Het belangrijkste verschil tussen denaturatie en afbraak van eiwit is dat bij denaturatie van eiwit, quaternaire, tertiaire en secundaire structuren worden verstoord, maar de primaire structuur intact blijft, terwijl bij afbraak van eiwit de primaire structuur van het eiwit vernietigd, maar de secundaire, tertiaire structuur blijft intact.
Denaturatie en afbraak van eiwitten zijn belangrijke stappen bij de verwerking van eiwitten in de cel. Het zijn uiterst belangrijke cellulaire processen. Bij de denaturatie van eiwit verliest het eiwit zijn biologische activiteit omdat de biologische functie direct afhankelijk is van zijn structuur. Gedegradeerde eiwitten kunnen echter nog steeds een secundaire of tertiaire structuur hebben.
Wat is denaturatie van eiwitten?
Denaturatie is het proces waarbij het eiwit zijn quaternaire structuur, tertiaire structuur en secundaire structuur die in de oorspronkelijke staat aanwezig is, verliest. Maar de primaire structuur van eiwitten blijft intact. Het kan worden bereikt door de toepassing van externe spanningen, verbindingen zoals sterk zuur of base, een geconcentreerd anorganisch zout, een organisch oplosmiddel (alcohol, chloroform) en straling of warmte. Als de eiwitten in de cel worden gedenatureerd, leidt dit tot verstoring van de celactiviteit, mogelijk tot celdood. Bij eiwitdenaturatie verliest het eiwit zijn biologische functie. De gedenatureerde eiwitten kunnen een breed scala aan kenmerken hebben, zoals conformationele veranderingen, verlies van oplosbaarheid en aggregatie als gevolg van blootstelling aan hydrofobe groepen. Gedenatureerde eiwitten verliezen hun 3D-structuur; daarom kunnen ze niet functioneren, zoals eerder vermeld.
Figuur 01: Denaturatie van eiwit
Een goede eiwitvouwing helpt bolvormige of membraaneiwitten om hun werk goed te doen. Ze moeten in de juiste vorm worden gevouwen om de juiste functie te bereiken. De H-bindingen die een cruciale rol spelen bij het vouwen zijn echter nogal zwak en worden dus gemakkelijk beïnvloed door hitte, zuurgraad, variërende zoutconcentraties en andere spanningen die het eiwit kunnen denatureren. Daarom is homeostase in veel levensvormen uiterst belangrijk. Veelvoorkomende voorbeelden kunnen worden waargenomen bij het koken van een verscheidenheid aan voedsel, zoals gekookte eieren die hard worden en gekookt vlees dat stevig wordt.
Wat is afbraak van eiwitten?
Eiwitafbraak kan intracellulair of extracellulair plaatsvinden. Bij eiwitafbraak wordt de primaire structuur van het eiwit vernietigd, maar de secundaire en tertiaire structuur blijft intact. Bij de vertering van voedsel komt het spijsverteringsenzym vrij in de omgeving voor extracellulaire spijsvertering. Proteolytische splitsing breekt eiwitten in kleinere peptiden en aminozuren zodat ze gemakkelijk kunnen worden geabsorbeerd. Bij dieren kan het voedsel extracellulair worden verwerkt in gespecialiseerde organen of ingewanden. Maar in veel bacteriën kan voedsel worden verwerkt door internalisatie door middel van fagocytose.
Figuur 02: Afbraak van eiwit
Microbiële eiwitafbraak in het milieu kan worden gereguleerd door de beschikbaarheid van voedingsstoffen. Intracellulaire eiwitafbraak kan op twee manieren worden bereikt: proteolyse in de lysosomen of een ubiquitine-afhankelijk proces dat ongewenste eiwitten naar proteosomen stuurt. Bij eiwitafbraak kan het eiwit in sommige gevallen echter nog zijn biologische functie hebben.
Wat zijn de overeenkomsten tussen denaturatie en afbraak van eiwitten?
- Beide termen worden geassocieerd met eiwitten.
- De bindingen in eiwitten worden in beide processen afgebroken.
- Ze zijn allebei extreem belangrijk voor de celfunctie.
- De structuur van natief eiwit verandert in beide processen.
Wat is het verschil tussen denaturatie en afbraak van eiwitten?
Denaturatie is het ontvouwen van de eiwitstructuur. Dat betekent; het verlies van zijn secundaire, tertiaire of quaternaire structuur als gevolg van blootstelling aan een fysische of chemische factor. Maar de primaire structuur blijft intact omdat covalente bindingen tussen aminozuren veel sterker zijn. Bij de afbraak van eiwitten wordt echter de primaire structuur vernietigd. Dat betekent; de covalente bindingen tussen verschillende aminozuren worden verbroken. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen denaturatie en afbraak van eiwit. Bovendien verliest het eiwit bij de denaturatie van eiwit zijn biologische activiteit omdat de functie direct afhankelijk is van zijn structuur, terwijl de afgebroken eiwitten nog steeds een secundaire of tertiaire structuur kunnen hebben, zodat ze in sommige gevallen nog steeds hun biologische functie kunnen hebben.
Hieronder is een samenvatting van het verschil tussen denaturatie en afbraak van eiwit in tabelvorm.
Samenvatting – Denaturatie versus afbraak van eiwitten
De denaturatie van eiwitten omvat de vernietiging van zowel de secundaire als de tertiaire structuren. Maar de primaire structuur blijft intact. Bij de afbraak van eiwit wordt echter de primaire structuur vernietigd. Bij de denaturatie van eiwit verliest het eiwit zijn biologische activiteit. Aan de andere kant hebben eiwitten bij afbraak in sommige gevallen nog steeds hun biologische functie. Dit vat dus het verschil samen tussen denaturatie en afbraak van eiwitten.
