrición y dietética de la Universidad Complutense de Madrid. Recogido a 13 de octubre en https://www.ucm.es/data/cont/docs/458-2013-07-24-cap-5-proteinas.pdf
  • Seguí, M. (2011). Estructura y propiedades de las proteínas.
  • Suárez López, M. M., Kizlansky, A., & López, L. B. (2006). Evaluación de la calidad de las proteínas en los alimentos calculando el escore de aminoácidos corregido por digestibilidad. Nutrición hospitalaria, 21(1), 47-51.