Kľúčový rozdiel medzi denaturáciou bielkovín a hydrolýzou je v tom, že pri denaturácii bielkovín stráca bielkovina svoju trojrozmernú štruktúru a funkciu, zatiaľ čo pri hydrolýze bielkovín sa bielkoviny premieňajú hlavne na jednotlivé aminokyseliny pomocou enzýmov.
Proteíny sú makromolekuly zložené z aminokyselín. V proteíne sú stovky alebo tisíce aminokyselín naviazaných na seba. Aby sa vytvoril funkčný proteín, polypeptidové reťazce navzájom interagujú a vytvárajú intramolekulárne väzby, aby vytvorili jedinečnú trojrozmernú štruktúru proteínu. Konečný tvar proteínu je energeticky najpriaznivejší a stabilnejší. Okrem toho je biologicky aktívny. V proteínovej 3D štruktúre sú tisíce chemických väzieb. Niektoré faktory narúšajú trojrozmernú štruktúru alebo konečný tvar proteínu. Preto proteín stráca svoj tvar a funkciu. Hovoríme tomu denaturácia bielkovín. Hydrolýza proteínu rozkladá proteín na jednotlivé aminokyseliny. V podstate to robia enzýmy.
Čo je denaturácia bielkovín?
Proteíny majú svoje jedinečné trojrozmerné tvary. Trojrozmerná štruktúra je pre proteín veľmi dôležitá pre jeho špecifickú funkciu. Avšak z rôznych príčin môže proteín stratiť svoj tvar a funkciu. Tento proces nazývame denaturácia bielkovín. Proteíny strácajú svoj tvar, keď je narušená väzba a interakcia zodpovedná za sekundárne a terciárne štruktúry proteínu. Vysoká teplota, zmeny pH, určité chemikálie a vystavenie žiareniu atď. môžu denaturovať proteíny. Okrem toho môžu byť proteíny denaturované pôsobením zásaditých alebo kyslých, oxidačných alebo redukčných činidiel a určitých organických rozpúšťadiel, ako je etanol alebo acetón. Močovina a guanidíniumchlorid sú dva najčastejšie používané denaturačné činidlá.
Obrázok 01: Denaturácia bielkovín
Denaturácia bielkovín je v extrémnych situáciách nezvratná. Zriedkavo sa môže obnoviť pôvodná štruktúra denaturovaného proteínu. Ak je primárna štruktúra a ostatné faktory neporušené, niekedy existuje možnosť renaturácie (reverznej denaturácie).
Čo je hydrolýza bielkovín?
Proteínová hydrolýza je premena bielkovín na aminokyseliny a peptidy. Dá sa to robiť enzymaticky aj chemicky. Počas hydrolýzy sa väzby medzi aminokyselinami narušia, aby sa vytvorili voľné aminokyseliny. Hydrolýza bielkovín prebieha prirodzene v organizmoch vďaka enzýmom, ako sú pankreatické proteázy atď. Keď konzumujeme potraviny bohaté na bielkoviny, počas procesu trávenia sa enzýmami hydrolyzujú na malé peptidy.
Obrázok 02: Hydrolýza bielkovín
Hydrolýza bielkovín je dôležitá, pretože umožňuje izoláciu jednotlivých aminokyselín. Ako príklad možno histidín izolovať z červených krviniek. Podobne možno cystín izolovať z hydrolýzy vlasov. V niektorých prípadoch, keď je potrebné kvantifikovať celkový obsah aminokyselín vo vzorke, by sa mali vykonať viaceré postupy hydrolýzy. Kyslá hydrolýza je najbežnejšou technikou analýzy proteínov. Okrem toho sa na meranie tryptofánu môže použiť aj alkalická hydrolýza. Preto spôsob voľby hydrolýzy bielkovín závisí od ich zdrojov.
Aké sú podobnosti medzi denaturáciou bielkovín a hydrolýzou?
- Denaturácia a hydrolýza bielkovín spôsobujú zmenu štruktúry bielkovín.
- Denaturácia často predchádza hydrolýze.
- Teplota a pH sú dva bežné faktory ovplyvňujúce denaturáciu aj hydrolýzu.
Aký je rozdiel medzi denaturáciou bielkovín a hydrolýzou?
Denaturácia bielkovín spôsobuje, že bielkoviny strácajú svoj trojrozmerný tvar, zatiaľ čo hydrolýzou bielkovín vznikajú voľné aminokyseliny a peptidy. Toto je kľúčový rozdiel medzi denaturáciou bielkovín a hydrolýzou. Okrem toho k denaturácii bielkovín dochádza v dôsledku vysokej teploty, zmien pH, určitých chemikálií atď. Hydrolýzu bielkovín možno vykonať pomocou enzýmov a chemikálií.
Infografika nižšie uvádza ďalšie rozdiely medzi denaturáciou bielkovín a hydrolýzou.
Zhrnutie – Denaturácia bielkovín vs hydrolýza
Denaturácia proteínu znamená narušenie sekundárnej alebo terciárnej štruktúry proteínu, najmä deštrukciu alfa-helixu a beta listov. Primárna štruktúra proteínu však zostáva aj po denaturácii. Najbežnejším pozorovaním pri denaturácii proteínu je precipitácia alebo koagulácia. Hydrolýza bielkovín znamená premenu bielkovín na ich aminokyseliny a peptidy. Je to dôležitý proces pri izolácii jednotlivých aminokyselín. Toto sumarizuje rozdiel medzi denaturáciou bielkovín a hydrolýzou.
