Los aminoácidos son moléculas pequeñas, pero cumplen funciones enormes en los seres vivos. Se conocen sobre todo por formar las proteínas de los músculos, la piel, las enzimas y muchas hormonas, aunque también participan en el transporte de sustancias y en la obtención de energía. Al estudiar los tipos de aminoácidos, es importante entender que pueden clasificarse de varias maneras: según la alimentación, sus propiedades químicas, su estructura o la función que realizan.
¿Qué son los aminoácidos y cómo están formados?
Un aminoácido es un compuesto orgánico que contiene, al menos, un grupo amino y un grupo carboxilo. En los aminoácidos que forman las proteínas también existe un átomo de carbono central unido a un hidrógeno y a una parte variable llamada grupo R o cadena lateral.
La cadena lateral es la que hace diferente a cada aminoácido. Por ejemplo, la glicina tiene una estructura muy sencilla, mientras que el triptófano posee una estructura más grande y compleja. Cuando varios aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos, forman cadenas llamadas péptidos; si estas cadenas son largas y adquieren una forma específica, pueden constituir proteínas.
En los seres humanos se utilizan 20 aminoácidos estándar para fabricar proteínas. El organismo combina estos componentes como si fueran piezas de construcción, pero el orden en que aparecen determina la forma y la función de cada proteína.
- Grupo amino: suele aportar propiedades básicas a la molécula.
- Grupo carboxilo: puede liberar un ion de hidrógeno y comportarse como un ácido.
- Cadena lateral: determina muchas propiedades, como la solubilidad, la carga y la interacción con otras moléculas.
Tipos de aminoácidos según la alimentación
Una de las clasificaciones más útiles distingue los aminoácidos esenciales de los no esenciales. Los aminoácidos esenciales no pueden ser fabricados en cantidad suficiente por el cuerpo, por lo que deben obtenerse mediante los alimentos. Entre ellos se encuentran la leucina, la isoleucina, la valina, la lisina, la metionina, la fenilalanina, la treonina, el triptófano y la histidina.
Los aminoácidos no esenciales sí pueden producirse dentro del organismo a partir de otras sustancias. Esto no significa que sean poco importantes: todos son necesarios para formar proteínas y mantener las funciones celulares. Algunos ejemplos son la alanina, el ácido aspártico, el ácido glutámico y la serina.
También existen aminoácidos condicionalmente esenciales. En circunstancias normales el cuerpo puede sintetizarlos, pero durante el crecimiento, una enfermedad, una lesión o una situación de estrés intenso puede necesitar obtenerlos de la dieta. La arginina, la glutamina, la cisteína y la tirosina pueden entrar en esta categoría dependiendo de la edad y del estado de salud.
- Esenciales: deben llegar principalmente a través de la alimentación.
- No esenciales: el organismo puede sintetizarlos.
- Condicionalmente esenciales: pueden ser necesarios en momentos especiales, como el crecimiento o la recuperación de una lesión.
Clasificación según sus propiedades químicas
Otra forma de estudiar los tipos de aminoácidos consiste en observar si sus cadenas laterales tienen carga eléctrica o cómo se relacionan con el agua. Los aminoácidos polares interactúan con el agua con facilidad; entre ellos están la serina, la treonina y la glutamina. Por eso suelen encontrarse en zonas externas de muchas proteínas.
Los aminoácidos no polares tienden a evitar el agua y con frecuencia se agrupan en el interior de las proteínas. La valina, la leucina, la isoleucina y la alanina son ejemplos de este grupo. Esta característica ayuda a que una proteína se pliegue y adopte su forma tridimensional.
También hay aminoácidos ácidos, como el ácido glutámico y el ácido aspártico, que suelen presentar carga negativa, y aminoácidos básicos, como la lisina, la arginina y la histidina, que pueden presentar carga positiva. Estas cargas permiten interacciones importantes entre proteínas y otras moléculas.
¿Qué funciones cumplen en el organismo?
La función más conocida de los aminoácidos es construir proteínas. La leucina, por ejemplo, participa en la formación y reparación del tejido muscular; la lisina interviene en la producción de proteínas y en la formación de colágeno; y la glicina forma parte de proteínas estructurales como el colágeno.
Sin embargo, sus funciones van mucho más allá. Algunos aminoácidos participan en la fabricación de neurotransmisores, sustancias que permiten la comunicación entre las células nerviosas. El triptófano puede utilizarse para producir serotonina, relacionada con el estado de ánimo, mientras que la tirosina interviene en la formación de dopamina y de algunas hormonas.
Además, los aminoácidos pueden colaborar en el transporte de nitrógeno, la defensa del organismo y la producción de energía cuando es necesario. Por esta razón, una alimentación variada ayuda a obtener los aminoácidos indispensables y otros nutrientes que trabajan junto a ellos.
Aminoácidos proteinogénicos y curiosidades
Los 20 aminoácidos estándar reciben el nombre de proteinogénicos porque se incorporan directamente a las proteínas durante la traducción, el proceso mediante el cual la célula interpreta la información del ARN mensajero. Existen además otros aminoácidos que no se incorporan normalmente a las proteínas, pero que cumplen funciones especiales en plantas, microorganismos o procesos metabólicos.
Una curiosidad es que dos aminoácidos pueden tener la misma fórmula química general y comportarse de manera distinta por la forma espacial de sus moléculas. A estas variantes se les llama isómeros. En los seres vivos predominan ciertas formas, conocidas como formas L, aunque algunas formas D aparecen en bacterias y tienen aplicaciones en medicina y alimentación.
Comprender los tipos de aminoácidos permite relacionar la química con la biología: una pequeña diferencia en una cadena lateral puede cambiar la forma de una proteína y, con ello, su función. Por eso estos compuestos son fundamentales para entender cómo funcionan las células y cómo la alimentación influye en el organismo.
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