Что такое денатурация белка? Какие существуют признаки денатурации?

Денатурация – это изменение, при котором происходит утрата естественных свойств вещества. Этот процесс наступает при физическом и химическом воздействии. Термин «денатурация», как правило, применяется к белкам. 

Что такое денатурация?

При денатурации разрываются химические связи, которые стабилизируют высшие уровни организации белковой молекулы. Таким образом изменяется пространственная структура. Биополимеры имеют конформационную лабильность, т.е. стремление к разрыву одних и формированию других связей и изменению конформации. Из-за денатурации у белков изменяются химические и физические свойства.

Денатурация белка – это изменение формы при сохранении последовательности аминокислот. Она включает развертывание полипептидной связи, которая в растворе изначально находится в форме клубка. При денатурации биополимер теряет гидратную оболочку. 

Виды денатурации

Существует два вида денатурации:

• обратимая (ренатурация) – первичная структура белка не нарушается;  


• необратимая – необратимое разрушение первичной структуры. 

При изменении температуры до 1˚С происходит обратимая денатурация биополимера. Если прекратить воздействовать на белок, то он возвращается в исходную форму. Если биополимер вскипятить до 100˚С, то протекает необратимая денатурация. 

Функции денатурации

Воздействие тепла на белки имеет свои преимущества. В основе приготовления пищи лежит денатурация биополимеров. Этот процесс облегчает переваривание и усвоение еды. Многие упакованные продукты облучают, чтобы денатурировать бактериальные белки и обеспечить длительное хранение пищи. В желудке человека кислая среда, что также увеличивает эффективность денатурации. 
Денатурация также характерна для нуклеиновых кислот. Если две нити ДНК раскручиваются, то они могут подвергаться денатурации. Этот процесс необходим для транскрипции и репликации ДНК. 

Признаки денатурации

Денатурацию можно распознать по нескольким признакам:

• молекулы одного и того же белка имеют случайную конформацию;


• радикалы аминокислот активного центра белка находятся далеко друг от друга;


• гидрофобные радикалы, которые находятся глубоко в белке, находятся на поверхности биополимера;


• первичная структура не нарушается. 

Признаки денатурации белков также заключаются в потере гидратной оболочки и выпадении белка в осадок. 

Факторы денатурации

Факторы денатурации биополимеров делятся на химические и физические. 

• Физические – нагревание, УФ-облучение, рентген, радиоактивное облучение, ультразвук, вибрация.


• Химические – воздействие неорганическими и органическими веществами. 

При стерилизации оборудования и инструментов используют денатурацию. В фармацевтическом производстве процессы денатурации применяют при контроле качества протеиновых препаратов, например, в ампулах. Также особенности денатурации используют в пищевой промышленности.