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Enlace peptídico

Definición de enlace peptídico

Un enlace peptídico es un enlace covalente formado entre dos aminoácidos. Los organismos vivos utilizan enlaces peptídicos para formar largas cadenas de aminoácidos, conocidas como proteínas. Las proteínas se utilizan en muchas funciones, incluido el soporte estructural, la catalización de reacciones importantes y el reconocimiento de moléculas en el medio ambiente. Por tanto, un enlace peptídico es la base de la mayoría de las reacciones biológicas. La formación de enlaces peptídicos es un requisito para toda la vida, y el proceso es muy similar en todas las formas de vida.

Formación de enlaces peptídicos

A nivel molecular, se forma un enlace peptídico mediante una reacción de deshidratación. Como se ve en la imagen de abajo, dos aminoácidos pueden unirse cuando se eliminan de las moléculas dos hidrógenos y un oxígeno. Un aminoácido presenta un grupo carboxilo a la reacción y pierde un grupo hidroxilo en la reacción (el C se enlaza doblemente a un O). El grupo amino del otro aminoácido pierde un hidrógeno. Luego, el nitrógeno sustituye al grupo hidroxilo, formando un enlace peptídico. Esta es la razón por la que los enlaces peptídicos también se conocen como enlaces amida sustituidos. Los dos aminoácidos ahora se conocen como residuos, ya que han perdido varios átomos y ahora están unidos covalentemente entre sí.

Formación de enlaces peptídicos

El enlace carbono-nitrógeno formado en un enlace peptídico es diferente de los enlaces carbono-nitrógeno en otras partes de la molécula. El oxígeno en el lado carboxilo del enlace tiene una carga ligeramente negativa. El nitrógeno retiene una carga ligeramente positiva. Esta interacción hace que el carbono y el nitrógeno compartan más electores de los que normalmente lo harían, y se establece un dipolo eléctrico. Los electrones adicionales hacen que el enlace actúe como un doble enlace, que es rígido y no puede rotar. 

Esta unidad de 6 moléculas se conoce como grupo de péptidos.y a menudo se representa como una bola o un plano. Los carbonos en los centros de cada aminoácido tienen 4 enlaces iguales y pueden rotar libremente. Por lo tanto, cuando muchos aminoácidos están unidos entre sí, forman cadenas de planos rígidos de átomos alrededor del enlace peptídico, conectados por enlaces de carbono flexibles. Esto permite que una cadena de péptidos gire y se doble, dando lugar a formaciones avanzadas que pueden catalizar reacciones.

Si bien los científicos han descubierto cómo conectar una cadena de varios aminoácidos, una proteína típica tiene miles de residuos conectados en serie. Además, la reacción favorece a los aminoácidos individuales y requiere bastante energía de activación. Por lo tanto, crear proteínas sin enzimas no es fácil. Para hacer esto de manera eficiente, las células han desarrollado un mecanismo eficiente para construir nuevas proteínas. En el genoma de cada organismocodones existen que describen diferentes aminoácidos

El genoma lleva la secuencia exacta de estos aminoácidos, que juntos producirán una proteína funcional. Primero, la información debe copiarse en una molécula de ARN mensajero ( ARNm ). A continuación, transfiera los ARN ( ARNt) se une a aminoácidos específicos. Estos ARNt corresponden a diferentes codones de ARNm, que a su vez corresponden a diferentes codones de ADN. El enlace peptídico real se forma en una macroestructura de proteína especial conocida como ribosoma, que se muestra a continuación.

Sin péptido

El ribosoma es una estructura celular muy grande y compleja que consta de proteínas, ARN y varios otros componentes que ayudan a catalizar la formación de un enlace peptídico. Esto se conoce como la etapa de elongación de la síntesis de proteínas. El ribosoma ayuda a hacer coincidir el ARNt con el ARNm correspondiente. A su vez, el ARN cambia ligeramente de forma, lo que cataliza la reacción entre dos aminoácidos y expulsa una molécula de agua. La cadena que se forma sale del ribosoma

El ribosoma, que es una proteína grande en sí misma, cambia de forma después de que se produce la reacción y se mueve hacia abajo en la cadena de ARNm, comenzando el proceso de nuevo. Finalmente, se encuentra un codón que indica el final de la proteína, lo que le permite al ribosoma saber que se ha creado toda la proteína. En este punto, el ARNm y la nueva proteína serán expulsados ​​y se recogerá un nuevo ARNm, creando una proteína completamente diferente.

Toda la vida se basa en enlaces entre aproximadamente 20 aminoácidos diferentes, que todos los organismos usan y modifican para su propio propósito. El número de combinaciones diferentes es ilimitado, mientras que los grupos de péptidos en las proteínas forman la columna vertebral de los péptidos en todas las proteínas. Los diferentes grupos unidos a cada aminoácido hacen que la molécula se pliegue y se doble en estructuras complicadas, debido a interacciones débiles entre las moléculas de diferentes grupos. Por lo tanto, a través de los muchos millones de proteínas creadas por diferentes especies, existen varias estructuras muy similares que corresponden a secuencias similares de aminoácidos. Debido a que los aminoácidos están conectados en una serie con una dirección similar, los científicos generalmente dibujan e identifican proteínas comenzando desde el lado amino o nitrógeno y pasando por el terminal carboxilo como punto final.

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