Μετουσίωση

Στο Μετουσίωση Βιομόρια όπως πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα χάνουν τη βιολογική τους δράση λόγω δομικών αλλαγών. Ωστόσο, διατηρείται η κύρια δομή των βιομορίων. Υπάρχουν τόσο απαραίτητες όσο και επιβλαβείς διαδικασίες μετουσίωσης στο σώμα.

Τι είναι η μετουσίωση;

Η μετουσίωση αναφέρεται στην καταστροφή της δευτερογενούς, τριτοταγούς και τεταρτοταγούς δομής των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων από φυσικές και χημικές επιδράσεις. Οι φυσικές επιδράσεις αντιπροσωπεύουν θερμότητα, πίεση ή ακτινοβολία υψηλής ενέργειας, χημικά, η μετουσίωση προκαλείται από οξέα, αλκάλια, χαοτρόπους, απορρυπαντικά, αλκοόλ ή άλλες ενώσεις.

Παρά αυτές τις δομικές αλλαγές, ωστόσο, διατηρείται η πρωτογενής δομή. Η πρωτογενής δομή χαρακτηρίζεται από την αλληλουχία των αμινοξέων στις πρωτεΐνες ή τις βάσεις αζώτου στα νουκλεϊκά οξέα. Η δευτερεύουσα δομή περιγράφει την αναδίπλωση βιομορίων μέσω της επίδρασης δεσμών υδρογόνου, πολικών αλληλεπιδράσεων, ιοντικών δεσμών και υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων. Εκτός από το σχηματισμό γεφυρών δισουλφιδίου μεταξύ διαφόρων αμινοξέων που περιέχουν θείο, οι άλλοι ομοιοπολικοί δεσμοί δεν αλλάζουν.

Στην τριτογενή δομή, χωρικές δομές σχηματίζονται μέσα σε μια βιομοριακή αλυσίδα μέσω των πτυχών. Η τεταρτοταγής δομή χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό χωρικής δομής με αρκετές αλυσίδες. Οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα αναπτύσσουν τη βιολογική τους δράση μόνο μέσω του σχηματισμού της δευτερογενούς, τριτοταγούς και τεταρτοταγούς δομής.

Στην περίπτωση μετουσίωσης, αυτές οι δομές καταστρέφονται με τη διάλυση των φυσικών δεσμών μεταξύ των μεμονωμένων ατομικών ομάδων και του χημικού δεσμού εντός των δισουλφιδικών ομάδων. Αν και διατηρείται η πρωτογενής δομή, η βιολογική δραστικότητα χάνεται.

Οι μετουσιώσεις γίνονται συνεχώς τόσο έξω όσο και μέσα στο σώμα. Ένα τυπικό παράδειγμα μετουσίωσης είναι η σκλήρυνση του αυγού κατά το μαγείρεμα. Οι περισσότερες μετουσιώσεις είναι μη αναστρέψιμες. Αλλά μπορούν επίσης να είναι αναστρέψιμες.

Λειτουργία & εργασία

Η μετουσίωση λαμβάνει χώρα συνεχώς σε οργανισμούς ζώων και ανθρώπων. Οι πρωτεΐνες τροφίμων πρέπει πρώτα να παρασκευαστούν για χημική διάσπαση στα επιμέρους αμινοξέα. Αυτό δεν είναι δυνατό χωρίς έκθεση των δευτερογενών, τριτογενών ή τεταρτοταγών δομών. Οι πεπτιδάσες μπορούν να ενεργοποιηθούν μόνο όταν η πρωτεΐνη αλυσίδα ξεδιπλωθεί.

Στο στομάχι, η επίδραση του γαστρικού οξέος οδηγεί στην μετουσίωση των πρωτεϊνών τροφίμων. Αφού περάσει από το φύλακα, το παρασκευασμένο χυμό διασπάται περαιτέρω χημικά από τα πεπτικά ένζυμα του παγκρέατος. Οι υδατάνθρακες, τα λίπη και οι πρωτεΐνες κατανέμονται στα αντίστοιχα μονομερή. Υπό την επίδραση των πεπτιδασών, οι μετουσιωμένες πρωτεΐνες τροφίμων παράγουν τα μεμονωμένα αμινοξέα, τα οποία μετατρέπονται σε πρωτεΐνες του ίδιου του σώματος.

Ο παράγοντας μετουσίωσης στο στομάχι είναι το γαστρικό οξύ, το οποίο αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από υδροχλωρικό οξύ. Ωστόσο, το οξύ του στομάχου δεν διασπά μόνο τις πρωτεΐνες των τροφίμων. Καταστρέφει επίσης πολλά από τα παθογόνα που καταναλώνονται με τροφή μέσω μετουσίωσης.

Η μετουσίωση των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος. Ξένα σωματίδια πρωτεΐνης (μικρόβια) και άρρωστα ή νεκρά κύτταρα απορροφώνται και διαλύονται από τα λεγόμενα μακροφάγα. Η πέψη τους λαμβάνει χώρα στα λεγόμενα λυσοσώματα.Τα λυσοσώματα είναι κυτταρικά οργανίδια που διαλύουν ξένες ουσίες και τις ίδιες τις ουσίες του σώματος με τη βοήθεια ενζύμων. Τα μακροφάγα περιέχουν έναν ιδιαίτερα μεγάλο αριθμό λυσοσωμάτων. Μέσα στα λυσοσώματα υπάρχει χαμηλή τιμή pH (όξινο περιβάλλον). Εκεί τα συστατικά της πρωτεΐνης και του νουκλεϊκού οξέος μετουσιώνονται πρώτα και στη συνέχεια διασπώνται από πεπτικά ένζυμα.

Επιπλέον, οι αυξημένες θερμοκρασίες συμβαίνουν συχνά κατά τη διάρκεια μιας μόλυνσης. Σε περίπτωση πυρετού, ευαίσθητα μικρόβια σκοτώνονται επίσης με μετουσίωση λόγω της επίδρασης της θερμότητας.

Τα λυσοσώματα δεν περιέχονται μόνο σε μακροφάγα, αλλά και σε όλα τα άλλα κύτταρα του σώματος, διότι σε κάθε κύτταρο πρέπει να αφομοιώνονται άχρηστα απορρίμματα και πρωτεϊνικά συστατικά. Οι διαδικασίες μετουσίωσης που περιγράφονται μέχρι στιγμής είναι ζωτικής σημασίας για τον οργανισμό.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες και παθήσεις

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης παθολογικές διεργασίες σε σχέση με μετουσιώσεις που λαμβάνουν χώρα μέσα στο σώμα. Στην περίπτωση λοιμώξεων, ο πυρετός δεν σκοτώνει μόνο τα μικρόβια, επειδή οι μακροχρόνιες υψηλές θερμοκρασίες μπορούν επίσης να καταστρέψουν τις πρωτεΐνες του ίδιου του σώματος. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα πολύ ευαίσθητα ένζυμα. Εάν η θερμοκρασία του σώματος υπερβεί τους 40 βαθμούς για μεγάλο χρονικό διάστημα, πολλά ένζυμα καθίστανται αναποτελεσματικά. Επομένως, ένας πολύ υψηλός πυρετός είναι δυνητικά θανατηφόρος για τον οργανισμό. Ωστόσο, εάν η υψηλή θερμοκρασία μειωθεί ξανά εντός έξι ωρών, η ζημιά εξακολουθεί να είναι αναστρέψιμη.

Η μετουσίωση των πρωτεϊνών προκαλείται επίσης από την επίδραση βαρέων μετάλλων. Τα βαρέα μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν σύμπλοκα με πρωτεΐνες. Αυτό αλλάζει τις τριτογενείς και τεταρτοταγείς δομές τους. Εδώ επίσης επηρεάζονται ιδιαίτερα τα ένζυμα. Επομένως, οι συσσωρεύσεις βαρέων μετάλλων στον οργανισμό οδηγούν σε σοβαρές χρόνιες και μερικές φορές θανατηφόρες ασθένειες.

Στην περίπτωση χημικών εγκαυμάτων με οξέα ή βάσεις, είναι επίσης ζήτημα της μετουσίωσης των πρωτεϊνών του σώματος στο δέρμα. Ο θάνατος του προσβεβλημένου ιστού ξεκινά φλεγμονώδεις διεργασίες που οδηγούν σε φαγούρα και σοβαρές δερματικές αντιδράσεις. Επιπλέον, τα εγκαύματα οδηγούν σε μετουσίωση των πρωτεϊνών του ίδιου του σώματος στο δέρμα και στον συνδετικό ιστό.

Η βαριά αιμορραγία αντιμετωπίζεται συχνά με ηλεκτρική ενέργεια υψηλής συχνότητας στην ιατρική. Η θερμοκρασία του ιστού θερμαίνεται για λίγο στους 80 βαθμούς. Ως αποτέλεσμα, οι πρωτεΐνες ιστού και οι ίνες του συνδετικού ιστού πήζουν. Έτσι η πληγή μπορεί να κλείσει αποτελεσματικά.

Πολλές ασθένειες γήρατος συνδέονται επίσης με αλλαγές στη δευτερογενή και τριτογενή δομή των πρωτεϊνών. Αν και σε αυτές τις περιπτώσεις δεν υπάρχει πλήρης μετουσίωση, εμφανίζονται πτυχές και πλάκες, μεταξύ άλλων. Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα είναι οι γεροντικές πλάκες σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ. Οι γεροντικές πλάκες είναι εναποθέσεις πρωτεϊνών στον εγκέφαλο που σχηματίζονται από πτυχώσεις στην τριτογενή δομή. Ωστόσο, οι αιτίες αυτής της διαδικασίας δεν είναι ακόμη γνωστές. Συζητείται επίσης η επίδραση του αλουμινίου στις δομικές αλλαγές της πρωτεΐνης δροσιάς.