在变性过程中,生物分子例如 蛋白质 和 核酸 由于结构变化而失去生物活性。 但是,生物分子的一级结构保持完整。 在体内,既有必要的也有有害的变性过程。
什么是变性?
在 胃,食物变性 蛋白质 发生是由于 胃酸。 变性是指破坏木的二级,三级和四级结构 蛋白质 和 核酸 受物理和化学影响。 物理影响表示热量,压力或高能辐射。 化学上,变性是由于 酸,碱,离液剂,洗涤剂, 酒精 或其他化合物。 尽管进行了这些结构更改,但是主结构仍保持完整。 主要结构的特征在于 氨基酸 在蛋白质(白蛋白)中或 氮 基础 in 核酸。 二级结构描述了受以下因素影响的生物分子折叠 加氢 极性键 互动,离子键和疏水相互作用。 除了彼此之间形成二硫键 硫含 氨基酸,其他共价键不变。 在三级结构中,由于折叠而在生物分子链内形成了空间结构。 四元结构的特征是具有多链的空间结构形成。 在这个过程中,蛋白质和核酸 酸 仅通过形成二级,三级和四级结构来发展其生物学活性。 变性通过破坏单个原子基团之间的物理键和二硫键内的化学键来破坏这些结构。 尽管保留了一级结构,但失去了生物学活性。 变性在体内外不断发生。 变性的一个典型例子是鸡蛋在烘烤过程中的硬度 烹调。 在大多数情况下,变性是不可逆的。 但是,它们也可以是可逆的。
功能与任务
变性经常在动物和人类有机体中发生。 例如,必须首先准备膳食蛋白质以将其化学分解为个体 氨基酸。 如果不消化二级,三级或四级结构,这是不可能的。 肽酶只有在蛋白质链解开后才能变得有活性。 在里面 胃,的影响 胃酸 导致食物蛋白质变性。 通过胃门后,经消化的食物浆会进一步化学分解 酶 胰腺。 碳水化合物,脂肪和蛋白质被分解成相应的单体。 在肽酶的作用下,单个氨基酸 酸 由变性的饮食蛋白质形成,这些蛋白质在体内转化为内源性蛋白质。 变性剂 胃 is 胃酸,主要包括 盐酸。 但是,胃酸不仅会分解食物中的蛋白质。 它还破坏了许多食源性食物 病原体 通过使它们变性。 蛋白质和核酸的变性在免疫防御中也起重要作用。 因此,外来蛋白质颗粒(疾病 病菌),患病或死体细胞被所谓的巨噬细胞吸收并溶解。 它们的消化发生在所谓的溶酶体中。 溶酶体是细胞器,可通过以下途径分解外来物质和内源性物质: 酶。 巨噬细胞含有特别多的溶酶体。 在溶酶体内,PH值较低(酸性环境)。 在那里,蛋白质和核酸成分首先被变性,然后通过消化进行消化 酶。 另外,在感染过程中经常发生高温。 如果是 发烧甚至是敏感疾病 病菌 由于热的作用而被变性杀死。 溶酶体不仅存在于巨噬细胞中,而且还存在于所有其他人体细胞中,因为无法使用的废物和蛋白质成分必须在每个细胞中被消化。 迄今为止描述的变性过程对生物至关重要。
疾病与疾病
然而,与体内变性有关的还有病理过程,例如在感染的情况下, 发烧 不会杀死 病菌 长期持续高温也会破坏人体自身的蛋白质。 这特别影响非常敏感的酶。 如果长时间体温超过40度,许多酶就会失效。 因此,很高 发烧 对生物体有潜在的致命影响。 但是,如果高温在六个小时内再次下降,则损害仍然是可逆的。 蛋白质变性也是由重金属作用引起的。 重金属 可以与蛋白质形成复合物。 这改变了它们的三级和四级结构。 同样,酶特别受到影响。 这就是为什么生物中重金属积累的原因 铅 严重的慢性疾病,有时甚至是致命疾病。 酸或碱 烧伤 还涉及内源蛋白质的变性 皮肤。 受影响组织的死亡引发了炎症过程, 铅 发痒和严重 皮肤 反应。 此外, 烧伤 铅 使内源性蛋白质变性 皮肤 和 结缔组织。 在医学上,经常使用高频电流治疗严重的出血。 在此过程中,将组织温度短暂加热到80度。 结果,组织蛋白和 结缔组织 纤维凝结。 这允许伤口被有效地闭合。 许多与年龄有关的疾病也与蛋白质的二级和三级结构变化有关。 尽管在这些情况下不会发生完全变性,但除其他因素外,确实会导致重新折叠和形成斑块。 一个著名的例子是 阿尔茨海默氏症 耐心。 老年斑是蛋白质沉积在 脑 由于三级结构折叠而形成的。 但是,此过程的原因尚不清楚。 除其他外, 铝 讨论了tau蛋白的结构变化。