Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat betekent het om een eiwit te denatureren en hoe dit gebeurt?

een eiwit denatureren:zijn vorm en functie verliezen

Denaturatie is het proces van het verstoren van de driedimensionale structuur van een eiwit, waardoor het zijn biologische activiteit verliest . Zie het als het ontrafelen van een perfect gevouwen stuk garen in een verwarde puinhoop.

Hier is een uitsplitsing:

Wat gebeurt er:

* verlies van secundaire, tertiaire en quaternaire structuren: De ingewikkelde vouwpatronen van het eiwit (alfa-helices, bèta-vellen, enz.) Worden verstoord. De waterstofbruggen, hydrofobe interacties en disulfidebruggen die het eiwit bij elkaar houden, breken af.

* Ontvouwen: Het eiwitmolecuul strekt zich uit en verliest zijn compacte, georganiseerde vorm.

* Functieverlies: Omdat de vorm van het eiwit cruciaal is voor zijn functie (bindend aan andere moleculen, katalyserende reacties, enz.), Maakt denaturatie het niet effectief.

Hoe het gebeurt:

1. Warmte: Verhogende temperatuur biedt meer energie aan de eiwitmoleculen, waardoor ze intenser trillen. Deze trillingen kunnen de zwakke bindingen die verantwoordelijk zijn voor de eiwitstructuur verstoren. Denk aan het koken van een ei:de hitte denatureert de eiwitten in het eiwit, waardoor het stolt.

2. PH -extremen: Veranderingen in pH (zuurgraad of alkaliteit) kunnen de ionische bindingen die het eiwit bij elkaar houden verstoren. Dit komt omdat veranderingen in de pH de ladingen op aminozuren veranderen, wat beïnvloedt hoe ze met elkaar omgaan.

3. Chemicaliën: Bepaalde chemicaliën, zoals sterke zuren, basen, zouten en wasmiddelen, kunnen de bindingen verbreken die de structuur van het eiwit behouden. Deze chemicaliën kunnen waterstofbruggen, hydrofobe interacties en disulfidebruggen verstoren.

4. Mechanische agitatie: Krachtig schudden of roeren kan ook eiwitten denatureren. Dit komt omdat de mechanische kracht de zwakke interacties kan verstoren die de eiwitstructuur bij elkaar houden.

5. Zware metalen: Zware metalen zoals lood en kwik kunnen binden aan de sulfhydrylgroepen in eiwitten, waardoor hun structuur en functie verstoort.

gevolgen van denaturatie:

* verlies van biologische activiteit: Gekonatureerde eiwitten kunnen hun beoogde functies niet uitvoeren.

* aggregatie: Gekonatureerde eiwitten kunnen samen klonteren en aggregaten vormen die schadelijk kunnen zijn.

* Verminderde oplosbaarheid: Gekonatureerde eiwitten worden vaak minder oplosbaar in water, waardoor ze vatbaar zijn voor neerslag.

Belangrijke opmerking: Denaturatie is over het algemeen onomkeerbaar . Hoewel sommige eiwitten onder specifieke omstandigheden opnieuw kunnen worden gevouwen, blijven de meeste gedenatureerde eiwitten zich ontvouwen en inactief.

Voorbeelden van denaturatie in het dagelijks leven:

* Koken: Denaturatie is de reden waarom vlees stevig en moeilijk wordt wanneer het wordt gekookt.

* Curdling Milk: De zuurgraad van de maag denatureert de eiwitten in melk, waardoor deze een stroping van de weg heeft.

* Permanent haar rechttrekken: Chemicaliën die worden gebruikt in permanente haartradenverbindingen breken de disulfidebindingen in haareiwitten en veranderen de structuur permanent.

Het begrijpen van denaturatie is cruciaal op gebiochemie, voedselwetenschappen en geneeskunde, omdat het ons helpt te begrijpen hoe eiwitten functioneren en hoe hun disfunctie kan leiden tot verschillende ziekten.