La dénaturation signifie rendre une substance inefficace pour un certain but, sans changer sa composition chimique. Le terme a plusieurs significations plus spécifiques, mais est le plus souvent utilisé en liaison avec les protéines et les acides nucléiques. Il s'agit de molécules en forme de chaîne qui peuvent se replier sur de diverses manières pour former des formes tridimensionnelles complexes. Les liens dans les chaînes sont maintenues ensemble par des liaisons covalentes fortes, mais les plis résultat d'une variété de types d'obligations qui sont généralement plus faibles, et qui peuvent être décomposés par la chaleur et par divers agents chimiques. Les molécules auraient été dénaturé lorsque tout ou partie de ces obligations ont été brisés, leur faisant perdre leur forme, mais en laissant intact les chaînes et la composition chimique inchangée.
Protéines et structure des acides nucléiques
Les protéines sont constituées d'acides aminés et sont organisés sur plusieurs niveaux structurels différents. La structure primaire est simplement la séquence de blocs de construction d'acides aminés qui définit la protéine. Ces blocs de construction sont maintenues ensemble par des liaisons covalentes appelées peptides obligations. Les structures secondaires, tertiaires et quaternaires décrire les dispositions tridimensionnelles de sous-unités protéiques, des protéines entières, et les complexes de protéines. Ces structures résultent de chaînes de blocs de construction d'acides aminés repliant sur eux-mêmes, en raison de la formation de différents types de liaisons relativement faibles entre les unités à différentes parties de la chaîne.
Les structures secondaires à partir des résultats hydrogène liaison entre un atome d'hydrogène dans une unité d'acide aminé et un oxygène d'un autre atome. Ceci peut produire une spirale ou d'une formation en forme de feuille, ou une combinaison des deux.La structure tertiaire des résultats de liaisons formant entre ces bobines et les feuilles, ce qui donne une unité protéique tridimensionnelle. La structure quaternaire est formé par la liaison de deux ou plusieurs de ces unités.
Structures tertiaires et quaternaires sont maintenues ensemble par une variété de types d'obligations, y compris des liaisons hydrogène. Des liaisons disulfure covalentes entre le soufre atomes dans deux unités d'acides aminés peuvent aussi se former. «Ponts de sel» se forment lorsque les pièces charge opposée de molécules s'attirent les unes les autres d'une manière semblable aux liaisons ioniques que l'on trouve dans les sels.
Dénaturation n'affecte généralement pas la structure primaire, mais il ne provoque la dégradation des arrangements complexes en trois dimensions des protéines. La plupart des fonctions des protéines résultent de traits chimiques découlant des arrangements en trois dimensions des chaînes d'acides aminés, de sorte que la dégradation de ces structures se traduit par une perte de la fonction des protéines. Généralement Enzymes sont une classe importante de protéines, où les formes des molécules sont cruciales pour leurs fonctions.
Des acides nucléiques tels que l'ADN et l'ARN , deux brins ont construites en unités appelées bases. Les brins sont liés ensemble en une forme en double hélice par des liaisons hydrogène entre les bases sur les côtés opposés. Au cours de la dénaturation, les brins sont séparées par la rupture de ces liaisons.
Causes de dénaturation
Un certain nombre de facteurs peuvent causer des protéines et des acides nucléiques pour dénaturer. Chauffage provoque molécules vibrent plus vigoureusement, ce qui peut conduire à la rupture des liaisons, en particulier les plus faibles. De nombreuses protéines seront dénaturé si elles sont chauffées à des températures supérieures à 105,8 ° F (41 ° C), en raison de la rupture des liaisons hydrogène. Un exemple bien connu est le changement qui se produit dans le blanc d'œuf quand il est chauffé: la protéine d'albumine est dénaturé et tourne à partir d'un gel transparent dans un solide blanc. Les protéines sont également dénaturées lorsque la nourriture est cuite, un processus qui tue les micro-organismes nocifs.
La dénaturation peut aussi être causée par divers agents chimiques. Les acides et les bases fortes, en raison de leur nature ionique, d'interagir avec les ponts de sel qui aident à maintenir ensemble les structures tertiaires des protéines. Parties chargées positivement et négativement de ces composés sont attirés par les parties chargées de manière opposée d'un pont de sel de protéines, de rompre le lien entre les différentes parties de la chaîne protéique. Les sels de certains métaux peuvent aussi avoir cet effet.
Ponts disulfure covalentes peuvent aussi être ventilées, conduisant à la dénaturation.Composés de certains métaux lourds tels que le plomb, le mercure et le cadmium, peuvent le faire, car ils se lient facilement avec le soufre. La liaison soufre-soufre peut également être rompu lorsque chacune des liaisons d'atomes de soufre par un atome d'hydrogène.Certains agents réducteurs vont produire cet effet.
Divers solvants organiques peuvent également avoir un effet dénaturant en brisant les liaisons hydrogène entre les acides aminés qui maintiennent la structure tertiaire. Un exemple est l'éthanol, communément appelé alcool. Il forme des liaisons hydrogène de sa propre avec des pièces de molécules de protéines, en remplacement de celles d'origine.
L'alcool dénaturé
Le terme «dénaturation» est parfois utilisé pour désigner le processus de rendu aliments ou des boissons non comestibles mais toujours utile pour une fonction en dehors de la consommation. L'exemple le plus courant est l'alcool dénaturé, appelé aussi l'alcool à brûler. Le produit est souvent utilisé comme solvant ou de carburant et les taxes imposées sur l'alcool pour consommation d'alcool peut être évitée quand il est utilisé à d'autres fins si elle est faite imbuvable. L'alcool lui-même n'est pas modifié chimiquement, mais additifs, généralement du méthanol , la rendre toxique.
