Kluczowa różnica między denaturacją a degradacją białka polega na tym, że w denaturacji białka struktury czwartorzędowe, trzeciorzędowe i drugorzędowe są zaburzone, ale struktura pierwotna pozostaje nienaruszona, podczas gdy w degradacji białka struktura pierwotna białka jest zniszczone, ale drugorzędowa, trzeciorzędowa struktura nadal pozostaje nienaruszona.
Denaturacja i degradacja białek to kluczowe etapy przetwarzania białek w komórce. Są niezwykle ważnymi procesami komórkowymi. W denaturacji białka białko traci swoją aktywność biologiczną, ponieważ funkcja biologiczna jest bezpośrednio zależna od jego struktury. Jednak zdegradowane białka mogą nadal mieć strukturę drugorzędową lub trzeciorzędową.
Co to jest denaturacja białka?
Denaturacja to proces, w którym białko traci swoją strukturę czwartorzędową, trzeciorzędową i drugorzędową obecną w stanie natywnym. Ale podstawowa struktura białek pozostaje nienaruszona. Można to osiągnąć poprzez zastosowanie naprężeń zewnętrznych, związków takich jak mocny kwas lub zasada, stężonej soli nieorganicznej, rozpuszczalnika organicznego (alkohol, chloroform) oraz promieniowania lub ciepła. Jeśli białka w komórce ulegną denaturacji, powoduje to zakłócenie aktywności komórki, prawdopodobnie śmierć komórki. W denaturacji białka białko traci swoją funkcję biologiczną. Zdenaturowane białka mogą mieć szeroki zakres cech, takich jak zmiany konformacyjne, utrata rozpuszczalności i agregacja z powodu ekspozycji na grupy hydrofobowe. Zdenaturowane białka tracą swoją strukturę 3D; dlatego nie mogą funkcjonować, jak wspomniano wcześniej.
Rysunek 01: Denaturacja białka
Właściwe fałdowanie białek pomaga białkom globularnym lub błonowym prawidłowo wykonywać swoją pracę. Aby uzyskać właściwą funkcję, muszą być złożone w odpowiedni kształt. Jednak wiązania H, które odgrywają kluczową rolę w fałdowaniu, są raczej słabe i dlatego łatwo na nie wpływają ciepło, kwasowość, zmienne stężenie soli i inne stresy, które mogą denaturować białko. Dlatego homeostaza jest niezwykle ważna w wielu formach życia. Typowe przykłady można zaobserwować podczas gotowania różnych produktów spożywczych, takich jak gotowane jajka stają się twarde, a gotowane mięso staje się jędrne.
Co to jest degradacja białka?
Degradacja białek może zachodzić wewnątrzkomórkowo lub pozakomórkowo. W degradacji białka pierwotna struktura białka jest niszczona, ale struktura drugorzędowa i trzeciorzędowa pozostaje nienaruszona. W trawieniu pokarmu enzym trawienny jest uwalniany do środowiska w celu trawienia pozakomórkowego. Cięcie proteolityczne rozbija białka na mniejsze peptydy i aminokwasy, dzięki czemu mogą być łatwo wchłaniane. U zwierząt żywność może być przetwarzana pozakomórkowo w wyspecjalizowanych narządach lub jelitach. Jednak w przypadku wielu bakterii żywność może być przetwarzana przez internalizację poprzez fagocytozę.
Rysunek 02: Degradacja białka
Degradacja białek mikrobiologicznych w środowisku może być regulowana dostępnością składników odżywczych. Wewnątrzkomórkową degradację białek można osiągnąć na dwa sposoby: proteolizę w lizosomach lub proces zależny od ubikwityny, który kieruje niechciane białka do proteosomów. Jednak w degradacji białka, w niektórych przypadkach białko może nadal pełnić swoją funkcję biologiczną.
Jakie są podobieństwa między denaturacją a degradacją białka?
- Oba terminy są związane z białkami.
- Wiązania w białkach są rozbijane w obu procesach.
- Oba są niezwykle ważne dla funkcjonowania komórki.
- Struktura natywnych białek zmienia się w obu procesach.
Jaka jest różnica między denaturacją a degradacją białka?
Denaturacja to rozwinięcie struktury białka. To znaczy; utrata swojej struktury drugorzędowej, trzeciorzędowej lub czwartorzędowej w wyniku narażenia na czynnik fizyczny lub chemiczny. Ale struktura pierwotna pozostaje nienaruszona, ponieważ wiązania kowalencyjne między aminokwasami są znacznie silniejsze. Jednak podczas degradacji białek niszczona jest struktura pierwotna. To znaczy; wiązania kowalencyjne między różnymi aminokwasami są zerwane. Jest to więc kluczowa różnica między denaturacją a degradacją białka. Co więcej, podczas denaturacji białka, białko traci swoją aktywność biologiczną, ponieważ funkcja jest bezpośrednio zależna od jego struktury, podczas gdy zdegradowane białka mogą nadal mieć strukturę drugorzędową lub trzeciorzędową, więc w niektórych przypadkach mogą nadal pełnić funkcję biologiczną.
Poniżej znajduje się podsumowanie różnicy między denaturacją a degradacją białka w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – denaturacja a degradacja białka
Denaturacja białek obejmuje zniszczenie zarówno struktur drugorzędowych, jak i trzeciorzędowych. Ale pierwotna struktura pozostaje nienaruszona. Jednak podczas degradacji białka pierwotna struktura ulega zniszczeniu. W denaturacji białka białko traci swoją aktywność biologiczną. Z drugiej strony w degradacji białka w niektórych przypadkach nadal pełnią swoją funkcję biologiczną. W ten sposób podsumowuje różnicę między denaturacją a degradacją białka.
