Ključna razlika med denaturacijo beljakovin in hidrolizo je v tem, da pri denaturaciji beljakovin beljakovina izgubi svojo tridimenzionalno strukturo in funkcijo, medtem ko se pri hidrolizi beljakovin beljakovine v glavnem pretvorijo v njihove posamezne aminokisline z encimi.
Beljakovine so makromolekule, sestavljene iz aminokislin. V beljakovini je med seboj povezanih na stotine ali tisoče aminokislin. Za tvorbo funkcionalnega proteina polipeptidne verige medsebojno delujejo in tvorijo intramolekularne vezi, da se tvori edinstvena tridimenzionalna struktura proteina. Končna oblika proteina je energijsko najbolj ugodna in stabilna. Poleg tega je biološko aktiven. V proteinski 3D strukturi je na tisoče kemičnih vezi. Nekateri dejavniki porušijo tridimenzionalno strukturo oziroma končno obliko proteina. Zato beljakovina izgubi svojo obliko in funkcijo. Temu pravimo denaturacija beljakovin. Hidroliza beljakovin razgradi beljakovine v posamezne aminokisline. V bistvu ga izvajajo encimi.
Kaj je denaturacija beljakovin?
Proteini imajo svoje edinstvene tridimenzionalne oblike. Tridimenzionalna struktura je zelo pomembna za protein zaradi njegove specifične funkcije. Zaradi različnih vzrokov pa lahko beljakovina izgubi svojo obliko in funkcijo. Ta proces imenujemo denaturacija beljakovin. Beljakovine izgubijo svojo obliko, ko sta motena vezava in interakcija, odgovorna za sekundarno in terciarno strukturo beljakovine. Visoka temperatura, spremembe pH, nekatere kemikalije in izpostavljenost sevanju itd. lahko denaturirajo beljakovine. Poleg tega lahko beljakovine denaturiramo z obdelavo z alkalnimi ali kislinskimi, oksidacijskimi ali redukcijskimi sredstvi in nekaterimi organskimi topili, kot sta etanol ali aceton. Urea in gvanidinijev klorid sta najpogosteje uporabljeni sredstvi za denaturacijo.
Slika 01: Denaturacija beljakovin
Denaturacija beljakovin je nepovratna v ekstremnih situacijah. Redko je mogoče regenerirati prvotno strukturo denaturiranega proteina. Če so primarna struktura in drugi dejavniki nedotaknjeni, včasih obstaja možnost renaturacije (povratna denaturacija).
Kaj je hidroliza beljakovin?
Hidroliza beljakovin je pretvorba beljakovin v aminokisline in peptide. Lahko se izvaja tako encimsko kot tudi kemično. Med hidrolizo se prekinejo vezi med aminokislinami, da nastanejo proste aminokisline. Hidroliza beljakovin poteka naravno v organizmih zaradi encimov, kot so proteaze trebušne slinavke itd. Ko zaužijemo hrano, bogato z beljakovinami, jih encimi hidrolizirajo v majhne peptide v procesu prebave.
Slika 02: Hidroliza beljakovin
Hidroliza beljakovin je pomembna, saj omogoča izolacijo posameznih aminokislin. Na primer, histidin lahko izoliramo iz rdečih krvnih celic. Podobno lahko cistin izoliramo iz hidrolize las. V nekaterih primerih, ko je treba kvantificirati skupno vsebnost aminokislin v vzorcu, je treba izvesti več postopkov hidrolize. Kislinska hidroliza je najpogostejša tehnika analize beljakovin. Poleg tega lahko za merjenje triptofana uporabimo tudi alkalno hidrolizo. Zato je izbira metode za hidrolizo beljakovin odvisna od njihovih virov.
Kakšne so podobnosti med denaturacijo beljakovin in hidrolizo?
- Denaturacija in hidroliza beljakovin povzročita spremembo strukture beljakovin.
- Denaturacija je pogosto pred hidrolizo.
- Temperatura in pH sta dva pogosta dejavnika, ki vplivata na denaturacijo in hidrolizo.
Kakšna je razlika med denaturacijo in hidrolizo beljakovin?
Denaturacija beljakovin povzroči, da beljakovine izgubijo svojo tridimenzionalno obliko, medtem ko hidroliza beljakovin tvori proste aminokisline in peptide. Torej, to je ključna razlika med denaturacijo beljakovin in hidrolizo. Poleg tega pride do denaturacije beljakovin zaradi visoke temperature, sprememb pH, nekaterih kemikalij itd. Hidrolizo beljakovin je mogoče izvesti z encimi in kemikalijami.
Spodnja infografika prikazuje več razlik med denaturacijo in hidrolizo beljakovin.
Povzetek – denaturacija beljakovin proti hidrolizi
Denaturacija beljakovin se nanaša na motnje sekundarne ali terciarne strukture beljakovin, zlasti na uničenje alfa-vijačnice in beta listov. Primarna struktura proteina pa ostane tudi po denaturaciji. Najpogostejša opazka pri denaturaciji proteina je precipitacija ali koagulacija. Hidroliza beljakovin se nanaša na pretvorbo beljakovin v njihove aminokisline in peptide. Je pomemben proces pri izolaciji posameznih aminokislin. To torej povzema razliko med denaturacijo beljakovin in hidrolizo.
