Денатурација (биохемија)
Понатаму препорачано специјалистичко знаење
Како брзо да ги проверите пипетите?
Не дозволувајте статичкиот електрицитет да влијае на вашата точност на мерењето.
Која е чувствителноста на мојата скала?
Денатурација се однесува на структурна промена во биомолекулите, како што се протеини или деоксирибонуклеинска киселина (ДНК).
Промената во структурата на протеините предизвикана од надворешни влијанија, особено секундарната и терцијарната структура на протеинот (а со тоа е можно и неговата кватернарна структура) се одвива без да се менува редоследот на аминокиселините (примарна структура). Процесот може да биде неповратен, односно првичната просторна структура не може да се врати. Исто така, постојат реверзибилни промени што можат да се вратат со неутрализирање на ситуацијата (на пример, со РНК). Како по правило, денатурацијата значи дека молекулата повеќе не може правилно да ја извршува својата функција, што во молекуларната биологија е често тесно поврзано со структурата.
Причините за денатурација на протеините можат да бидат на пр. Хемиски супстанции како што се киселини, соли, бази, детергенти или екстремни температури, како и УВ зрачење. Најпознат пример е протеинот во јајцето на кокошката: Ова станува цврсто кога се готви затоа што се сменила просторната структура на протеинските молекули. Првобитната, течна состојба повеќе не може да се обнови.
Денатурацијата се јавува и при коагулација со висока фреквентна струја во медицината. Зголемувањето на температурата на ткивото до 50-80 ° C доведува до коагулација на ткивните протеини и влакната на сврзното ткиво. Оваа постапка обично се користи за да се запре крварењето со биполарни или монополарни стеги или со плочи, топчести или ролетни електроди.
Протеините на организмот се денатурираат и при треска. Сè додека треската не трае премногу долго, овој процес е реверзибилен, но по околу шест часа може да има проблеми со враќање на природната структура. Протеините на еден организам обично ја достигнуваат својата максимална активност на температура од 35 до 39 ° С. Премногу висока температура (40 до 42 ° C) може да влијае на ензимите на таков начин што телото повеќе не може да го снабдува телото во соодветна мера. Одредени молекули како што се chaperones и протеини од топлински шок помагаат во одржувањето и обновувањето на структурата.
Протеинските структури исто така можат да бидат уништени од тешки метали, бидејќи јони формираат сложени структури со остатоци од аминокиселини и со тоа ја менуваат значајната структура на протеините. Затоа акумулацијата на тешки метали во организмот е голем проблем.
Топлина денатурација
На Топлина денатурација е вид на денатурација во која промената во структурата ја носи високата температура. Нуклеинските киселини се денатурираат во многу тесен температурен интервал (па оттука и "Точка на топење„Наречен), што е обично над 80 ° С. Температурата на која започнува денатурацијата на протеините варира значително во зависност од структурата и организмот. Ензимите на хипер-термофилна археа мора да издржат температури далеку над 80 ° C.
Заедничко е за сите процеси на денатурација што под условите што се користат за оваа намена, ковалентните врски не се разделуваат (освен мостовите на дисулфид). Структурата на ланецот и редоследот на градежните блокови (примарна структура) се задржани. Мора да се направи разлика помеѓу денатурацијата на протеините и расцепувањето на протеините, во кои макромолекулите се распаѓаат во нивните градежни блокови.
Меѓутоа, со снабдување со енергија, индивидуалните градежни блокови, т.е. нуклеотиди и аминокиселини, а со тоа и на целиот молекуларен ланец, се прават толку вибрирани што врските и силите (водородни врски, хидрофобни ефекти, дисулфидни мостови) се раствораат или надминуваат.
Бидејќи нови/различни врски последователно се формираат на неконтролиран начин помеѓу деловите на ланецот или на соседните молекули, денатурацијата резултира со промена на (секундарната и) терцијарната структура, со ензими и други функционални протеини, исто така, во загуба на биолошката активност и намалување растворливоста. Вториот често се манифестира како „флокулација“ или „коагулација“.
Топлината денатурација (како и другите денатурирања) може да биде реверзибилна (реверзибилна) ако структурните промени сè уште не се премногу длабоки, но честопати е неповратна (неповратна).
Киселина денатурација
На Киселина денатурација доведува до поместување на полнежот помеѓу молекулите и на крајот до истиот резултат како и тој Топлина денатурација. Киселината ослободува протони (H +) и со тоа предизвикува промена на полнежот во амино групата (NH2), која потоа е позитивно наелектризирана.