変性では、 タンパク質 & 核酸 構造変化により生物活性を失います。 ただし、生体分子の一次構造はそのまま残ります。 体内には、必要な変性プロセスと有害な変性プロセスの両方があります。
変性とは何ですか？
胃、食品の変性 タンパク質 の影響により発生します 胃酸。 変性とは、の二次、三次、および四次構造の破壊を指します。 タンパク質 & 核酸 物理的および化学的影響による。 物理的な影響は、熱、圧力、または高エネルギー放射を表します。 化学的に、変性はによって引き起こされます 酸、アルカリ、カオトロープ、洗剤、 アルコール または他の化合物。 ただし、これらの構造変更にもかかわらず、一次構造はそのまま残ります。 一次構造は、次のシーケンスによって特徴付けられます アミノ酸 タンパク質（卵白）または 窒素 拠点 in 核酸。 二次構造は、の影響による生体分子の折り畳みを説明します 水素化 結合、極性 相互作用、イオン結合および疎水性相互作用。 異なる間のジスルフィド結合の形成を除いて 硫黄-含有 アミノ酸、他の共有結合は変更されません。 三次構造では、折り畳みにより生体分子鎖内に空間構造が形成されます。 四次構造は、複数の鎖を持つ空間構造形成によって特徴付けられます。 この過程で、タンパク質と核酸 酸 二次、三次および四次構造の形成を通してのみそれらの生物学的活性を発達させる。 変性は、個々の原子グループ間の物理的結合とジスルフィド基内の化学結合を破壊することにより、これらの構造を破壊します。 一次構造は保持されますが、生物活性は失われます。 変性は体の外側と内側の両方で絶えず起こります。 変性の典型的な例は、卵の硬さです。 料理。 ほとんどの場合、変性は元に戻せません。 ただし、元に戻すこともできます。
機能とタスク
変性は、動物や人間の有機体で絶えず発生します。 たとえば、食事性タンパク質は、最初に個人への化学的分解のために準備する必要があります アミノ酸。 これは、二次、三次、または四次構造の分解なしでは不可能です。 ペプチダーゼは、タンパク質鎖が展開されたときにのみ活性化することができます。 の中に 胃、の影響 胃酸 食品タンパク質の変性を引き起こします。 胃ポータルを通過した後、加工食品パルプは消化器によってさらに化学的に分解されます 酵素 膵臓の。 炭水化物、脂肪とタンパク質は、対応するモノマーに分解されます。 ペプチダーゼの影響下で、個々のアミノ 酸 変性した食物タンパク質から形成され、体内で内因性タンパク質に変換されます。 変性剤 胃 is 胃酸、主に 塩酸。 しかし、胃酸は食物タンパク質を分解するだけではありません。 また、食品由来の多くを破壊します 病原体 それらを変性させることによって。 タンパク質や核酸の変性も免疫防御に重要な役割を果たします。 したがって、外来タンパク質粒子（病気 細菌）そして、病気のまたは死体の細胞は、いわゆるマクロファージによって取り込まれ、溶解されます。 それらの消化は、いわゆるリソソームで起こります。 リソソームは、細胞小器官であり、 酵素。 マクロファージには、特に多数のリソソームが含まれています。 リソソームの内部では、PH値が低くなっています（酸性環境）。 そこでは、タンパク質と核酸の成分が最初に変性され、次に消化によって消化されます 酵素。 さらに、感染中に高温が発生することがよくあります。 の場合 発熱、敏感な病気でさえ 細菌 熱の影響による変性によって殺されます。 リソソームはマクロファージだけでなく、他のすべての体細胞にも存在します。これは、使用できない老廃物やタンパク質成分をすべての細胞で消化する必要があるためです。 これまでに説明した変性プロセスは、生物にとって不可欠です。
病気と病気
しかし、体内で起こる変性に関連して、病理学的プロセスもあります。たとえば、感染症の場合、 発熱 殺さない 細菌 なぜなら、長時間の高温は体自身のタンパク質も破壊する可能性があるからです。 これは特に非常に敏感な酵素に影響を及ぼします。 体温が長時間40度を超えると、多くの酵素が効かなくなります。 したがって、非常に高い 発熱 生物に致命的な影響を与える可能性があります。 ただし、XNUMX時間以内に再び高温が下がった場合でも、損傷は元に戻せます。 タンパク質の変性は、重金属の影響によっても引き起こされます。 重金属 タンパク質と複合体を形成することができます。 これにより、三次および四次構造が変化します。 繰り返しますが、酵素は特に影響を受けます。 これが、生物に重金属が蓄積する理由です。 つながる 重度の慢性および時には致命的な病気に。 酸またはアルカリ 火傷 内因性タンパク質の変性も含まれます 皮膚。 影響を受けた組織の死は、炎症過程を開始します つながる かゆみやひどい 皮膚 反応。 さらに、 火傷 つながる の内因性タンパク質の変性に 皮膚 & 結合組織。 医学では、重度の出血はしばしば高周波電流で治療されます。 このプロセスでは、組織の温度が一時的に80度まで加熱されます。 その結果、組織タンパク質と 結合組織 繊維が凝固します。 これにより、傷を効果的に閉じることができます。 多くの加齢性疾患は、タンパク質の二次および三次構造の変化にも関連しています。 これらの場合、完全な変性は起こりませんが、とりわけ、リフォールディングとプラークの形成をもたらします。 よく知られている例は、老人斑です。 アルツハイマー 患者。 老人斑は、 脳 三次構造の折り畳みの結果として形成されます。 ただし、このプロセスの原因はまだわかっていません。 とりわけ、 アルミニウム タウタンパク質の構造変化について議論されています。
