La denaturazione è il processo di deviazione della struttura molecolare dal suo stato originale quando esposta a un agente denaturante. Alcuni esempi di biomolecole che subiscono la denaturazione sono proteine e acidi nucleici.La denaturazione delle proteine è un cambiamento nella forma di una proteina attraverso una qualche forma di pressione esterna in modo che non sia più in grado di svolgere la sua funzione cellulare. La causa della denaturazione delle proteine può essere un processo di riscaldamento, l'aggiunta di acido o alcali. I tipi di denaturazione possono essere suddivisi in base alla causa, vale a dire la denaturazione biologicamente indotta o non biologicamente indotta.
Processo di denaturazione delle proteine
Le proteine che subiscono un processo di denaturazione possono mostrare varie caratteristiche, una delle quali è quella di avere una forma deformata perché i legami idrogeno in essa contenuti sono rotti. Quando una proteina è sottoposta a stress esterno, come essere riscaldata o esposta a un acido (ad esempio acido citrico), i legami idrogeno deboli vengono rotti. Questa condizione fa sì che la proteina subisca dei cambiamenti. Le proteine che vengono deformate dalla denaturazione hanno una struttura più libera, sono più casuali e sono in gran parte insolubili. La denaturazione delle proteine può anche modificare la forma o abbattere parti della struttura proteica che erano precedentemente nascoste, aprirsi e formare legami con altre molecole proteiche. Questa condizione fa sì che la proteina si coagula o si aggrega e diventa insolubile in acqua. I cambiamenti nella struttura della proteina dovuti al processo di denaturazione causano anche una perdita dell'attività biologica innata e della funzione della proteina.Morte cellulare e rischio di mutazioni nel processo di denaturazione
La denaturazione delle proteine può innescare disturbi nell'attività cellulare. Se la cellula non riesce a riparare il disturbo, può verificarsi una morte prematura nella cellula. Tuttavia, una proteina che è stata danneggiata può riacquistare il suo stato attivo naturale se l'agente denaturante viene rimosso (rinaturato). Alcune proteine che possono subire questo processo dopo la denaturazione proteica sono l'albumina sierica del sangue, l'emoglobina e gli enzimi ribonucleasi. Tuttavia, ci sono condizioni in cui il processo di denaturazione non può essere riportato al suo stato originale. La denaturazione delle proteine ha anche il potenziale per aumentare il rischio di una serie di malattie, tra cui il morbo di Alzheimer, la cecità e molte altre malattie neurodegenerative.Funzione di denaturazione delle proteine
Ecco alcune funzioni di denaturazione proteica utili per il corpo umano.- La denaturazione viene utilizzata dall'organismo per uccidere gli agenti patogeni. Lo fa attraverso la regolazione del pH e della secrezione biochimica.
- La denaturazione delle proteine è anche un processo importante durante la digestione del cibo. Le proteine negli alimenti vengono denaturate dall'azione degli enzimi digestivi rilasciati.
- A livello cellulare, la denaturazione è una parte importante del processo del DNA. La denaturazione può aprire il DNA e consentire la replicazione o la trascrizione. Senza denaturazione, i filamenti di DNA non possono essere copiati nella produzione di trascritti di mRNA per la traduzione delle proteine.
- Nel campo della ricerca, la denaturazione è un processo utilizzato nelle reazioni a catena della polimerasi, per produrre più copie di DNA contemporaneamente in vitro rapidamente.
- In campo medico, i meccanismi di denaturazione vengono applicati nell'uccisione di vari agenti patogeni.
