A legfontosabb különbség a fehérje denaturációja és lebomlása között az, hogy a fehérje denaturációja során a kvaterner, harmadlagos és másodlagos struktúrák felborulnak, de az elsődleges szerkezet érintetlen marad, míg a fehérje lebomlásakor a fehérje elsődleges szerkezete megsemmisült, de a másodlagos, harmadlagos szerkezet továbbra is érintetlen.
A fehérjék denaturációja és lebontása kulcsfontosságú lépések a fehérjék sejten belüli feldolgozásában. Rendkívül fontos sejtfolyamatok. A fehérje denaturálódása során a fehérje elveszti biológiai aktivitását, mivel a biológiai funkciója közvetlenül függ a szerkezetétől. A lebontott fehérjék azonban továbbra is rendelkezhetnek másodlagos vagy harmadlagos szerkezettel.
Mi a fehérje denaturációja?
A denaturáció az a folyamat, amelyben a fehérje elveszíti natív állapotban jelenlévő kvaterner szerkezetét, harmadlagos szerkezetét és másodlagos szerkezetét. De a fehérjék elsődleges szerkezete érintetlen marad. Külső igénybevételek, vegyületek, például erős sav vagy bázis, tömény szervetlen só, szerves oldószer (alkohol, kloroform) és sugárzás vagy hő alkalmazásával érhető el. Ha a sejtben lévő fehérjék denaturálódnak, az a sejtaktivitás megzavarásához, esetleg sejthalálhoz vezet. A fehérjedenaturáció során a fehérje elveszíti biológiai funkcióját. A denaturált fehérjék jellemzői széles skálával rendelkezhetnek, mint például a konformációs változások, az oldhatóság elvesztése és a hidrofób csoportoknak való kitettség miatti aggregáció. A denaturált fehérjék elvesztik 3D szerkezetüket; ezért nem működhetnek, amint azt korábban említettük.
01. ábra: A fehérje denaturációja
A megfelelő fehérjehajtogatás segíti a globuláris vagy membránfehérjéket abban, hogy megfelelően végezzék munkájukat. A megfelelő funkció eléréséhez megfelelő formára kell hajtani őket. Azonban a H-kötések, amelyek kulcsszerepet játszanak a hajtogatásban, meglehetősen gyengék, és így könnyen befolyásolják őket a hő, a savasság, a változó sókoncentráció és más feszültségek, amelyek denaturálhatják a fehérjét. Éppen ezért a homeosztázis rendkívül fontos számos életformában. Gyakori példák figyelhetők meg különféle ételek főzésekor, például a főtt tojás kemény lesz, a főtt hús pedig kemény lesz.
Mi a fehérje lebomlása?
A fehérje lebomlása végbemehet intracellulárisan vagy extracellulárisan. A fehérje lebontása során a fehérje elsődleges szerkezete elpusztul, de a másodlagos és harmadlagos szerkezet érintetlen marad. Az élelmiszer-emésztés során az emésztőenzim a környezetbe kerül az extracelluláris emésztés érdekében. A proteolitikus hasítás a fehérjéket kisebb peptidekre és aminosavakra bontja, így azok könnyen felszívódhatnak. Az állatoknál a táplálékot extracellulárisan, speciális szervekben vagy bélrendszerekben dolgozzák fel. De sok baktériumban az élelmiszer feldolgozható a fagocitózison keresztül történő internalizációval.
02. ábra: A fehérje lebomlása
A mikrobiális fehérjék lebontása a környezetben szabályozható a tápanyagok elérhetőségével. Az intracelluláris fehérjék lebontása kétféle módon valósítható meg: proteolízis a lizoszómákban vagy egy ubiquitin-függő folyamat, amely a nem kívánt fehérjéket a proteoszómákba irányítja. A fehérje lebontása során azonban a fehérje bizonyos esetekben még megtarthatja biológiai funkcióját.
Mi a hasonlóság a fehérje denaturációja és lebomlása között?
- Mindkét kifejezés a fehérjékhez kapcsolódik.
- A fehérjékben lévő kötések mindkét folyamat során lebomlanak.
- Mindkettő rendkívül fontos a sejtműködés szempontjából.
- A natív fehérje szerkezete mindkét folyamatban megváltozik.
Mi a különbség a fehérje denaturációja és lebomlása között?
A denaturáció a fehérje szerkezetének kibontakozása. Azt jelenti; másodlagos, harmadlagos vagy kvaterner szerkezetének elvesztése fizikai vagy kémiai tényezőnek való kitettség következtében. Az elsődleges szerkezet azonban érintetlen marad, mivel az aminosavak közötti kovalens kötések sokkal erősebbek. A fehérjék lebontása során azonban az elsődleges szerkezet megsemmisül. Azt jelenti; a különböző aminosavak közötti kovalens kötések megszakadnak. Így ez a legfontosabb különbség a fehérje denaturációja és lebomlása között. Sőt, a fehérje denaturálódása során a fehérje elveszíti biológiai aktivitását, mert a funkciója közvetlenül függ a szerkezetétől, míg a lebontott fehérjéknek még lehet másodlagos vagy harmadlagos szerkezetük, így bizonyos esetekben továbbra is megőrizhetik biológiai funkciójukat.
Az alábbiakban táblázatos formában összefoglaljuk a fehérje denaturációja és lebontása közötti különbséget.
Összefoglaló – Denaturáció kontra fehérjelebomlás
A fehérjék denaturációja magában foglalja mind a másodlagos, mind a harmadlagos struktúrák elpusztulását. Az elsődleges szerkezet azonban érintetlen marad. A fehérje lebomlásakor azonban az elsődleges szerkezet megsemmisül. A fehérje denaturálásakor a fehérje elveszíti biológiai aktivitását. Másrészt a degradáció során a fehérjék bizonyos esetekben még megőrzik biológiai funkciójukat. Így ez összefoglalja a fehérje denaturációja és lebomlása közötti különbséget.
