Условие задачи

Что называют денатурацией белка? Какие факторы могут её вызвать?

Решение

Денатурацией белка называют процесс изменения его пространственной (третичной и вторичной) структуры, при котором белок утрачивает свою природную (нативную) конформацию и, соответственно, биологическую активность. При этом последовательность аминокислот (первичная структура) остаётся неизменной. Другими словами, денатурация – это нарушение специфической трёхмерной укладки белковой молекулы без разрыва пептидных связей.

Факторы, которые могут вызывать денатурацию белка, делятся на физические и химические:

1. Физические факторы:
• Высокая температура. При нагревании происходит нарушение водородных связей и других слабых взаимодействий, удерживающих конформацию белка.
• Механическое воздействие (например, интенсивное перемешивание или ультразвуковая обработка).
• Радиация, включая ультрафиолетовое излучение, которое может разрушать определённые химические связи в структуре белка.

2. Химические факторы:
• Изменение pH среды. Экстремально кислые или щёлочные условия могут изменять заряд аминокислотных остатков, что приводит к нарушению электростатических взаимодействий и гидрофобных связей.
• Органические растворители, такие как спирты, ацетон и бензол, которые вмешиваются в водородное связывание и гидрофобные взаимодействия.
• Детергентные вещества, способные разрушать водородные связи и нарушать гидрофобные взаимодействия.
• Наличие щёлочных или кислотных ионов, а также тяжелых металлов, которые могут связываться с белком и изменять его конформацию.

Таким образом, денатурация – это необратимый (или часто частично обратимый) процесс, при котором белок теряет специфическую трёхмерную структуру и функцию, вызванный воздействием экстремальных физических или химических условий.