¿Por qué necesitamos nitrógeno?

Aminoácido

El nitrógeno es esencial para un organismo que quiera fabricar proteínas. Es decir, que no se quiera morir. Porque las proteínas son las herramientas de la célula. Y están hechas de aminoácidos, sus piezas. El orden de los aminoácidos en la proteína le da la forma. Y eso se debe a la estructura de los aminoácidos. Resulta que todos tienen una parte común, sí, que es igual en todos. Pero también una parte variable, característica de cada uno. La parte común se emplea en unirse entre sí. La parte común está formada por un carbono, llamado alfa, que hace de lugar de reunión. ¿De reunión de quién? Pues de un grupo amino y de un grupo ácido. De ahí el nombre de este tipo de molécula. Y de un hidrógeno, pero lo que cuenta es el grupo amino y el grupo ácido. Que son lo común, lo que todo aminoácido tiene, sea cual sea. ¿Qué hacen con ellos? Algo más difícil de decir que de ver. Así que fíjate en el gráfico. El grupo amino se une al grupo ácido de otro aminoácido por un lado. Y el grupo ácido se une al grupo amino de otro aminoácido por el otro lado. Quedan los dos lados cubiertos. O sea, el aminoácido abrazado a otros dos, uno a izquierda y otro a derecha, mediante los enlaces amino a ácido. Que son unos enlaces tan especiales que hasta tienen nombre propio. Enlaces peptídicos. Y ya está, ya se ha formado una cadena.

Péptido

Ahora sólo falta plegarla, hacerle adoptar una forma. Y no es que sea especialmente difícil. Si te fijas, el N del grupo amino y el O del grupo ácido (carboxilo, para los amigos) juegan un papel. Resulta que el N está unido al H por un enlace covalente. En los enlaces covalentes los electrones se comparten. Pero, a veces, en los enlaces covalentes, hay truco. Porque, aunque se comparta, uno se queda el electrón más rato que el otro. Eso pasa entre el N y el H. El N lo tiene más rato. Es decir, al H le falta un poquito de electrón. Si le faltara todo el electrón sería un ion. Pero sólo le falta un poquito. Puede mantenerse unido al N y tener carga. Poca, muy poca, pero carga. Y positiva porque a ratos le falta un electrón. Se llama carga parcial. H?+.

¿Lo que te acabo de decir del N y el H? Pues lo mismo para el C y el O. Sólo que aquí, quien tira más del electrón es el O. Lo tiene más rato, pero no del todo. Es decir, el O tiene carga parcial negativa. O?-.

¿Y qué sucede entre dos cargas parciales? Un enlace. Débil, por supuesto. Pero. Hay un pero. ¿Te has fijado que hay muchos aminoácidos? ¿Te has fijado que hay muchos H y muchos O con cargas parciales positivas y negativas? Es decir, ¿te has fijado que puede haber muchos enlaces débiles? Y muchos enlaces débiles pueden ser muy fuertes. Porque para romper algo así sujeto, habría que romperlos a todos a la vez. Y son muchos. Se llaman puentes de hidrógeno.

Lámina beta

Bueno, pues las proteínas usan esos enlaces débiles para doblarse sobre sí mismas. De varias maneras. Está la hélice alfa, está la lámina beta antiparalela, está la lámina beta paralela

Pero no acaba ahí.

El carbono alfa, ese carbono que tenía el papel de lugar de reunión, no sólo tiene el grupo amino, el grupo ácido y un hidrógeno. También tiene otro grupo químico. Variable según de qué aminoácido se trate. Se le llama grupo lateral y puede ser positivo, negativo, neutro, miscible en agua, inmiscible en agua, grande, pequeño… Es decir, puede ser de su padre y de su madre. ¿Hay 20 aminoácidos diferentes en las proteínas? Pues hay 20 grupos laterales distintos. En primer dibujo, en el del aminoácido, estaba escrito R. Bueno, sí, como en las ecuaciones se escribe X. R, ahí, significa una formula química que puede cambiar según de qué aminoácido se trate. R puede ser -H, puede ser -CH3, puede ser -CH2-CH2-S-CH3, puede ser… Míralo tú mismo cuántas cosas puede ser R (20 en las proteínas).

Interacciones entre grupos laterales

Las interacciones entre ellos, entre los R, entre los grupos laterales, son las que provocan la forma de la proteína. Es decir, los R son importantísimos. Los que están cargados se repelen o se atraen. Los que se pueden mezclar con el agua se colocan por fuera y los que no tienden a esconderse dentro de la madeja, del ovillo que forma la cadena proteica. Y así se logra la forma. Interaccionando los grupos laterales entre sí. De tal manera que, si pongo los aminoácidos en el mismo orden obtengo la misma forma. ¿Siempre el mismo orden? Siempre la misma forma. A la forma se le llama conformación tridimensional de la proteína.

Resulta que el orden de los aminoácidos es lo más importante para la forma de una proteína. Y la forma es lo más importante para su función. Luego el orden de los aminoácidos dice la función de la proteína. Y si lo cambio, si cambio el orden, puedo alterar la función.

O sea. Que los aminoácidos son muy importantes. Luego el nitrógeno también.

5 Replies to “¿Por qué necesitamos nitrógeno?”

  1. ana itzel perez aguila

    muy buen blog no sabes las respuestas tan utiles que me has brindado a todas esas grandes preguntas que me atrofiaban la mente muchas gracias hace falta mas gente como tu!!
    suerte en tu vida

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  2. Imagen de perfil de José Luis Castillo

    Pues muchas gracias!!! Si he sido útil merece la pena el tiempo empleado. Si tuviera que ir pagando las cervezas que merecéis (que no lo descarto) los que aquí pasáis algo de vuestro tiempo, me arruinaría. Y eso me haría sentirme muy feliz.

    🙂

    Gracias de nuevo, de las de verdad.

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  3. Santiago

    José Luis C., muy bueno, didáctico, ameno. Es una lástima que el sistema de enseñanza que yo viví (60-70)no hubiese prof… con ese conocimiento de las materias y capacidad para transmitirlo, me habría ido mejor.

    Un cordial saludo.

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