En dénaturation, des biomolécules telles que protéines ainsi que acides nucléiques perdent leur activité biologique en raison de changements structurels. Cependant, la structure primaire des biomolécules reste intacte. Dans le corps, il existe des processus de dénaturation à la fois nécessaires et nocifs.
Qu'est-ce que la dénaturation?
Dans le estomac, dénaturation des aliments protéines se produit en raison de l'influence de acide gastrique. La dénaturation fait référence à la destruction de la structure secondaire, tertiaire et quaternaire de protéines ainsi que acides nucléiques par des influences physiques et chimiques. Les influences physiques représentent la chaleur, la pression ou le rayonnement à haute énergie. Chimiquement, les dénaturations sont causées par des acides, alcalis, chaotropes, détergents, alcool ou d'autres composés. Malgré ces changements structurels, cependant, la structure primaire reste intacte. La structure primaire est caractérisée par la séquence de acides aminés dans les protéines (albumen) ou azote base in acides nucléiques. La structure secondaire décrit le repliement des biomolécules sous l'influence de Hydrogénation liaisons, polaires interactions, liaisons ioniques et interactions hydrophobes. Sauf pour la formation de liaisons disulfure entre différents soufre-contenant acides aminés, les autres liaisons covalentes ne sont pas modifiées. Dans la structure tertiaire, des structures spatiales sont formées au sein d'une chaîne de biomolécules en raison des plis. La structure quaternaire est caractérisée par la formation de la structure spatiale avec plusieurs chaînes. Dans ce processus, les protéines et nucléiques des acides ne développent leur activité biologique que par la formation des structures secondaires, tertiaires et quaternaires. La dénaturation détruit ces structures en rompant les liaisons physiques entre les groupes atomiques individuels et les liaisons chimiques au sein des groupes disulfure. Bien que la structure primaire soit conservée, l'activité biologique est perdue. La dénaturation se produit constamment à la fois à l'extérieur et à l'intérieur du corps. Un exemple typique de dénaturation est la dureté de l'œuf pendant cuisine. Dans la plupart des cas, les dénaturations sont irréversibles. Cependant, ils peuvent également être réversibles.
Fonction et tâche
Les dénaturations se produisent constamment dans les organismes animaux et humains. Par exemple, les protéines alimentaires doivent d'abord être préparées pour la dégradation chimique dans l'individu acides aminés. Ceci n'est pas possible sans digestion des structures secondaires, tertiaires ou quaternaires. Les peptidases ne peuvent devenir actives que lorsque la chaîne protéique a été dépliée. Dans le estomac, l'influence de acide gastrique provoque la dénaturation des protéines alimentaires. Après avoir traversé le portail gastrique, la pulpe alimentaire transformée est en outre décomposée chimiquement par le digestif enzymes du pancréas. Les glucides, les graisses et les protéines sont décomposées en leurs monomères correspondants. Sous l'influence des peptidases, l'amino individuel des acides sont formés à partir des protéines alimentaires dénaturées, qui sont converties en protéines endogènes dans le corps. L'agent de dénaturation dans le estomac is acide gastrique, qui se compose principalement de acide hydrochlorique. Cependant, l'acide gastrique ne décompose pas seulement les protéines alimentaires. Il détruit également de nombreux Pathogènes en les dénaturant. La dénaturation des protéines et des acides nucléiques joue également un rôle important dans la défense immunitaire. Ainsi, les particules de protéines étrangères (maladie germes) et les cellules du corps malades ou mortes sont absorbées et dissoutes par des macrophages. Leur digestion a lieu dans les soi-disant lysosomes. Les lysosomes sont des organites cellulaires qui décomposent les substances étrangères et endogènes à l'aide de enzymes. Les macrophages contiennent un nombre particulièrement important de lysosomes. À l'intérieur des lysosomes, il y a une valeur de PH faible (environnement acide). Là, les composants protéiques et acides nucléiques sont d'abord dénaturés puis digérés par voie digestive. enzymes. De plus, des températures élevées se produisent souvent lors d'une infection. Dans le cas de fièvre, même maladie sensible germes sont tués par dénaturation sous l'effet de la chaleur. Les lysosomes sont présents non seulement dans les macrophages, mais également dans toutes les autres cellules du corps, car les déchets et les composants protéiques inutilisables doivent être digérés dans chaque cellule. Les processus de dénaturation décrits jusqu'à présent sont vitaux pour l'organisme.
Maladies et affections
Cependant, en relation avec les dénaturations qui ont lieu dans le corps, il existe également des processus pathologiques. fièvre ne tue pas germes seul, car des températures élevées prolongées peuvent également détruire les propres protéines du corps. Cela affecte particulièrement les enzymes très sensibles. Si la température corporelle dépasse 40 degrés pendant une longue période, de nombreuses enzymes deviennent inefficaces. Par conséquent, très élevé fièvre a un effet potentiellement mortel sur l'organisme. Cependant, si la température élevée redescend dans les six heures, les dommages sont toujours réversibles. Les dénaturations des protéines sont également causées par les effets des métaux lourds. métaux lourds peut former des complexes avec des protéines. Cela modifie leurs structures tertiaires et quaternaires. Là encore, les enzymes sont particulièrement affectées. C'est pourquoi les accumulations de métaux lourds dans l'organisme conduire à des maladies chroniques graves et parfois mortelles. Acide ou alcali brûlures impliquent également la dénaturation des protéines endogènes dans le peau. La mort du tissu affecté déclenche des processus inflammatoires qui conduire aux démangeaisons et sévères peau réactions. Par ailleurs, brûlures conduire à la dénaturation des protéines endogènes du peau ainsi que tissu conjonctif. En médecine, les saignements sévères sont souvent traités avec un courant à haute fréquence. Dans ce processus, la température du tissu est brièvement chauffée jusqu'à 80 degrés. En conséquence, les protéines tissulaires et tissu conjonctif les fibres se coagulent. Cela permet à la plaie d'être efficacement fermée. De nombreuses maladies liées à l'âge sont également associées à des modifications de la structure secondaire et tertiaire des protéines. Bien qu'une dénaturation complète ne se produise pas dans ces cas, elle entraîne, entre autres, un repliement et la formation de plaques. Un exemple bien connu est les plaques séniles en Alzheimer les patients. Les plaques séniles sont des dépôts de protéines dans le cerveau qui se forment à la suite du pliage de la structure tertiaire. Cependant, les causes de ce processus ne sont pas encore connues. Entre autres, une influence de aluminium sur les changements structurels de la protéine tau est discuté.
