Come rompere le proteine

Panoramica

Le proteine sono essenziali per il funzionamento di tutti gli esseri viventi. Sono grandi molecole costituite da lunghe catene di aminoacidi. A seconda dei tipi di amminoacidi che hanno, le proteine si piegano in modi molto specifici. Il modo in cui si piegano controlla ciò che le proteine sono in grado di fare. Le proteine aiutano a spostare altre molecole, rispondono ai segnali, fanno reazioni accadere più rapidamente, e replicare il DNA, tra le altre cose., Tuttavia, se le proteine perdono la loro specifica forma piegata, non sono in grado di funzionare correttamente.

Le proteine sono molecole lunghe che sono intrecciate in una forma tridimensionale. Quella forma, basata sul modo in cui si piegano, è importante per la loro funzione. Se perdono quella forma, smettono di funzionare correttamente. Clicca per ingrandire.

Le proteine richiedono condizioni specifiche per mantenere la loro forma., Ad esempio, la maggior parte delle proteine nei nostri corpi si basano su di noi per mantenere una temperatura corporea calda (ma non calda), rimanere idratati e assumere abbastanza nutrienti specifici come il sale. Se i nostri corpi non sono in grado di mantenere queste condizioni, alcune delle nostre proteine potrebbero non funzionare, o affatto. La maggior parte degli organismi effettivamente produce proteine speciali chiamate “chaperoni molecolari” che aiutano altre proteine e molecole a continuare a funzionare anche se le condizioni stanno diventando difficili da tollerare.

Quando una proteina è esposta a condizioni troppo al di fuori di un intervallo che può tollerare, la forma di quella proteina verrà annullata., Questo è chiamato “denaturando” (fondamentalmente, rompendo) una proteina. Denaturiamo le proteine tutto il tempo quando cuciniamo il cibo (pensa: uova). In questa attività, useremo prodotti o processi domestici comuni per denaturare le proteine dell’uovo in due modi principali: cucinandoli e esponendoli ad alcol concentrato (etanolo). Pensi che l’uovo avrà un aspetto uguale o diverso a seconda di come le proteine che contiene sono denaturate?,

Materiali

• la Stufa o il forno a microonde
• la Pentola o forno a microonde-cassaforte contenitore a bollire l’acqua
• 1 forcella
• 1 paio di forbici
• 1 ciotola
• 4 piccoli contenitori di vetro delle stesse dimensioni
• 1 uovo (split bianco d’uovo in quattro parti); ulteriori può essere usato
• 2/3 tazza di acqua (150 ml)
• 1/3 di tazza di alcool (75 ml)

Guarda il biologo Melissa Wilson Sayres come lei mostra passo per passo come rompere le proteine, albume d’uovo.,

Breaking Proteine in 8 semplici Passi

1. Versare 1/3 di tazza di alcool in un contenitore di vetro, acqua a temperatura ambiente (1/3 di tazza) in un altro, e il resto dell’acqua (1/3 di tazza) in un forno a microonde-cassaforte contenitore (o in una pentola).
2. Rompere l’uovo nella ciotola, rimuovendo i tuorli.
3. Tagliare l’albume a pezzi in modo da poter aggiungere ¼ in ogni contenitore di vetro.
4. Riscaldare l’acqua per il trattamento dell’acqua calda e versare in uno dei contenitori di vetro vuoti.,
5. Mettere rapidamente ¼ del tuorlo d’uovo nell’acqua bollente. Quindi mettere ¼ nell’alcool, ¼ nell’acqua a temperatura ambiente e il resto nel contenitore di vetro vuoto finale.
6. Osservare eventuali cambiamenti immediati che si verificano in termini di colore bianco d’uovo e consistenza. Se provi a mescolare i diversi trattamenti, sciacqua la forchetta tra le mescole.
7. Attendere 30 minuti.
8. Utilizzare la forchetta per ispezionare lo stato degli albumi in ogni trattamento e notare come potrebbero essere cambiati nel tempo.

(Insegnante& Pacchetto studente è disponibile).,

Cosa è successo?

Perché il bianco d’uovo denaturato passa da chiaro a bianco? Se più di un trattamento denaturato albumi, pensi che i trattamenti denaturato gli albumi nello stesso modo?

Diamo un’occhiata a ciascuno dei trattamenti che abbiamo usato:

1. Controllo. I bianchi d’uovo iniziano chiaro. Sono quasi il 90% di acqua, ma l’altro 10% è ricco di proteine. I bianchi d’uovo contengono più del 50% delle proteine presenti nell’uovo. La proteina principale nel bianco d’uovo è chiamata albumina., Le piccole proteine piegate nel bianco d’uovo non occupano molto spazio e il bianco d’uovo simile al gel sembra chiaro. L’uovo di controllo ci ha mostrato che, quando lasciato a temperatura ambiente, gli albumi rimangono chiari, il che significa che le proteine mantengono la loro forma originale. Queste proteine non sono state denaturate.
2. Cottura (acqua calda).Ogni volta che le uova vengono cotte con il calore, gli albumi passano da chiari a bianchi e il gel diventa più gommoso. Come calore denaturato le proteine nel bianco d’uovo, ha rotto alcuni dei legami (per lo più legami idrogeno) che stavano tenendo le proteine nella loro forma originale., Le proteine si sono dispiegate, occupando più spazio (trasformando il gel bianco) e indurendole in posizione l’una accanto all’altra.
3. Alcol. L’alcol denatura anche le proteine. Lo fa allo stesso modo del calore, rompendo i legami che trattengono parti della proteina in una forma piegata. A volte le molecole di alcol si legano direttamente ad alcune parti della proteina, interrompendo il modo normale in cui la proteina si legherebbe a se stessa. (Così l’alcol è chiamato un ” legame disruptor.”) Le proteine si dispiegarono di nuovo, occupando più spazio e indurendosi in posizione l’una accanto all’altra., Questo processo ha richiesto molto più tempo con l’alcol che con il calore, tuttavia. Il tempo più lungo per la denaturazione con l’alcol è semplicemente perché si diffonde più lentamente del calore. L’alcol doveva diffondersi (o muoversi attraverso il fluido) nell’uovo per influenzare le proteine che toccava.
4. Acqua a temperatura ambiente. A volte in questo esperimento, l’acqua a temperatura ambiente ha un piccolo effetto denaturante su alcuni albumi. Agisce allo stesso modo, rompendo i legami, ma il suo effetto non è così forte come l’alcol o l’acqua calda.,

Domande a cui pensare dopo la denaturazione delle proteine dell’uovo

Pensate agli effetti dei due diversi trattamenti dell’acqua. Pensi che l’acqua stessa denaturasse le proteine? Se no, che cosa era? Se è così, che cosa stava avendo l’effetto più grande tra i trattamenti delle acque?

Ci sono altri processi che conosci che trasformano i bianchi d’uovo da chiari a bianchi? Che cos’è e pensi che stiano accadendo gli stessi processi?

Nominare un’altra condizione oltre al calore e all’esposizione a un distruttore di legami (come l’alcol) che potrebbe influenzare la capacità di una proteina di mantenere la sua forma.,

Quali altre cose cambiano colore quando le loro proteine sono denaturate?

Perché un organismo vivente potrebbe voler mantenere le proprie proteine dalla denaturazione?

In questa attività, perché era importante avere albumi a cui non abbiamo cucinato o aggiunto alcol?

Immagini aggiuntive tramite Wikimedia Commons. Uovo alla coque di H. Alexander Talbot.