Ποια είναι η βιολογική επίδραση των πρωτεϊνών μετουσίωσης;
Τι είναι η μετουσίωση της πρωτεΐνης;
Η μετουσίωση είναι η διαδικασία όπου μια πρωτεΐνη χάνει την εγγενή δομή της (το τρισδιάστατο σχήμα της). Αυτό συμβαίνει λόγω της διακοπής των ασθενών δεσμών (δεσμούς υδρογόνου, των ιοντικών δεσμών, των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων) που διατηρούν τη διπλωμένη δομή της πρωτεΐνης.
Βιολογικές επιδράσεις της μετουσίωσης:
1. Απώλεια λειτουργίας: Η πρωταρχική λειτουργία μιας πρωτεΐνης υπαγορεύεται από το συγκεκριμένο σχήμα της. Όταν μια πρωτεϊνική μετουσιωμένη, χάνει το σχήμα του και δεν μπορεί πλέον να εκτελέσει την προβλεπόμενη λειτουργία του. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η μετουσίωση είναι συχνά επιζήμια.
* ένζυμα: Τα μετουσιωμένα ένζυμα χάνουν την ενεργό περιοχή τους, η περιοχή που συνδέεται με τα υποστρώματα και διευκολύνει τις αντιδράσεις. Γίνονται ανενεργοί.
* Αντισώματα: Τα μετουσιωμένα αντισώματα χάνουν την ικανότητά τους να συνδέονται με συγκεκριμένα αντιγόνα, καθιστώντας τα αναποτελεσματικά.
* Δομικές πρωτεΐνες: Οι μετουσιωμένες δομικές πρωτεΐνες χάνουν τη δύναμη και την ακεραιότητά τους. Για παράδειγμα, η μετουσίωση του κολλαγόνου, ένα σημαντικό συστατικό του δέρματος και των οστών, οδηγεί σε αποδυνάμωση.
2. Αλλαγές στη διαλυτότητα: Οι μετουσιωμένες πρωτεΐνες συχνά γίνονται λιγότερο διαλυτές στο νερό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υδρόφοβα αμινοξέα που είχαν ταφεί μέσα στον πυρήνα της πρωτεΐνης εκτίθενται στο υδατικό περιβάλλον.
3. Αυξημένη ευαισθησία στην αποικοδόμηση: Οι μετουσιωμένες πρωτεΐνες είναι πιο ευαίσθητες στην αποικοδόμηση από πρωτεάσες (ένζυμα που διασπούν πρωτεΐνες). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι κανονικά προστατευόμενοι πεπτιδικοί δεσμοί γίνονται εκτεθειμένοι.
Αιτίες μετουσίωσης:
* Θερμότητα: Η αυξημένη θερμοκρασία αναγκάζει τα μόρια να δονείται περισσότερο, σπάζοντας τους αδύναμους δεσμούς που συγκρατούν την πρωτεΐνη μαζί.
* ph: Τα άκρα του ρΗ (πολύ όξινα ή πολύ αλκαλικά) διαταράσσουν τους ιοντικούς δεσμούς που συμβάλλουν στη δομή της πρωτεΐνης.
* χημικά: Ορισμένες χημικές ουσίες όπως τα απορρυπαντικά, τα βαρέα μέταλλα και οι οργανικοί διαλύτες μπορούν να διαταράξουν τη δομή της πρωτεΐνης.
* Μηχανικές δυνάμεις: Η ανάδευση, η ανάδευση ή η υψηλή πίεση μπορούν να διαταράξουν τη δομή της πρωτεΐνης.
Παραδείγματα:
* μαγείρεμα: Το μαγείρεμα κρέατος και αυγά μετογράφει τις πρωτεΐνες, καθιστώντας τους ευκολότερο να αφομοιώσουν και να αλλάξουν την υφή τους.
* Διατήρηση τροφίμων: Η θέρμανση των τροφίμων (παστερίωση, αποστείρωση) μετουσιώνει τις πρωτεΐνες σε μικροοργανισμούς, αποτρέποντας την αλλοίωση.
* Ιατρικές θεραπείες: Ορισμένα φάρμακα λειτουργούν με μετουσιωτική πρωτεΐνες σε βακτήρια ή ιούς.
Key Takeaways:
* Η μετουσίωση είναι μια σημαντική μεταβολή της δομής της πρωτεΐνης.
* Οδηγεί σε απώλεια λειτουργίας, αλλαγές στη διαλυτότητα και αυξημένη ευαισθησία στην υποβάθμιση.
* Η μετουσίωση μπορεί να προκληθεί από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμότητας, των αλλαγών του pH και των χημικών ουσιών.
* Η μετουσίωση μπορεί να έχει τόσο ευεργετικά όσο και επιβλαβή αποτελέσματα ανάλογα με το πλαίσιο.
