Alteraciones y Modificaciones de las Proteínas: Desnaturalización

La desnaturalización de las proteínas es por definición el cambio o variación de la estructura espacial de las mismas y/o cadenas de aminoácidos que lo conforman. Al producirse la desnaturalización proteica solo se conserva el enlace lineal (perdiéndose las estructuras secundarias, terciarias, y cuaternarias), de esta manera cambia su forma original y la forma en que se encuentra plegada, esto trae como consecuencia un defecto en su funcionalidad biológica.

Por ejemplo si son enzimas al desnaturalizarse perderán la función de catalizar las reacciones químicas que se producen en el organismo; esto ocurre porque al cambiar su disposición en el espacio no puede formarse el complejo enzima –sustrato necesario para la acción de las mismas.

Cualquier factor que modifique la interacción de la proteína con el disolvente disminuirá su estabilidad en disolución y provocará la precipitación. Así, la desaparición total o parcial de la envoltura acuosa, la neutralización de las cargas eléctricas de tipo repulsivo o la ruptura de los puentes de hidrógeno facilitará la agregación intermolecular y provocará la precipitación. La precipitación suele ser consecuencia del fenómeno llamado desnaturalización y se dice entonces que la proteína se encuentra desnaturalizada.

En una proteína cualquiera, la estructura nativa y la desnaturalizada tan sólo tienen en común la estructura primaria, es decir, la secuencia de AA que la componen. Los demás niveles de organización estructural desaparecen en la estructura desnaturalizada.

La desnaturalización provoca diversos efectos en la proteína:

1. cambios en las propiedades hidrodinámicas de la proteína: aumenta la viscosidad y disminuye el coeficiente de difusión
2. una drástica disminución de su solubilidad, ya que los residuos hidrofóbicos del interior aparecen en la superficie
3. pérdida de las propiedades biológicas

Una proteína desnaturalizada cuenta únicamente con su estructura primaria. Por este motivo, en muchos casos, la desnaturalización es reversible ya que es la estructura primaria la que contiene la información necesaria y suficiente para adoptar niveles superiores de estructuración. El proceso mediante el cual la proteína desnaturalizada recupera su estructura nativa se llama renaturalización. Esta propiedad es de gran utilidad durante los procesos de aislamiento y purificación de proteínas, ya que no todas la proteínas reaccionan de igual forma ante un cambio en el medio donde se encuentra disuelta. En algunos casos, la desnaturalización conduce a la pérdida total de la solubilidad, con lo que la proteína precipita. La formación de agregados fuertemente hidrofóbicos impide su renaturalización, y hacen que el proceso sea irreversible.

Los agentes que provocan la desnaturalización de una proteína se llaman agentes desnaturalizantes. Se distinguen agentes físicos (calor) y químicos (detergentes, disolventes orgánicos, pH, fuerza iónica). Como en algunos casos el fenómeno de la desnaturalización es reversible, es posible precipitar proteínas de manera selectiva mediante cambios en:

• la polaridad del disolvente
• la fuerza iónica
• el pH
• la temperatura

Sus efectos Los efectos que puede causar la desnaturalización de las proteínas pueden ser: Cambio en la viscosidad Disminución de la solubilidad Perdidas de las propiedades biológicas Cambio en el aspecto (color, textura, flavor –el concepto de sabor y olor unidos—) DATO! La carne es un ejemplo. Al cocinarla se torna mas firme, mas oscura,  (esto se debe a la desnaturalización del colágeno y la elastina del tejido muscular).  También en nuestro organismo ocurren procesos de desnaturalización,  cuando el alimento va recorriendo los distintos sectores del tracto digestivo,  ya sea por acción de las diversas enzimas, por acciones mecánicas,  mezcla a nivel de estómago; también por variaciones de PH y  concentraciones. La desnaturalización de las proteínas facilita la digestión  pues hace que los alimentos sean más fácilmente digeribles.