Cómo se desnaturaliza una proteína
La desnaturalización de proteínas es un proceso químico que altera la estructura de una proteína, haciendo que pierda la función específica que tiene. Esto se logra mediante la eliminación, intercambio, reestructuración y otros procesos químicos.
Principales Mecanismos de Desnaturalización
Los principales mecanismos de desnaturalización de una proteína son los siguientes:
- Intercambio de iones: este proceso cambia las cargas eléctricas en la estructura proteica, causando un cambio en la conformación de la proteína.
- Cambios en el pH: un cambio en el pH del medio cambia la carga neta de los aminoácidos, lo que afecta la forma y función de la proteína.
- Aumento de temperatura: un aumento de temperatura puede disolver las uniones iónicas y entre enlaces de hidrógeno, lo que provoca que se desplete la estructura de la proteína.
- Incrementar la concentración de soluto: si se aumenta la cantidad de solutos en un medio acuoso, esto afecta la estructura tridimensional de la proteína al provocar una fuerza osmótica.
Consecuencias de la Desnaturalización
Al desnaturalizar una proteína, se altera y destruye su estructura y función biológicas. Esto puede tener varias consecuencias, entre ellas:
- Pérdida de funcionalidad: La desnaturalización de proteínas tiene como resultado la pérdida de las funcionalidades de las proteínas en cuestión. Las enzimas, por ejemplo, dejan de tener la actividad enzimática esperada, y los anticuerpos dejan de actuar contra antígenos externos.
- Cambios en la solubilidad: Muchas proteínas son solubles en agua, pero la desnaturalización puede cambiar su solubilidad. Esto puede causar la formación de agregados, lo que a su vez puede conducir a la inactivación de la proteína.
- Cambios en la estabilidad: La desnaturalización también puede hacer que una proteína se vuelva más o menos estable. Esto significa que la proteína desnaturalizada puede degradarse más fácilmente en presencia de otras situaciones tales como luz, oxígeno o pH extremos.
¿Cómo se desnaturaliza una proteína ejemplo?
Un ejemplo clásico de desnaturalización de proteínas se da en la clara de los huevos, que son en gran parte albúminas en agua. En los huevos frescos, la clara es transparente y líquida; pero al cocinarse se torna opaca y blanca, formando una masa sólida intercomunicada. Esto es resultado del hecho de que la cocción aumenta la temperatura y junto con el pH alcalino de la clara, provoca la desnaturalización de la proteína. La desnaturalización es una forma no espontánea, por lo que si se reduce la temperatura la proteína recupera su forma original.
¿Qué pasa cuando una proteína se desnaturaliza?
La desnaturalización de una proteína ocurre cuando hay una alteración de las interacciones entre los grupos R que estabilizan la estructura secundaria, terciaria o cuaternaria. Sin embargo, los enlaces amida covalentes de la estructura primaria no son afectados. Cuando esto sucede, la estructura de la proteína se desorganiza y pierde su función biológica. La desnaturalización puede ocurrir naturalmente a través de procesos como el calentamiento, la soloación, la desecación y la deshidratación, y también puede ser acelerada por químicos y enzimas. La desnaturalización a menudo se utiliza en la industria alimentaria para mejorar el sabor, la consistencia y la apariencia de los alimentos. También se puede utilizar en el proceso de producción de terapias de ADN recombinante y medicamentos para proporcionar la proteína desnaturalizada que se necesita para un ensamblaje rápido.
¿Cómo se desnaturaliza la proteína del huevo?
La desnaturalización irreversible de la proteína de la clara de huevo y pérdida de solubilidad, es causadas por la alta temperatura. Cuando la temperatura es elevada aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas y se desnaturalizan. Esto ocurre porque se separan los enlaces químicos entre los aminoácidos que configuran la proteína, provocándose una pérdida en su entramado tridimensional original. Esto resulta en una insolubilización de las proteínas, pues si se rompe su estructura tridimensional también desaparecen su capacidad de unirse a agua.
¿Que permite la desnaturalización?
Primeramente, el desnaturalizador, permite realizar una serie de reacciones químicas o biológicas, mediante las cuales, se altera la estructura de las proteínas y ácidos nucleicos de una muestra, lo que la hace perder su estructura original. Esta metodología permite modificar y manipular las estructuras biológicas para realizar una amplia gama de aplicaciones como la producción de anticuerpos monoclonales, diagnósticos moleculares, producción de proteínas recombinantes y otros. Asimismo, la desnaturalización está siendo estudiada para desarrollar sistemas de liberación de fármacos de forma controlada.
Es un proceso importante para lograr resultados en terapias biológicas.