La desnaturalización de proteínas es un proceso en el que una proteína sufre un cambio estructural que produce a su vez un cambio funcional, pudiendo llegar a la pérdida total de la función biológica.
Las desnaturalización de proteínas se considera un tipo de desnaturalización bioquímica, el otro tipo es la desnaturalización de ácido nucleicos (los que forman el ADN y el ARN).
Las desnaturalización suele ir acompañada de cambios en las propiedades físico-químicas de las proteínas, la más común es la pérdida de solubilidad, aunque no siempre ocurre.
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Cómo se produce la desnaturalización de proteínas
Una proteína es una o más cadenas de aminoácidos que se enrollan y se pliegan hasta adoptar una estructura tridimensional específica. Esta estructura tridimensional se conoce como conformación espacial y es esencial para que la proteína realice su función correctamente.
La desnaturalización de las proteínas ocurre cuándo se pierde esta conformación espacial.
Las proteínas se forman en los ribosomas por lectura y traducción de los genes. Cada gen lleva la información de la secuencia de aminoácidos que dará lugar a cada proteína de nuestro cuerpo.
Esta cadena de aminoácidos agrega otros átomos o moléculas como cobre, zinc, hierro, etc, para dar lugar a la proteína final que comienza a plegarse sobre sí misma para adoptar la conformación espacial necesaria para realizar correctamente su función biológica.
La pérdida de esta conformación hace que la proteína no pueda cumplir con su función biológica en el organismo y es lo que se conoce como desnaturalización de proteínas.
Por ejemplo, una enzima desnaturalizada pierde su función catalítica.
La desnaturalización de proteínas es consecuencia de algún factor externo como la acidez o la temperatura. Estos factores se denominan agentes desnaturalizantes.
Es importante tener en cuenta que el proceso de desnaturalización no afecta a la estructura primaria de la proteína, es decir, la desnaturalización no afecta a la cadena de aminoácidos que forma la proteína, solo a su conformación especial.
Se conocen unos pocos casos, excepcionalmente raros, en los que una proteína desnaturalizada conserva su función biológica.
Agentes desnaturalizantes
Los agentes desnaturalizantes son todos aquellos factores químicos o físicos que producen la desnaturalización de las proteínas. Entre los más comunes podemos citar:
- Temperatura
- pH o acidez
- polaridad del disolvente
- fuerza iónica
Ejemplos de desnaturalización
Uno de los ejemplos más habituales para ilustrar la desnaturalización de proteínas es la cocción de la clara del huevo. La clara del huevo está compuesta en gran parte por agua y albúminas, un tipo de proteínas.
Al aumentar la temperatura las proteínas de la clara del huevo se desnaturalizan, pierden su solubilidad y la clara del huevo deja ser líquida y transparente y pasa a ser opaca, de color blanco y sólida.
Otro ejemplo común es la desnaturalización de la caseína de la leche cuando la leche se vuelve ácida. Esto es ocurre de forma natural por la fermentación de bacterias y hongos, por ejemplo al hacer yogur.
También se puede ver fácilmente si se añade zumo de limón a un vaso de leche. La leche cuaja cuando la caseína pierde la solubilidad.
Renaturalización
La desnaturalización de proteínas puede ser reversible o irreversible. Esto depende del grado de cambios estructurales que haya sufrido la proteína durante el proceso de desnaturalización.
Si la desnaturalización es reversible, la proteína puede volver a su conformación espacial funcional si el agente desnaturalizante desaparece. Este proceso opuesto se conoce como renaturalización.
En el caso de desnaturalización irreversible, la reestructuración de la proteína de vuelta a su conformación espacial funcional puede ser lento, desde horas hasta días, o puede ser totalmente imposible.