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Queratina INTRODUCCIÓN La piel funciona como un órgano complejo de defensa primaria que protege al huésped contra el medio ambiente, además de ser un órgano sensorial, excretor y regulador de la temperatura corporal. Sus propiedades de defensa son amplias y permiten la protección contra la radiación ultravioleta (UV), oxidantes, microorganismos y agentes tóxicos. Estas diferentes funciones de la piel están mediadas por unas o varias de sus tres principales regiones: la epidermis, la dermis y la hipodermis. (1) Durante el primer mes de la gestación, la primitiva epidermis monolaminar (capa germinativa ectodérmica) da lugar a una estructura embrionaria especializada: la peridermis, que cubre a la epidermis hasta que se produzca su queratinización, y después degenera. Las células peridérmicas están unidas entre sí por zonas de intenso contacto y sus caras apicales se encuentran sembradas en microvellosidades que más tarde, se transforman en grandes ampollas aisladas. Durante la queratinización epidérmica del segundo trimestre, las células peridérmicas se desprenden de la epidermis subyacente y son arrojadas al líquido amniótico pasando a formar parte del vermis caseoso.(2) Revisión La estratificación de la epidermis comienza a las 8 semanas de gestación, con la formación de una capa intermedia situada entre la basal y la peridérmica; esta nueva capa es muy proliferativa y se le suman otras nuevas capas a lo largo de las siguientes semanas, de modo que a una edad gestacional de 22 a 24 semanas, la epidermis está integrada por 4 a 5 capas además de la peridermis en degeneración. (2,3) El proceso de queratinización epidérmica comienza entre la 22 a 24 semanas, se inicia por la cabeza, la cara, las palmas y las plantas. A las 24 semanas, el estrato córneo está compuesto por unas pocas capas de células queratinizadas. A medida que avanza su desarrollo, los contenidos de los queratinocitos superficiales se modifican y el número de capas aumentan. Al principio, solo se ve una pequeña cantidad de gránulos de queratohialina y cuerpos laminares en la capa de las células de la granulosa; la disolución de las organelas es incompleta en las escasas capas queratinizadas unidas transversalmente a la epidermis fetal. Este proceso madura a lo largo de las siguientes semanas con aumento del número de queratinocitos desprovistos de organelas, lo que lleva a la diferenciación final de las capas epidérmicas, que a la mitad del tercer trimestre son similares en su morfología a la piel del adulto.

¿QUÉ ES? En el pelo, la cadena polipeptídica se enrolla en una hélice α dextrógira que se estabiliza por puentes de hidrógeno. Cuatro hélices se enrollan de forma levógira aumentando la resistencia y formando una protofibrilla, estabilizada por puentes de hidrógeno y disulfuro. Once de éstas se juntan en una microfibrilla. Cientos de éstas forman las macrofibrillas de las células que se agrupan formando las fibras del cabello. La queratina es la principal proteína constitutiva del cabello, las plumas, la lana, la capa exterior de la piel, las pinzas, las escamas, los cuernos, las conchas de las tortugas, las púas y las pezuñas. Les proporciona resistencia, insolubilidad en agua y durabilidad.

La queratina (del griego κερατίνη, córneo)1 es una proteína con estructura fibrosa, muy rica en azufre,2 que constituye el componente principal que forman las capas más externas de la epidermis de los vertebrados y de otros órganos derivados del ectodermo, faneras como

el pelo, uñas, plumas, cuernos, ranfotecas y pezuñas. Una de las biomoléculas cuya dureza se aproxima a la de la queratina es la quitina, con la cual no hay que confundirse, al ser esta última un polisacárido.3

La queratina es una proteína, cuya función principal es proteger las células epiteliales, siendo además un elemento fundamental en la formación de la capa más externa de la piel. También es un componente básico del pelo y las uñas, así como de otras partes del cuerpo como la lengua o el paladar, a los que dota de fuerza y resistencia. En la naturaleza sólo se conoce otra materia biológica que pueda asemejarse a la queratina en cuanto a dureza, la quitina. La queratina es una proteína fibrosa insoluble que forma parte estructural de las células y de los integumentos de muchos organismos, especialmente de los animales vertebrados. Tiene formas muy variadas y es poco reactiva, químicamente hablando.

BREVE RESE ÑA HIST Ó RICA SOBRE SU DESCUBRIMIENTO

ESTRUCTURA Y PUNTOS RELEVANTES DE LA MISMA. La queratina es una proteína con una estructura secundaria. Es decir, la cadena macromolecular con cierta estructura primaria (o secuencia), se pliega sobre sí misma, adquiriendo tres dimensiones. Esta estructura puede ser de tipo helicoide, llamándose así proteína α-hélice o de forma laminar o lámina-β. Las interacciones intermoleculares de tipo puentes de hidrógeno, fuerzas hidrofóbicas, o enlaces salino, como los dados entre los aminoácidos ácido glutámico y lisina, mantienen unidos los aminoácidos de distintas hebras o segmentos macromoleculares de la proteína. La capacidad de transferencia de carga a través de los enlaces intermoleculares hace de las queratinas unos buenos biomateriales estructurales, con buenas propiedades mecánicas.

CARACTERÍSTICAS F ÍSICAS Y/O QU ÍMICAS. CLASIFICACIÓN. Las queratinas suelen clasificarse en dos familias, en función de la abundancia de su proporción en estructuras de tipo hélices-α o láminas-β:4

Queratina-α [editar] La alfa-queratina presenta en sus cadenas de aminoácidos residuos (monómeros) de cisteína, los cuales constituyen puentes disulfuro, lo que se denomina grupo cistina. Los puentes disulfuro proporcionan la rigidez y resistencia a la queratina alfa. Así, existe mayor cantidad de enlaces cistina (disulfuro) en regiones estructurales de los cuernos de un animal y en las uñas o en el pelo. La queratina alfa se encuentra en pelos, cuernos, uñas, y faneras.

Queratina-β [editar] La beta-queratina no presenta cisteína, o lo hace en muy baja proporción, por lo tanto contiene pocos entrecruzamientos intermacromoleculares a través de puentes disulfuro (cistina). Sin embargo la queratina de tipo beta, presenta mayor proporción de plegamientos de forma lámina-β. La alta cohesión dada por el gran número de asociaciones por puentes de hidrógeno de las láminas-β, hace que la presencia de queratina-β resulte en materiales de gran resistencia tales como la seda de araña. Las queratinas-α pueden presentar también láminas-β, aunque en menor proporción que las queratinas-β. Así mismo las queratinas-β presentan también hélices-α. Esto hace que esta clasificación de las queratinas sea controvertida.

Existen dos tipos de queratina según sus diferentes estructuras y componentes. Así, la queratina alfa tiene en su composición restos de cisteína que constituyen puentes de disulfuro. Son estos puentes los que le otorgan dureza. Este tipo de queratina es común en los cuernos de los animales y en sus uñas. Por el contrario, entre los componentes de la queratina beta no se encuentra la cisteína y por tanto no hay puentes de disulfuro. Además, a diferencia del tipo anterior, esta queratina es inextensible. La queratina beta es el componente esencial de las telas de araña.

PROCESOS METABÓ LICOS (ANABOLISMO Y CATABOLISMO).

IMPORTANCIA O FUNCI Ó N BIOL ÓGICA

TRASTORNOS O PATOLOG ÍAS RELACIONADAS A LA BIOMOLÉCULA. Mientras que los sistemas digestivos de origen animal no están equipados para tratar con queratina, determinados piensos hongos infecciosos en la proteína. Los ejemplos incluyen la tiña y el hongo del pie de atleta. Las mutaciones en el gen de la queratina pueden producir enfermedades, incluyendo la hiperqueratosis epidermolítica y queratosis pharyngis. Debido a que la queratina no se disuelve por los ácidos digestivos, ingerirla causa problemas en personas que comen el cabello (Tricofagia) y da lugar a vómitos de bolas de pelo en los gatos, una vez que el pelo se ha acumulado suficiente de la

preparación. A diferencia de los felinos, los seres humanos no vomitan bolas de pelo, por lo que una gran acumulación de pelo en el tracto digestivo humano pueden causar la obstrucción intestinal rara pero grave llamada síndrome de Rapunzel.

¿ANEXAR SECCI Ó N DE SABIAS QUE …? CON AL MENOS 15 PUNTOS RELACIONADOS A LA BIOMOL ÉCULA

DISTRIBUCI Ó N:

FUENTES BIBLIOGR ÁFICAS (AL MENOS 10) EN FORMATO APA.

La queratina del cabello [editar ] Proceso de queratina en el cabello

La queratina del cabello se clasifica dentro de las proteínas fibrosas; sus características son cadenas largas de estructura secundaria, insolubles en agua, y soluciones de baja salinidad siendo por ello idóneas para realizar funciones esqueléticas y de gran resistencia física con funciones estructurales. 5 El pelo está construido por macrofibrillas de queratina empaquetadas por fuera; éstas están formadas por microfibrillas, que se retuercen en un arrollamiento hacia la izquierda. Las interacciones entre las hebras se producen a través de puentes disulfuro. La queratina del pelo presenta alta proporción de alfa queratina, existiendo la posibilidad de transformarla en beta queratina si, por ejemplo, aplicamos calor más humedad. El pelo puede incluso duplicar su longitud. Esto sucede porque se rompen los puentes de hidrógeno de la hélice y las cadenas polipeptídicas adoptan una conformación extendida, en el que la voluminosidad de los grupos laterales -R, hace que la conformación -beta sea inestable, y por lo tanto al poco tiempo se adopte de nuevo la conformación en hélice, con lo que el pelo recupera su longitud original. Es incorrecto decir que el pelo está formado por células, sólo se encuentra queratina rica en azufre y una matriz amorfa que mantiene a las microfibrillas empaquetadas por fuera en la forma que alguna vez tuvo la célula que las sintetizó; el folículo piloso es el que posee células activas que se encargan de sintetizar los elementos anteriores. La cutícula, formada por células compuestas de queratina, es la responsable de proteger el interior del cabello, a la vez que influye en el brillo y color del mismo. Son varios los factores que inciden en la buena calidad del mismo: los tratamientos mecánicos (mal cepillado, etc.), las condiciones medioambientales (contaminación, etc.), provocan su deterioro y mención especial a los trabajos químicos (desrizado, etc.);

estos provocan que la cutícula se hinche y abra, algo que, con el uso continuo de los mismos, modifica la estructura del cabello, convirtiéndolo en seco, frágil, poroso y hasta quebradizo....