Какво е денатурация на протеин

Денатурацията на протеини е процес, който е свързан с нарушаване на вторичните, третични, четвъртични структури на молекулата под влияние на различни фактори.

Характеристики на процеса

Той е придружен от разгъването на полипептидната връзка, която в разтвора първоначално е представена като разхвърляна намотка.

Процесът на денатурация на белтъка е придружен от загубата на хидратационната обвивка, утаяването на протеина в седимента, загубата на неговите естествени свойства.

Сред основните фактори, които провокират процеса на денатурация, се избират физически параметри: налягане, температура, механично действие, йонизиращо и ултразвуково излъчване.

Денатурацията на протеина се осъществява под въздействието на органични разтворители, минерални киселини, основи, соли на тежки метали, алкалоиди.

видове

В биологията има две възможности за денатурация:

• Обратима денатурация на протеин (ренатурация) включва процес, при който денатурираният протеин се възстановява в първоначалната си структура след елиминирането на всички денатуриращи вещества. В този случай биологичната активност се връща напълно.
• Необратимата денатурация предполага пълно разрушаване на молекулата, дори след отстраняване на денатуриращите реагенти от разтвора, физиологичната активност не се връща.

Характеристики на денатурираните протеини

След като денатурацията на белтъка настъпи, тя придобива определени свойства:

1. В сравнение с нативната протеинова молекула, броят на функционалните или реактивни групи в молекулата се увеличава.
2. Разтворимостта и процесът на протеиново утаяване намаляват, което се улеснява от загубата на водното покритие. Структурата се разгръща, появяват се хидрофобни радикали, наблюдава се неутрализация на зарядите на полярните фрагменти.
3. Конфигурацията на протеиновата молекула се променя.
4. Загубата на биологична активност, причината за това ще бъде нарушение на естествената структура.

вещи

След денатурирането се осъществява преходът на нативната компактна структура в свободно разгъната форма, като се опростява проникването на ензимите, необходими за разрушаване на пептидните връзки.

Конформацията на протеиновите молекули се определя от появата на достатъчен брой връзки между различните части на дадена полипептидна верига.

Протеините, състоящи се от достатъчен брой атоми, които са в непрекъснато хаотично движение, допринасят за определени движения на части от полипептидната верига, което води до нарушаване на цялостната структура на протеините, намаляване на физиологичните му функции.

Протеините имат конформационна лабилност, т.е. предразположеност към незначителни промени в конформацията, резултат от счупването на някои и образуването на други връзки.

Денатурацията на протеин води до промени в химичните му свойства, способността да взаимодейства с други вещества. Налице е промяна в пространствената структура и мястото, което е в пряк контакт с друга молекула, и цялата конформация като цяло. Наблюдаваните конформационни промени са важни за функционирането на протеините в живата клетка.

Механизъм на унищожаване

Процесът на денатурация на протеини включва разрушаването на химични (водородни, дисулфидни, електростатични) връзки, които стабилизират по-високите нива на организация на протеиновата молекула. В резултат на това пространствените промени протеинова структура. В много ситуации няма разрушаване на нейната първична структура. Това прави възможно, след разгъване на полипептидната верига, да спонтанно нагъне протеина, създавайки „случайно заплитане”. В такава ситуация е налице преход към състояние, което има значителни разлики от естествената конформация.

заключение

Температурата на денатурация на белтъка надвишава 56 градуса по Целзий. Типични признаци на необратима денатурация на протеинови молекули се считат за намаляване на разтворимостта и хидрофилността на молекулите, увеличаване на оптичната активност, намаляване на трайността на протеиновите разтвори, повишаване на вискозитета.

Денатурацията причинява агрегация на частици, те могат да се утаят. Ако денатуриращ агент действа върху протеин за кратък период от време, вероятността за възстановяване на естествената протеинова структура е висока. Тези процеси се използват широко в хранително-вкусовата промишленост, консервната промишленост, производството на обувки, дрехи, при сушене на плодове и зеленчуци. Денатурацията се използва във ветеринарната медицина, медицината, клиниката, фармацията, когато се провеждат биохимични изследвания, свързани с отлагането на протеини в биологичния материал. Освен това, идентификацията се извършва в тестовия разтвор на непротеинови и нискомолекулни случаи, в резултат на което е възможно да се установи количественото съдържание на веществата. В момента търси начини за защита на протеиновите молекули от унищожаване.