La estructura terciaria se origina cuando las cadenas polipeptídicas de estructura secundaria principalmente de la configuración alfa hélice pueden mantener su ordenamiento sin posteriores modificaciones, solo introduciendo ligeras torsiones, dobleces o enrollamientos longitudinales para formar estructuras que se asemejan a un ovillo o a finos filamentos. La estructura terciaria de las proteínas, es fibrosa y globular. La estructura cuaternaria es la forma como diversas cadenas polipeptídicas o subunidades se asocian espacialmente para formar las llamadas proteínas oligoméricas (oligo = pocos + meros = partes).

En la estructura cuaternaria las subunidades pueden ser idénticas y en otros casos son distintas pudiendo existir más de un tipo de cadenas polipeptídicas. Por lo general, se encuentra que las proteínas de elevado peso molecular por arriba de 50 mil Daltons tienen estructura cuaternaria.

La queratina es una proteína compleja formada por cadenas largas polipeptídicas de alto peso molecular, con numerosas cadenas laterales reactivas que pueden formar una variedad de patrones superficiales como resultado del doblamiento de la cadena principal. Los tejidos que contienen queratina son típicamente durables, flexibles, químicamente inertes ante el ámbito natural e insolubles en etanol, acetona, cloroformo, tetrahidrofurano y otros líquidos orgánicos.

La palabra queratina deriva del griego κερατίυη (cuerno). Como se mencionó anteriormente, los aminoácidos se diferencian uno de otro por su radical R, el cuál puede presentar hasta 20 grupos funcionales diferentes. En la naturaleza es posible distinguir dos clases de queratina llamadas “dura” y “blanda”. Aunque esta clasificación se basa en una característica física, se pueden observar diferencias en su síntesis, desarrollo y composición, que les proporcionan diversas características.

La queratina blanda es suave, flexible y se elimina por descamación, presenta un alto contenido de lípidos, un contenido de azufre menor al 3 por ciento, una baja estabilidad térmica y una baja orientación cristalina, se encuentra en el estrato de la córnea y las callosidades.

La queratina dura es un tejido rígido con bajo contenido de lípidos y que, por su contenido de azufre, mayor al 3 por ciento, presenta reacciones con el grupo tiol en el proceso de endurecimiento, tiene una estabilidad térmica alta y un ordenamiento cristalino, está presente en el cabello, las uñas, las garras, los picos y las púas de ciertos animales. Estas diferencias se deben a la dureza y adhesión del contenido intercelular. En la queratina dura la proteína fibrosa intracelular es más abundante, más resistente y completamente fundida en una masa continua produciendo una adhesión intercelular más completa.

En la queratina blanda, por el contrario, las fibrillas están menos fusionadas. Esto se debe al entrecruzamiento covalente deficiente responsable de la cohesión por lo que se rompen más fácilmente. Las características de insolubilidad y resistencia mecánica de la queratina son resultado de un proceso de estabilización especifico llamado queratinización en el que se forman enlaces covalentes entrecruzados entre las cadenas de proteínas mediante puentes de azufre que enlazan residuos de cisteína en cadenas adyacentes. Esta estabilización también involucra la formación de cristales cuya presencia puede ser demostrada mediante los diferentes patrones de difracción de rayos X.

Las proteínas fibriales como la queratina, constituyen una característica común de los organismos vertebrados, como parte de una herencia genética. Así, la aparición de la queratina de pluma implica una mutación en la escala evolutiva de los organismos. En sí, la pluma tiene una estructura muy compleja, está dividida en una serie de elementos, la parte central conocida como raquis, es muy ligera y sirve como eje, está rellena de sustancias muertas, pigmentos y proteínas que quedaron ahí como resultado de su desarrollo.

La parte inferior del raquis es más ancha y hueca, es la parte por la cual la pluma esta insertada en la piel y se denomina cálamo ó cañón. En los márgenes laterales del raquis crece una complicada red formada por bárbulas entrelazadas que parten de láminas delgadas y rectas en posición perpendicular al raquis llamadas barbas.

Los autores de este artículo son el Dr. Yoxkin Estévez y Víctor M. Castaño. Cualquier comentario sobre este artículo favor de dirigirlo a Víctor M. Castaño, al teléfono/fax (442)1926129, correo electrónico [email protected] y página web www.victorcastano.net

Por: Yoxkin Estévez y Víctor M. Castaño