Proteínas y aminoácidos

Proteínas y aminoácidos

Esto ha sido un pequeño resumen de lo que vamos a contarte a continuación. Y es que vamos a centrar este artículo en las proteínas y los aminoácidos para que puedas comprender de mejor manera qué son y qué funciones desempeñan dentro de tu cuerpo.

¿Qué relación existe entre proteína y aminoácidos?

Importancia de las Proteínas

Las proteínas son macromoléculas fundamentales para la vida ya que forman parte de todas y cada una de nuestras células y poseen muchas y muy variadas funciones. En general, están compuestas por aminoácidos que, mediante enlaces peptídicos, se unen formando una cadena de mayor o menor longitud, según las características de la proteína que vayan a formar. De hecho, la forma en que se agrupan responde a su posterior comportamiento químico.

El proceso por el cual se produce esta unión entre los diferentes aminoácidos que forman la proteína se denomina como síntesis de proteínas. En general, se sabe que hay hasta 20 diferentes, si bien es cierto que 8 de ellos no pueden ser sintetizados por el propio organismo y, por ello, reciben la denominación de esenciales.

¿Qué es un aminoácido?

Puesto que los aminoácidos son los componentes básicos de toda proteína, queremos empezar definiendo este concepto. En general, son sustancias cristalinas que poseen un sabor dulce y que, en términos químicos, se denominan como ácidos carbónicos con un grupo amino por molécula, al menos.

Todos los aminoácidos poseen una estructura química idéntica. Dicho grupo amino, el cual se representa como NH2, se encuentra unido en ellos a un átomo de carbono, el cual se considera como alfa o central. Este, posteriormente, se une a un segundo átomo de carbono en forma de ácido carboxílico (COOH). Tanto el grupo carboxílico como el amino juegan un papel determinante en los posteriores enlaces peptídicos que se formarán durante el proceso de síntesis de proteínas.

Visto lo visto hasta ahora la pregunta es clara: ¿Cómo se diferencian realmente los 20 aminoácidos? Por la cadena lateral. ¿Qué significa esto? La presencia de determinados grupos químicos enlazados con el átomo de carbono alfa.

Comportamiento químico de los aminoácidos

Como ya hemos dicho, en función de la cadena lateral que posea el átomo de carbono alfa, el aminoácido en cuestión se comportará, en términos químicos, de una manera o de otra. En este sentido cabe destacar que, por ejemplo, puede no afectarles ser sumergidos en agua, por lo que se considera que no son solubles o que poseen carácter hidrofílico. De hecho, esta es la característica que les permite sumergirse en el ambiente acuosos de la célula sin que su estructura se vea afectada por ello.

Tampoco podemos olvidar mencionar a aquellos aminoácidos que resultan indetectables en agua puesto que prefieren ocultarse en las sustancias oleosas o gasas. En concreto, esta variedad es denominada como hidrófoba y, por norma general, se encuentran situados en las zonas limítrofes de las membranas que recubren las células.

¿Cuántos tipos de aminoácidos existen?

Tipos de aminoácidos

Como ya hemos comentado en otros artículos relacionados con la síntesis de proteínas, existen dos tipos diferentes de aminoácidos. En primer lugar están los esenciales, los cuales no pueden ser sintetizados por el propio organismo y que, por lo tanto, deben obtenerse a partir de la alimentación. En este sentido, el cuerpo no está preparado para utilizar las proteínas directamente de la comida, por lo que necesita descomponer sus estructuras y trabajar con estos aminoácidos por separado.

En concreto, 8 son los aminoácidos que se pueden considerar como esenciales, si bien es cierto que existen dos que también actúan como tal pero únicamente de forma condicional. Vamos a verlos muy brevemente:

  • Isoleucina. Aminoácido hidrófobo con una presencia del 4,6% de las proteínas. Junto a la leucina, y también a la hormona de crecimiento, participa en la reparación y posterior formación de tejido muscular.
  • Leucina. Su función también es la de formar y reparar tejido muscular dañado.
  • Lisina. Es uno de los aminoácidos más versátiles ya que interviene en una gran variedad de funciones. En concreto, su acción se produce respecto al crecimiento, la reparación de los tejidos, la creación de anticuerpos del sistema inmunológico y la síntesis de hormonas.
  • Metionina. Participa en la síntesis de proteínas y es el primicipal limitante en las proteínas obtenidas mediante la alimentación. En concreto, determina el porcentaje de proteínas del alimento que se puede usar a nivel celular.
  • Fenilalanina. Interviene en la formación de diversas neurohormonas y en la producción de colágeno, una sustancia fundamental para el tejido conectivo y la piel.
  • Triptófano. Participa en la producción hormonal y en el crecimiento, así como en la función secretal de las glándulas adrenales. También interviene en la síntesis de la serotonina, una neurohormona encargada de incitar al sueño y a la relajación.
  • Treonina. En combinación con el ácido aspártico y la metionina ayuda al hígado a efectuar sus funciones de desintoxicación.
  • Valina. Participa en el mantenimiento del balance de nitrógeno y en el crecimiento y reparación de los tejidos musculares.

Por otro lado se encuentran los no esenciales, es decir, aquellos que sí pueden ser sintetizados por las células a partir de otros aminoácidos. Vamos a hacer lo mismo que con los esenciales.

  • Alanina. Vital para el metabolismo de la glucosa, un carbohidrato simple que actúa como fuente de energía para el organismo.
  • Arginina. Colabora a mantener el equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono en el organismo. También participa en la producción de la hormona del crecimiento y en la reparación del sistema inmune.
  • Asparagina. Su función se reduce a los procesos metabólicos del sistema nervioso central.
  • Aspartato. Ayuda a desintoxicar el hígado y posibilitar su correcto funcionamiento. También se combina con otros aminoácidos para dar lugar a moléculas capaces de absorber y eliminar toxinas del flujo sanguíneo.
  • Cistina. Otro aminoácido vital para desintoxicar la sangre y el hígado. También colabora en la síntesis de la insulina.
  • Cisteína. Estrechamente relacionada con la cistina, este aminoácido no esencial es antagonista de los radicales libres y colabora a mantener la buena salud del cabello debido a su alto volumen de azufre.
  • Glutamina. Es uno de los principales nutrientes cerebrales e interviene en el mecanismo de uso de la glucosa por el cerebro.
  • Glutamínico. Su gran relevancia se encuentra en el funcionamiento del sistema nervioso central.
  • Histidina. Contribuye al crecimiento de los tejidos en colaboración con la hormona del crecimiento. También colabora al buen estado del sistema cardio-vascular.
  • Serina. Interviene en la desintoxicación del organismo y en la metabolización de ácidos grasos.
  • Tirosina. Se trata de un neurotransmisor directo que, en líneas generales, resulta muy eficaz en el tratamiento de la depresión.
  • Prolina. Colabora en la producción de colágeno y participa en el mantenimiento y reparación de huesos y músculos.

Cómo intervienen los aminoácidos en la síntesis de proteínas

Como ya hemos comentado, la estructura de las proteínas se compone, principalmente, de aminoácidos unidos entre sí mediante enlaces peptídicos. En general, la forma en que se distribuyen viene codificada en el código genético de cada persona, el cual establece el orden y la forma en que deben colocarse para dar lugar a una proteína en concreto como la insulina, las hormonas, las enzimas o los anticuerpos del sistema inmune, por ejemplo.

Haciendo un breve resumen sobre cómo se produce la síntesis de las proteínas a partir de los aminoácidos, sobre lo cual puedes saber mucho más en el artículo que tenemos dedicado exclusivamente a ello, podemos decir que el primer aminoácido de la estructura dona una porción de su ácido carboxílico para dar lugar a un enlace químico con el grupo amino del siguiente aminoácido. Esto ocurre sucesivamente tantas veces como sea necesario hasta finalizar la cadena.

Se sabe que un aminoácido es el final de la estructura porque su grupo carboxílico no ha sido utilizado, por lo que se le da el nombre de carboxilo terminal. Por su parte, el primero se reconoce por tener su grupo amino intacto. Todo esto supone un mecanismo mucho más complejo de lo que aquí hemos explicado, pero esta breve introducción te servirá para comprender mejor los siguientes epígrafes.

Productos con la cantidad de aminoácidos exacta que se emplea a nivel celular

Polvos de proteínas

Muchos son los alimentos que poseen grandes cantidades de proteínas y, consecuentemente, de aminoácidos. Sin embargo, no todos ellos poseen la cantidad adecuada que necesita nuestro organismo, ya sea por exceso o por defecto. Por tanto, estos son los que deberían tener una presencia mayor en tu dieta, sobre todo, si eres una persona deportista. Vamos a verlos:

  • De origen vegetal. Las semillas de girasol, las almendras, el arroz integral, la cebada, las habas, las semillas de sésamo y la harina integral son los alimentos de origen vegetal que poseen las cantidades medias de aminoácidos imprescindibles para las células. Sin embargo, puesto que ninguno de ellos cuenta con todos los aminoácidos esenciales, es necesario combinarlos entre sí para dar lugar a proteínas completas. Un buen ejemplo de ello resulta de tomar arroz y lentejas.
  • De origen animal. Este es un caso especial pues, debido a la similitud respecto al código genético que compartimos con los animales, sus proteínas y, por lo tanto, sus aminoácidos, tanto en cantidad como en proporción y calidad, son muy parecidas a las nuestras. En cualquier caso, la clara de huevo, la carne de pollo, el venado y el hígado son los más adecuados en este sentido.

Las proteínas

Una vez ya hemos comentado brevemente todo lo referente a los aminoácidos, llega el momento de hablar acerca de las proteínas. Aunque, claro está, puesto que ambos conceptos están directamente relacionados entre sí, todavía haremos alguna que otra mención a los primeros.

El valor biológico y nutricional de las proteínas

Como ya hemos comentado, las únicas proteínas que cuentan con todos y cada uno de los aminoácidos esenciales son las que poseen un origen animal. Y es que, puesto que estas son codificadas según lo dictado en nuestro código genético, el cual guarda una semejanza de en torno al 90% con la mayoría de especies animales, la realidad es que son tremendamente similares a las nuestras. A pesar de ello, nuestro organismo necesita descomponerlas en el estómago y el intestino para crear sus propias estructuras. Por estas razones son denominadas como proteínas complejas.

Cabe destacar que, en este sentido, la leche materna se emplea como patrón para determinar el valor biológico de cualquier proteína debido, principalmente, a que estas son exactamente idénticas, en términos de composición, a las que necesita cualquier ser humano. Sin embargo, también se puede emplear el huevo para dictaminar la calidad de una proteína ya que, según han demostrado diversos estudios, el organismo es capaz de emplear hasta el 94% de los aminoácidos presentes en ellos.

También conviene que sepas que 1 gramo de proteínas, en términos generales, equivale a 4 calorías. Sin embargo, esto no quiere decir que las proteínas engorden por sí mismas puesto que el organismo solo las transforma en energía cuando es estrictamente necesario, es decir, cuando el resto de sustancias generadas para este fin (glucosa, glucógeno, grasa, etc.) se han agotado. Se trata de un mecanismo de supervivencia que puede llegar a suponer graves problemas para los riñones y la musculatura en general.

El aporte proteico neto y bruto

Acabamos de hacer referencia a la cantidad de proteínas que el ser humano es capaz de emplear respecto al huevo. Seguramente, nada más leerlo, te ha sonado extraño pues es posible que pensaras que somos capaces de aprovechar el 100%.

Para explicar este hecho necesitamos hablarte acerca del aporte proteico bruto y neto de un alimento. En este sentido, el primero hace referencia a la cantidad total de proteínas que aporta un determinado producto, lo cual no quiere decir que el cuerpo sea capaz de asimilarlas en su totalidad pues, en resumidas cuentas, esto depende de la relación entre el nitrógeno que contienen y la capacidad de retención que posea el organismo. Por tanto, es fácil deducir que el porcentaje de proteínas retenidas es lo que se llama aporte proteico neto.

Para que puedas comprender mejor esta cuestión te planteamos un sencillo ejemplo. Piensa que, a este respecto, un alimento de origen vegetal como es la soja posee un valor biológico, en términos de proteínas, bastante inferior que el de las de origen animal. Sin embargo, su aporte proteico es mayor puesto que el sistema digestivo del ser humano es capaz de asimilar estas macromoléculas en mayor proporción que las del pollo, por ejemplo.

¿Qué necesidad de proteínas tenemos según la edad?

Necesidades proteicas diarias en función de la edad

Existe mucha controversia acerca de la cantidad de proteínas que necesitamos los humanos a diario. Es cierto que, como referencia, la Organización Mundial de la Salud aconseja tomar 0,8 gramos de proteínas por cada kilogramo de peso magro que se posea (el peso total descontando el porcentaje de grasas). Sin embargo, esta cifra se queda francamente corta en la mayoría de los casos ya que solo hace referencia a las necesarias para que el organismo efectúe sus funciones vitales sin tener en cuenta otros condicionantes. Vamos a verlo:

Lactantes.

Los lactantes necesitan, aproximadamente, entre 1,6 y 2,2 gramos de proteínas por cada kilogramo, lo que supone un total de entre 13 y 14 gramos diarios.

Niños de entre 1 y 10 años.

Esta es la fase más importante del crecimiento. Sin embargo, esto no quiere decir que la cantidad de proteínas necesaria sea mayor. Como mínimo, según lo establecido por la OMS, la cantidad adecuada es de entre 1 y 1,2 gramos por kilo.

Adolescentes varones de entre 11 y 18 años.

Entre 0,8 y 1 gramo de proteínas por kilo.

Adolescentes mujeres de entre 11 y 18 años.

Igual al supuesto anterior.

Hombres y mujeres de más de 18 años.

0,8 gramos por kilogramos de peso magro.

Embarazadas.

Aquí hay que distinguir por trimestres. En el primero, la cantidad se sitúa en 1,3 gramos por kilo magro, mientras que en el segundo asciende hasta los 6,1 gramos. En el tercero la cifra alcanza los 10,7 gramos.

Mujeres que dan el pecho.

En este supuesto, durante el primer trimestre el consumo de proteínas se sitúa en 14,7 gramos por kilo, mientras que en el segundo se reduce a 11,8 gramos.

Necesidad de proteínas en función de la actividad física

Como ya hemos comentado, las cifras anteriores hacen referencia a los requerimientos proteicos mínimos establecidos por la OMS. Sin embargo, en el caso de los hombres y mujeres que practican deporte de forma habitual, puesto que necesitan proteínas a partir de las cuales regenerar y crear nuevos tejidos musculares con frecuencia, la cifra se eleva ostensiblemente.

En el caso de aquellos que, como los culturistas, realicen una actividad física enfocada a incrementar su masa muscular, la cantidad de proteínas diaria recomendada asciende a entre los 1,8 y los 2,5 gramos por kilogramo de peso magro. Sin duda, esta cifra es tan elevada que, al igual que sucede en el caso de las mujeres embarazadas y que dan el pecho, puede ser necesario tomar suplementos nutricionales de proteínas. En cualquier caso, estos complementos no son iguales para ambos casos ya que las necesidades específicas son diferentes.

Si hablamos acerca de las personas que enfocan su entrenamiento a deportes de resistencia como el atletismo o el ciclismo, la cantidad de proteínas necesaria es inferior a la de los culturistas, pero mayor que la de la media. Hay que pensar, en este sentido, que durante la práctica de estas disciplinas la musculatura sufre bastante, por lo que es necesario tomar aminoácidos que, como la caseína, han demostrado excelentes efectos respecto a la regeneración muscular.

Requerimientos proteicos según el deporte que practicas

¿Puede un deportista obtener todas las proteínas que necesita siendo vegano?

Esta es una de las cuestiones que más controversia crea en el mundo del deporte. Sin embargo, la respuesta es un sí rotundo. De hecho, contamos con un artículo en el que explicamos en mayor profundidad cómo es posible conseguirlo. Sin embargo, queremos emplear estas líneas para hablar de este tema y, de paso, mencionar las diferencias entre proteínas animales y vegetales.

Ya hemos dicho que las proteínas vegetales no poseen todos los aminoácidos esenciales que el organismo necesita para desarrollar sus funciones y, por lo tanto, han de combinarse varios alimentos para conseguir una proteína completa. Sin embargo, si esta tarea se efectúa correctamente, muchos estudios avalan la teoría de que la proteína resultante tiene mayor valor nutricional que cualquier animal.

Además, en estos momentos, al igual que existen suplementos de proteínas para personas intolerantes a la lactosa y al gluten, también hay específicos para las personas veganas que no consumen alimentos de origen animal. En líneas generales, estos se fabrican a partir de la soja y productos similares y se absorben igual de rápido que cualquier otra, proporcionando idénticos efectos.

Aquí te contamos cómo llevar una Dieta Vegana y Ganar Masa Muscular

¿Qué ocurre si se toman muy pocas proteínas?

El defecto de proteínas en la dieta tiene consecuencias negativas para la salud del individuo. En primer lugar, cuando acontece un déficit de ellas, el organismo no puede crear las estructuras que necesita y que, posteriormente, se convertirán en enzimas, hormonas o anticuerpos. Por lo tanto, el perjuicio se puede apreciar en un debilitamiento generalizado y en un peor desarrollo de las funciones vitales. Además, la fase de recuperación y regeneración de tejidos será más complicada de llevar a cabo, «sufriéndolo» la persona deportista.

En definitiva, tanto los aminoácidos como las proteínas tienen una función vital dentro del organismo humano y, por ello, debes cuidar su consumo lo máximo posible, sobre todo, si eres deportista. En cualquier caso, esperamos haberte sido de ayuda y haber resuelto todas tus dudas relacionadas con este tema.

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