Põhiline erinevus valgu denaturatsiooni ja lagunemise vahel seisneb selles, et valgu denatureerimisel katkevad kvaternaarsed, tertsiaarsed ja sekundaarsed struktuurid, kuid primaarstruktuur jääb puutumatuks, samas kui valgu lagunemisel valgu primaarstruktuur katkeb. hävinud, kuid sekundaarne tertsiaarne struktuur jääb siiski puutumata.
Valkude denatureerimine ja lagunemine on valkude töötlemise võtmeetapid rakus. Need on äärmiselt olulised rakuprotsessid. Valgu denatureerimisel kaotab valk oma bioloogilise aktiivsuse, kuna bioloogiline funktsioon sõltub otseselt selle struktuurist. Kuid lagunenud valkudel võib siiski olla sekundaarne või tertsiaarne struktuur.
Mis on valgu denatureerimine?
Denaturatsioon on protsess, mille käigus valk kaotab oma kvaternaarse struktuuri, tertsiaarse struktuuri ja natiivses olekus esineva sekundaarse struktuuri. Kuid valkude esmane struktuur jääb puutumatuks. Seda saab saavutada väliste pingete, ühendite nagu tugev hape või alus, kontsentreeritud anorgaanilise soola, orgaanilise lahusti (alkohol, kloroform) ja kiirguse või kuumuse rakendamisega. Kui rakus olevad valgud denatureeritakse, põhjustab see raku aktiivsuse häireid ja võib-olla rakusurma. Valkude denatureerimisel kaotab valk oma bioloogilise funktsiooni. Denatureeritud valkudel võib olla palju erinevaid omadusi, nagu konformatsioonilised muutused, lahustuvuse kaotus ja agregatsioon kokkupuutest hüdrofoobsete rühmadega. Denatureeritud valgud kaotavad oma 3D-struktuuri; seetõttu ei saa nad toimida, nagu varem mainitud.
Joonis 01: Valgu denatureerimine
Valkude õige voltimine aitab kera- või membraanivalkudel oma tööd õigesti teha. Õige funktsiooni saavutamiseks tuleb need õigesse vormi kokku voltida. Kuid H-sidemed, mis mängivad voltimisel pöördelist rolli, on üsna nõrgad ja seetõttu mõjutavad neid kergesti kuumus, happesus, erinev soolakontsentratsioon ja muud pinged, mis võivad valku denatureerida. Seetõttu on homöostaas paljudes eluvormides äärmiselt oluline. Tavalisi näiteid võib täheldada mitmesuguste toitude valmistamisel, näiteks keedetud munad muutuvad kõvaks ja keedetud liha muutub kõvaks.
Mis on valgu lagunemine?
Valkude lagunemine võib toimuda intratsellulaarselt või rakuväliselt. Valkude lagunemisel hävib valgu primaarstruktuur, kuid sekundaarne ja tertsiaarne struktuur jäävad puutumatuks. Toidu seedimisel vabaneb seedeensüüm keskkonda rakuväliseks seedimiseks. Proteolüütiline lõhustamine lõhustab valgud väiksemateks peptiidideks ja aminohapeteks, nii et need saaksid kergesti imenduda. Loomadel võib toitu töödelda ekstratsellulaarselt spetsiaalsetes organites või sooltes. Kuid paljudes bakterites võib toitu töödelda fagotsütoosi kaudu sisestamise teel.
Joonis 02: Valkude lagunemine
Mikroobsete valkude lagunemist keskkonnas saab reguleerida toitainete kättesaadavusega. Intratsellulaarset valkude lagunemist saab saavutada kahel viisil: proteolüüs lüsosoomides või ubikvitiinist sõltuv protsess, mis suunab soovimatud valgud proteosoomidesse. Valkude lagunemisel võib valk siiski mõnel juhul oma bioloogilist funktsiooni täita.
Millised on valgu denaturatsiooni ja lagunemise sarnasused?
- Mõlemad terminid on seotud valkudega.
- Valkude sidemed lagunevad mõlema protsessi käigus.
- Need mõlemad on raku funktsiooni jaoks äärmiselt olulised.
- Natiivse valgu struktuur muutub mõlemas protsessis.
Mis vahe on valgu denatureerimisel ja lagunemisel?
Denaturatsioon on valgu struktuuri lahtivoltimine. See tähendab; selle sekundaarse, tertsiaarse või kvaternaarse struktuuri kadumine kokkupuutel füüsikalise või keemilise teguriga. Kuid esmane struktuur jääb puutumatuks, kuna aminohapete vahelised kovalentsed sidemed on palju tugevamad. Valkude lagunemisel aga hävib primaarstruktuur. See tähendab; erinevate aminohapete vahelised kovalentsed sidemed katkevad. Seega on see peamine erinevus valgu denaturatsiooni ja lagunemise vahel. Veelgi enam, valgu denatureerimisel kaotab valk oma bioloogilise aktiivsuse, kuna funktsioon sõltub otseselt selle struktuurist, samas kui lagunenud valkudel võib siiski olla sekundaarne või tertsiaarne struktuur, seega võib neil teatud juhtudel säilida ka bioloogiline funktsioon.
Allpool on tabeli kujul kokkuvõte erinevusest valgu denaturatsiooni ja lagunemise vahel.
Kokkuvõte – denaturatsioon vs valgu lagunemine
Valkude denatureerimine hõlmab nii sekundaarsete kui ka tertsiaarsete struktuuride hävitamist. Kuid esmane struktuur jääb puutumatuks. Kuid valgu lagunemisel hävib primaarstruktuur. Valkude denatureerimisel kaotab valk oma bioloogilise aktiivsuse. Teisest küljest on valkudel lagunemisel teatud juhtudel endiselt oma bioloogiline funktsioon. Seega võtab see kokku erinevuse valgu denaturatsiooni ja lagunemise vahel.
