10. Денатурация и факторы ее вызывающие.

ДЕНАТУРАЦИЯ - это лишение белка его природных, нативных свойств, сопровождающееся разрушением четвертичной (если она была), третичной, а иногда и вторичной структуры белковой молекулы, которое возникает при разрушении дисульфидных и слабых типов связей, участвующих в образовании этих структур. Первичная структура при этом сохраняется, потому что она сформирована прочными ковалентными связями. Разрушение первичной структуры может произойти только в результате гидролиза белковой молекулы длительным кипячением в растворе кислоты или щелочи.

Факторы, вызывающие денатурацию белков

Факторы, которые вызывают денатурацию белков, можно разделить на физические и химические.

Физические факторы

1. Высокие температуры. Для разных белков характерна различная чувствительность к тепловому воздействию. Часть белков подвергается денатурации уже при 40-50⁰С. Такие белки называют термолабильными. Другие белки денатурируют при гораздо более высоких температурах, они являются термостабильными. Увеличение теплового движение атомов в молекуле и приводящая к разрыву слабых связей;

2. Ультрафиолетовое облучение

3. Рентгеновское и радиоактивное облучение

4. Ультразвук

5. Механическое воздействие (например, вибрация).

Химические факторы

1. Концентрированные кислоты и щелочи. Например, трихлоруксусная кислота (органическая), азотная кислота (неорганическая). Изменяют диссоциацию групп, уменьшают число ионных связей.

2. Соли тяжелых металлов (например, CuSO₄). Образуют комплексные соединения с группами белка, что сопровождается разрывом слабого взаимодействия.

3. Органические растворители (этиловый спирт, ацетон). Способны взаимодействовать с функциональными группами белков, что приводит к их конформационным изменениям.

4. Растительные алкалоиды.

5. Мочевина в высоких концентрациях. Формируют новые водородные связи и разрывают старые.

11. Общие и отличительные свойства неорганического катализатора и фермента.

Отличия:

1. Скорость ферментативных реакций выше, чем реакций, катализируемых неорганическими катализаторами.  2. Ферменты обладают высокой специфичностью к субстрату.

3. Ферменты по своей химической природе белки, катализаторы - неорганика.

4. Ферменты подвержены регуляции (есть активаторы и ингибиторы ферментов), неорганические катализаторы работают нерегулируемо.

5. Ферменты обладают конформационной лабильностью - способностью к небольшим изменениям своей структуры за счет разрыва и образования новых слабых связей.

6. Ферментативные реакции протекают только в физиологических условиях, т. к. работают внутри клеток, тканей и организма (это определенные значения температуры, давления и рН).

Общие свойства ферментов:

1. Не расходуются в процессе катализа;

2. Имеют высокую активность по сравнению с катализаторами др. природы;

3. Обладают высокой специфичностью;

4. Лабильность (неустойчивость);

5. Ускоряют только те реакции, которые не противоречат законам термодинамики.

6. Увеличивают скорость химической реакции за счёт снижения энергии активации;

7.Не изменяют направления реакции;

8. Не расходуются в процессе реакции.

Общие свойства неорганических катализаторов:

1. Химическая природа – низкомолекулярные вещества;

2. В ходе реакции структура катализатора изменяется незначительно, или не изменяется вовсе;

3. Оптимум pH – сильнокислая или щелочная;

4. Увеличение скорости реакции намного меньше, чем при действии ферментов.