Desnaturação

No Desnaturação Biomoléculas como proteínas e ácidos nucléicos perdem sua atividade biológica devido a mudanças estruturais. No entanto, a estrutura primária das biomoléculas é mantida. Existem processos de desnaturação necessários e prejudiciais no corpo.

O que é desnaturação?

A desnaturação se refere à destruição da estrutura secundária, terciária e quaternária de proteínas e ácidos nucléicos por influências físicas e químicas. Influências físicas representam calor, pressão ou radiação de alta energia. Quimicamente, a desnaturação é causada por ácidos, álcalis, agentes caotrópicos, detergentes, álcool ou outros compostos.

Apesar dessas mudanças estruturais, no entanto, a estrutura primária é mantida. A estrutura primária é caracterizada pela seqüência de aminoácidos nas proteínas ou as bases de nitrogênio nos ácidos nucléicos. A estrutura secundária descreve o dobramento de biomoléculas através da influência de ligações de hidrogênio, interações polares, ligações iônicas e interações hidrofóbicas. Além da formação de pontes dissulfeto entre vários aminoácidos contendo enxofre, as outras ligações covalentes não são alteradas.

Na estrutura terciária, as estruturas espaciais se formam dentro de uma cadeia de biomoléculas através das dobras. A estrutura quaternária é caracterizada pela formação de estrutura espacial com várias cadeias. As proteínas e os ácidos nucléicos desenvolvem sua atividade biológica apenas por meio da formação da estrutura secundária, terciária e quaternária.

No caso de desnaturação, essas estruturas são destruídas pela dissolução das ligações físicas entre os grupos atômicos individuais e a ligação química dentro dos grupos dissulfeto. Embora a estrutura primária seja mantida, a atividade biológica é perdida.

As desnaturações ocorrem constantemente tanto fora quanto dentro do corpo. Um exemplo típico de desnaturação é o endurecimento do ovo durante o cozimento. A maioria das desnaturas é irreversível. Mas também podem ser reversíveis.

Função e tarefa

A desnaturação é uma ocorrência constante em organismos animais e humanos. As proteínas dos alimentos devem primeiro ser preparadas para a divisão química em aminoácidos individuais. Isso não é possível sem a exposição das estruturas secundárias, terciárias ou quaternárias. As peptidases só podem se tornar ativas quando a cadeia protéica é desdobrada.

No estômago, as proteínas dos alimentos são desnaturadas devido à influência do ácido gástrico. Depois de passar pelo portador gástrico, o quimo preparado é posteriormente decomposto quimicamente pelas enzimas digestivas do pâncreas. Carboidratos, gorduras e proteínas são decompostos nos monômeros correspondentes. Sob a influência de peptidases, as proteínas desnaturadas dos alimentos são transformadas em aminoácidos individuais, que são convertidos em proteínas do próprio corpo.

O agente de desnaturação no estômago é o ácido gástrico, que consiste principalmente em ácido clorídrico. No entanto, o ácido gástrico não apenas decompõe as proteínas dos alimentos. Ele também destrói muitos dos patógenos ingeridos com alimentos por meio da desnaturação.

A desnaturação de proteínas e ácidos nucléicos também desempenha um papel importante no sistema imunológico. Partículas de proteínas estranhas (germes) e células doentes ou mortas são absorvidas e dissolvidas pelos chamados macrófagos. Eles são digeridos nos chamados lisossomas.Os lisossomos são organelas celulares que decompõem substâncias estranhas e as próprias substâncias do corpo com a ajuda de enzimas. Os macrófagos contêm um número particularmente grande de lisossomos. O interior dos lisossomos tem um pH baixo (ambiente ácido). Lá, os componentes da proteína e do ácido nucléico são primeiro desnaturados e, em seguida, decompostos por enzimas digestivas.

Além disso, freqüentemente ocorrem temperaturas elevadas durante uma infecção. Em caso de febre, os germes sensíveis também são mortos por desnaturação devido ao efeito do calor.

Os lisossomas não estão apenas contidos nos macrófagos, mas também em todas as outras células do corpo, porque em todas as células os resíduos e componentes proteicos inutilizáveis ​​têm de ser digeridos. Os processos de desnaturação descritos até agora são vitais para o organismo.

Você pode encontrar seu medicamento aqui

Doenças e enfermidades

No entanto, também existem processos patológicos associados à desnaturação que ocorre dentro do corpo. No caso das infecções, a febre não mata apenas os germes, porque as altas temperaturas de longo prazo também podem destruir as proteínas do próprio corpo. Isso se aplica particularmente às enzimas muito sensíveis. Se a temperatura corporal ultrapassar 40 graus por um longo tempo, muitas enzimas se tornam ineficazes. Portanto, uma febre muito alta é potencialmente fatal para o organismo. No entanto, se a temperatura alta cair novamente em seis horas, o dano ainda será reversível.

A desnaturação de proteínas também é causada pela influência de metais pesados. Os metais pesados ​​podem formar complexos com proteínas. Isso muda suas estruturas terciárias e quaternárias. Também aqui as enzimas são particularmente afetadas. Portanto, os acúmulos de metais pesados ​​no organismo levam a doenças crônicas graves e às vezes fatais.

No caso de queimaduras químicas com ácidos ou álcalis, trata-se também da desnaturação das proteínas do próprio corpo na pele. A morte do tecido afetado inicia processos inflamatórios que levam a coceira e reações cutâneas graves. Além disso, as queimaduras levam à desnaturação das proteínas do próprio corpo na pele e no tecido conjuntivo.

O sangramento intenso costuma ser tratado com corrente de alta frequência na medicina. A temperatura do tecido é brevemente aquecida até 80 graus. Como resultado, as proteínas do tecido e as fibras do tecido conjuntivo coagulam. Assim, a ferida pode ser fechada com eficácia.

Muitas doenças da velhice também estão associadas a alterações na estrutura secundária e terciária das proteínas. Embora nestes casos não haja desnaturação completa, ocorrem dobras e placas, entre outras coisas. Um exemplo bem conhecido são as placas senis em pacientes com Alzheimer. As placas senis são depósitos de proteínas no cérebro que são formados por dobras na estrutura terciária. No entanto, as causas desse processo ainda não são conhecidas. Entre outras coisas, discute-se a influência do alumínio nas mudanças estruturais da proteína do orvalho.