Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Definieer denaturatie en leg uit hoe eiwitten kunnen worden gedenatureerd?

denaturatie:het ontrafelen van de eiwitstructuur

Denaturatie is het proces waarbij een eiwit zijn natieve conformatie verliest , de unieke driedimensionale structuur die zijn biologische functie mogelijk maakt. In wezen ontvouwt het eiwit zich en ontrafelt zich, verliest zijn vorm en activiteit.

Denk er zo aan: Stel je een netjes gevouwen trui voor. Dit is het eiwit in zijn natieve staat, klaar om zijn functie uit te voeren. Denaturatie is als het gooien van de trui in de wasmachine op hoge hitte, waardoor hij krimpt en misvormd wordt, zijn oorspronkelijke vorm en nut verliest.

Hoe eiwitten worden gedenatureerd:

Eiwitten kunnen worden gedenatureerd door verschillende factoren, waaronder:

* warmte: Verhoogde temperatuur zorgt ervoor dat de moleculen sneller trillen, waardoor de zwakke bindingen (zoals waterstofbruggen) worden verstoord die de vorm van het eiwit vasthouden. Denk aan het koken van een ei - de hitte denatureert de eiwitten, waardoor ze stollen.

* pH: Extreme pH -waarden (te zuur of te basic) kunnen de ionische bindingen die de eiwitstructuur stabiliseren verstoren. Het toevoegen van azijn aan melk zorgt bijvoorbeeld ervoor dat de melkeiwitten denatureren en stremmen.

* chemicaliën: Bepaalde chemicaliën zoals wasmiddelen, alcoholen en zware metalen kunnen interageren met de structuur van het eiwit, waardoor de interacties die zijn vorm behouden, verstoren. Deze interacties kunnen leiden tot ontvouwen en denaturatie.

* mechanische stress: Agitatie of roeren kan ook eiwitten denatureren door hun zwakke bindingen te verstoren. Het krachtig schudden van een eiwitoplossing kan leiden tot ontvouwen.

* Straling: Blootstelling aan UV -licht of andere vormen van straling kan ook eiwitten denatureren door hun moleculaire structuur te veranderen.

gevolgen van denaturatie:

Denaturatie kan een reeks gevolgen hebben, afhankelijk van het eiwit en de mate van denaturatie:

* Functieverlies: Het eiwit verliest zijn vermogen om zijn specifieke biologische taak uit te voeren. Enzymen verliezen bijvoorbeeld hun katalytische activiteit en antilichamen verliezen hun vermogen om te binden aan hun doelantigenen.

* neerslag: Sommige gedenatureerde eiwitten worden onoplosbaar en neerstorten uit oplossing, die klonten of aggregaten vormen. Dit kan leiden tot problemen zoals bewolkte oplossingen of eiwitopbouw.

* onomkeerbaar of omkeerbaar: Hoewel sommige denaturatieprocessen omkeerbaar zijn, waardoor het eiwit zijn natieve conformatie kan herwinnen bij verwijdering van de denaturerende factor, zijn andere onomkeerbaar, waardoor permanente schade aan het eiwit wordt veroorzaakt.

Samenvattend:

Denaturatie is het verlies van de natieve conformatie van een eiwit, wat leidt tot het zich ontvouwen en functieverlies. Het kan worden veroorzaakt door verschillende factoren zoals warmte, pH, chemicaliën of mechanische stress. Denaturatie kan aanzienlijke gevolgen hebben voor de activiteit van het eiwit en kan omkeerbaar of onomkeerbaar zijn.