Penolakan

Di dalam Penolakan Biomolekul seperti protein dan asid nukleik kehilangan aktiviti biologi mereka kerana perubahan struktur. Walau bagaimanapun, struktur utama biomolekul dikekalkan. Terdapat proses denaturasi yang diperlukan dan berbahaya di dalam badan.

Apakah denaturasi?

Denaturasi merujuk kepada pemusnahan struktur sekunder, tersier dan kuarter protein dan asid nukleik oleh pengaruh fizikal dan kimia. Pengaruh fizikal mewakili haba, tekanan atau radiasi tenaga tinggi.Kimia, denaturasi disebabkan oleh asid, alkali, chaotropes, detergen, alkohol atau sebatian lain.

Walaupun terdapat perubahan struktur ini, struktur utama tetap dikekalkan. Struktur utama dicirikan oleh urutan asid amino dalam protein atau asas nitrogen dalam asid nukleik. Struktur sekunder menerangkan lipatan biomolekul melalui pengaruh ikatan hidrogen, interaksi kutub, ikatan ion dan interaksi hidrofobik. Selain daripada pembentukan jambatan disulfida antara pelbagai asid amino yang mengandungi sulfur, ikatan kovalen yang lain tidak berubah.

Dalam struktur tersier, struktur spasial terbentuk dalam rantai biomolekul melalui lipatan. Struktur kuaternari dicirikan oleh pembentukan struktur spatial dengan beberapa rantai. Protein dan asid nukleik mengembangkan aktiviti biologi mereka hanya melalui pembentukan struktur sekunder, tersier dan kuarter.

Sekiranya denaturasi, struktur ini dihancurkan oleh pembubaran ikatan fizikal antara kumpulan atom individu dan ikatan kimia dalam kumpulan disulfida. Walaupun struktur utama dikekalkan, aktiviti biologi hilang.

Denaturasi selalu berlaku di luar dan di dalam badan. Contoh biasa denaturasi adalah pengerasan telur semasa memasak. Sebilangan besar denaturasi tidak dapat dipulihkan. Tetapi mereka juga boleh dibalikkan.

Fungsi & tugas

Denaturasi berlaku secara berterusan pada organisma haiwan dan manusia. Protein makanan mesti disediakan terlebih dahulu untuk pembelahan kimia ke dalam asid amino individu. Ini tidak mungkin berlaku tanpa pendedahan struktur sekunder, tersier atau kuarter. Peptidase hanya boleh aktif apabila rantai protein dilepaskan.

Di dalam perut, pengaruh asid gastrik membawa kepada denaturasi protein makanan. Setelah melewati penjaga gerbang, chyme yang disiapkan kemudian secara kimia dipecah oleh enzim pencernaan pankreas. Karbohidrat, lemak dan protein dipecah menjadi monomer yang sesuai. Di bawah pengaruh peptidase, protein makanan yang didenaturasi menghasilkan asid amino individu, yang ditukar menjadi protein tubuh sendiri.

Ejen denaturasi dalam perut adalah asid gastrik, yang sebahagian besarnya terdiri daripada asid hidroklorik. Walau bagaimanapun, asid perut tidak hanya memecah protein makanan. Ia juga menghancurkan banyak patogen yang dimakan dengan makanan melalui denaturasi.

Denaturasi protein dan asid nukleik juga memainkan peranan penting dalam pertahanan imun. Zarah protein asing (kuman) dan sel-sel badan mati atau mati diserap dan dilarutkan oleh makrofag yang disebut. Pencernaan mereka berlaku di apa yang disebut lisosom.Lisosom adalah organel sel yang memecah bahan asing dan bahan tubuh sendiri dengan bantuan enzim. Makrofag mengandungi sejumlah besar lisosom. Di dalam lisosom terdapat nilai pH rendah (persekitaran berasid). Di sana komponen protein dan asid nukleik pertama kali didenaturasi dan kemudian dipecah oleh enzim pencernaan.

Di samping itu, suhu tinggi sering berlaku semasa jangkitan. Sekiranya demam, kuman sensitif juga terbunuh oleh denaturasi kerana kesan panas.

Lisosom tidak hanya terkandung dalam makrofag, tetapi juga di semua sel tubuh yang lain, kerana di setiap sel, produk buangan dan komponen protein yang tidak dapat digunakan harus dicerna. Proses denaturasi yang dijelaskan setakat ini sangat penting bagi organisma.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit & penyakit

Walau bagaimanapun, terdapat juga proses patologi yang berkaitan dengan denaturasi yang berlaku di dalam badan. Sekiranya berlaku jangkitan, demam tidak hanya membunuh kuman, kerana suhu tinggi jangka panjang juga dapat memusnahkan protein tubuh sendiri. Ini berlaku terutamanya pada enzim yang sangat sensitif. Sekiranya suhu badan melebihi 40 darjah untuk masa yang lama, banyak enzim menjadi tidak berkesan. Oleh itu, demam yang sangat tinggi berpotensi membawa maut kepada organisma. Namun, jika suhu tinggi turun lagi dalam masa enam jam, kerosakannya masih boleh dibalikkan.

Denaturasi protein juga disebabkan oleh pengaruh logam berat. Logam berat dapat membentuk kompleks dengan protein. Ini mengubah struktur tersier dan kuarter mereka. Di sini juga, enzim sangat terjejas. Oleh itu, pengumpulan logam berat dalam organisma membawa kepada penyakit kronik dan kadang-kadang membawa maut.

Sekiranya bahan kimia terbakar dengan asid atau basa, ini juga merupakan persoalan denaturasi protein tubuh sendiri pada kulit. Kematian tisu yang terjejas memulakan proses keradangan yang menyebabkan gatal-gatal dan reaksi kulit yang teruk. Selain itu, luka bakar membawa kepada pemecahan protein tubuh sendiri pada kulit dan tisu penghubung.

Pendarahan berat sering diubati dengan elektrik frekuensi tinggi dalam perubatan. Suhu tisu dipanaskan sebentar hingga 80 darjah. Akibatnya, protein tisu dan serat tisu penghubung membeku. Jadi luka dapat ditutup dengan berkesan.

Banyak penyakit pada usia tua juga dikaitkan dengan perubahan struktur protein sekunder dan tersier. Walaupun dalam kes-kes ini tidak ada denaturasi lengkap, lipatan dan plak berlaku, antara lain. Contoh yang terkenal ialah plak pikun pada pesakit Alzheimer. Plak pikun adalah simpanan protein di otak yang terbentuk oleh lipatan pada struktur tersier. Walau bagaimanapun, sebab-sebab proses ini belum diketahui. Pengaruh aluminium terhadap perubahan struktur protein embun juga dibincangkan.