denaturarea

În denaturarea Biomoleculele precum proteinele și acizii nucleici își pierd activitatea biologică din cauza modificărilor structurale. Cu toate acestea, structura primară a biomoleculelor este păstrată. Există atât procese necesare, cât și nocive de denaturare în organism.

Ce este denaturarea?

Denaturarea descrie distrugerea structurii secundare, terțiară și cuaternară a proteinelor și acizilor nucleici prin influențe fizice și chimice. Influențele fizice reprezintă căldură, presiune sau radiații cu energie ridicată, din punct de vedere chimic, denaturarea este cauzată de acizi, alcaline, chaotrope, detergenți, alcool sau alți compuși.

În ciuda acestor modificări structurale, structura principală este păstrată. Structura primară se caracterizează prin secvența aminoacizilor din proteine ​​sau bazele de azot din acizii nucleici. Structura secundară descrie plierea biomoleculelor prin influența legăturilor de hidrogen, a interacțiunilor polare, a legăturilor ionice și a interacțiunilor hidrofobe. În afară de formarea punților de disulfură între diverși aminoacizi conținând sulf, celelalte legături covalente nu sunt modificate.

În structura terțiară, structurile spațiale se formează într-un lanț de biomolecule prin falduri. Structura cuaternară se caracterizează prin formarea structurii spațiale cu mai multe lanțuri. Proteinele și acizii nucleici își dezvoltă activitatea biologică numai prin formarea structurii secundare, terțiară și cuaternară.

În caz de denaturare, aceste structuri sunt distruse prin dizolvarea legăturilor fizice dintre grupările atomice individuale și legătura chimică din grupele disulfură. Deși structura primară este păstrată, activitatea biologică se pierde.

Denaturațiile au loc constant atât în ​​exterior cât și în interiorul corpului. Un exemplu tipic de denaturare este întărirea ouălor în timpul gătitului. Majoritatea denaturărilor sunt ireversibile. Dar pot fi, de asemenea, reversibile.

Funcție și sarcină

Denaturarea are loc constant în organismele animale și umane. Proteinele alimentare trebuie pregătite mai întâi pentru divizarea chimică în aminoacizii individuali. Acest lucru nu este posibil fără expunerea structurilor secundare, terțiare sau cuaternare. Peptidazele pot deveni active numai atunci când lanțul proteic este desfășurat.

În stomac, proteinele alimentare sunt denaturate de influența acidului gastric. După trecerea prin menajer, chimia preparată este în continuare dezorganizată chimic de enzimele digestive ale pancreasului. Carbohidrații, grăsimile și proteinele sunt defalcate în monomeri corespunzători. Din proteinele alimentare denaturate, sub influența peptidazelor, se creează aminoacizii individuali, care sunt transformați în organism în proteine ​​endogene.

Agentul pentru denaturarea stomacului este acidul gastric, care constă în mare parte din acid clorhidric. Cu toate acestea, acidul gastric nu doar descompun proteinele alimentare. Distruge, de asemenea, mulți dintre agenții patogeni ingerați cu alimente prin denaturare.

De asemenea, denaturarea proteinelor și acizilor nucleici joacă un rol important în sistemul imunitar. Particulele proteice străine (germeni) și celulele bolnave sau moarte sunt absorbite și dizolvate prin așa-numitele macrofage. Sunt digerate în așa-numitele lizozomi.Lysozomii sunt organele celulare care descompun substanțele străine și substanțele proprii ale organismului cu ajutorul enzimelor. Macrofagele conțin un număr deosebit de mare de lizozomi. Interiorul lizozomilor are un pH scăzut (mediu acid). Acolo, componentele proteinelor și acidului nucleic sunt mai întâi denaturate și apoi defalcate pe enzime digestive.

În plus, temperaturile ridicate apar adesea în timpul unei infecții. În cazul febrei, germenii sensibili sunt, de asemenea, uciși prin denaturare din cauza efectului de căldură.

Lysozomii nu sunt conținuți numai în macrofage, ci și în toate celelalte celule ale corpului, deoarece în fiecare celulă trebuie să fie digerate produse reziduale și componente proteice. Procesele de denaturare descrise până acum sunt vitale pentru organism.

Vă puteți găsi medicamentul aici

Boli și afecțiuni

Cu toate acestea, există și procese patologice asociate cu denaturarea care are loc în interiorul organismului. În cazul infecțiilor, febra nu ucide doar germenii, deoarece temperaturile ridicate pe termen lung pot distruge și proteinele proprii ale organismului. Acest lucru se aplică în special enzimelor foarte sensibile. Dacă temperatura corpului depășește 40 de grade pentru o lungă perioadă de timp, multe enzime devin ineficiente. Prin urmare, o febră foarte mare este potențial fatală pentru organism. Cu toate acestea, dacă temperatura ridicată scade din nou în șase ore, deteriorarea este încă reversibilă.

Denaturarea proteinelor este cauzată și de influența metalelor grele. Metalele grele pot forma complexe cu proteine. Acest lucru modifică structurile lor terțiare și cuaternare. Tot aici, enzimele sunt afectate în special. Prin urmare, acumulările de metale grele în organism duc la boli cronice grave și uneori fatale.

În cazul arsurilor chimice cu acizi sau alcaline, se pune și problema denaturării proteinelor proprii ale corpului în piele. Moartea țesutului afectat inițiază procese inflamatorii care duc la mâncărimi și reacții cutanate severe. În plus, arsurile duc la denaturarea proteinelor proprii ale corpului din piele și țesutul conjunctiv.

Sângerarea puternică este adesea tratată cu curent de înaltă frecvență în medicină. Temperatura țesutului este încălzită scurt până la 80 de grade. Ca urmare, proteinele tisulare și fibrele țesutului conjunctiv coagulează. Deci, rana poate fi închisă eficient.

Multe boli de bătrânețe sunt, de asemenea, asociate cu modificări în structura secundară și terțiară a proteinelor. Deși în aceste cazuri nu există o denaturare completă, se produc pliuri și plăci, printre altele. Un exemplu binecunoscut îl reprezintă plăcile senile la pacienții Alzheimer. Plăcile senile sunt depozite de proteine ​​în creier, care sunt formate de pliuri în structura terțiară. Cu toate acestea, cauzele acestui proces nu sunt încă cunoscute. Printre altele, este discutată influența aluminiului asupra modificărilor structurale ale proteinei de rouă.