Белоктың денатурациясы мен гидролизінің негізгі айырмашылығы мынада: белоктың денатурациясында белок өзінің үш өлшемді құрылымы мен қызметін жоғалтады, ал белок гидролизінде белоктар ферменттер арқылы негізінен жеке аминқышқылдарына айналады.
Белоктар – аминқышқылдарынан тұратын макромолекулалар. Ақуызда бір-бірімен байланысқан жүздеген немесе мыңдаған аминқышқылдары бар. Функционалды ақуызды қалыптастыру үшін полипептидтік тізбектер бір-бірімен әрекеттеседі және ақуыздың бірегей үш өлшемді құрылымын қалыптастыру үшін молекулаішілік байланыс жасайды. Ақуыздың соңғы пішіні энергетикалық жағынан ең қолайлы және тұрақты. Оның үстіне ол биологиялық белсенді. Ақуыздың 3D құрылымында мыңдаған химиялық байланыстар бар. Кейбір факторлар ақуыздың үш өлшемді құрылымын немесе соңғы пішінін бұзады. Сондықтан белок өзінің пішіні мен қызметін жоғалтады. Біз оны ақуыздың денатурациясы деп атаймыз. Ақуыз гидролизі белокты жеке аминқышқылдарына бөледі. Оны негізінен ферменттер жасайды.
Белоктың денатурациясы дегеніміз не?
Белоктардың бірегей үш өлшемді пішіндері бар. Белгілі бір қызметі үшін ақуыз үшін үш өлшемді құрылым өте маңызды. Дегенмен, әртүрлі себептерге байланысты ақуыз өзінің пішіні мен қызметін жоғалтуы мүмкін. Бұл процесті ақуыздың денатурациясы деп атаймыз. Ақуыздың екіншілік және үшінші реттік құрылымдарына жауапты байланыс және өзара әрекеттесу бұзылған кезде белоктар пішінін жоғалтады. Жоғары температура, рН өзгерістері, кейбір химиялық заттар және радиацияның әсері, т.б. белоктарды денатурациялауы мүмкін. Сонымен қатар, белоктарды сілтілі немесе қышқылмен, тотықтырғыш немесе қалпына келтіретін агенттермен және этанол немесе ацетон сияқты кейбір органикалық еріткіштермен өңдеу арқылы денатурациялауға болады. Мочевина және гуанидиний хлориді - ең жиі қолданылатын екі денатурациялаушы агент.
01-сурет: ақуыздың денатурациясы
Белоктың денатурациясы төтенше жағдайларда қайтымсыз. Сирек, денатуратталған ақуыздың бастапқы құрылымын қалпына келтіруге болады. Егер бастапқы құрылым және басқа факторлар бұзылмаған болса, кейде ренатурация (кері денатурация) мүмкіндігі бар.
Белок гидролизі дегеніміз не?
Белок гидролизі – белоктардың аминқышқылдары мен пептидтерге айналуы. Оны химиялық жолмен де, ферментативті жолмен де жасауға болады. Гидролиз кезінде бос аминқышқылдарын түзу үшін аминқышқылдары арасындағы байланыстар бұзылады. Ақуыз гидролизі ұйқы безі протеазалары сияқты ферменттердің арқасында организмдерде табиғи түрде жүреді. Біз ақуызға бай тағамды тұтынған кезде, олар ферменттер арқылы ас қорыту процесінде шағын пептидтерге гидролизденеді.
02-сурет: ақуыз гидролизі
Белок гидролизі маңызды, өйткені ол жеке аминқышқылдарын бөліп алуға мүмкіндік береді. Мысал ретінде гистидинді қызыл қан жасушаларынан бөліп алуға болады. Сол сияқты, цистинді шаштың гидролизінен оқшаулауға болады. Кейбір жағдайларда үлгідегі аминқышқылдарының жалпы мөлшерін анықтау қажет болғанда, бірнеше гидролиз процедураларын орындау керек. Қышқылдық гидролиз - ақуызды талдаудың ең кең таралған әдісі. Сонымен қатар, триптофанды өлшеу үшін сілтілі гидролизді де қолдануға болады. Сондықтан белоктардың гидролизі үшін таңдау әдісі олардың көздеріне байланысты.
Белоктың денатурациясы мен гидролизінің қандай ұқсастықтары бар?
- Белоктың денатурациясы және гидролизі белок құрылымының өзгеруіне әкеледі.
- Денатурация көбінесе гидролизден бұрын болады.
- Температура мен рН денатурацияға да, гидролизге де әсер ететін екі жалпы фактор болып табылады.
Белоктың денатурациясы мен гидролизінің айырмашылығы неде?
Белоктың денатурациясы белоктарды үш өлшемді пішінін жоғалтады, ал ақуыз гидролизі бос аминқышқылдары мен пептидтерді түзеді. Сонымен, бұл ақуыздың денатурациясы мен гидролизінің негізгі айырмашылығы. Сонымен қатар, ақуыздың денатурациясы жоғары температура, рН өзгерістері, белгілі бір химиялық заттар және т.б. әсерінен болады. Ақуыз гидролизін ферменттер мен химиялық заттардың көмегімен жасауға болады.
Төмендегі инфографикада ақуыздың денатурациясы мен гидролизі арасындағы көбірек айырмашылықтар келтірілген.
Қорытынды – белоктың денатурациясы және гидролиз
Белоктың денатурациясы ақуыздың екінші немесе үшінші құрылымының бұзылуын, әсіресе альфа-спираль мен бета парақтарының бұзылуын білдіреді. Алайда белоктың бастапқы құрылымы денатурациядан кейін де сақталады. Ақуызды денатурациялау кезіндегі ең көп таралған бақылау - бұл преципитация немесе коагуляция. Ақуыз гидролизі белоктардың аминқышқылдары мен пептидтеріне айналуын білдіреді. Бұл жеке аминқышқылдарын бөліп алу кезіндегі маңызды процесс. Осылайша, бұл ақуыздың денатурациясы мен гидролизінің арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
