Magas hőmérsékleten a fehérjék kicsapódnak oldatukból. Miért?

A denaturáció következtében a fehérje elveszti biokémiai hatását. A denaturációt kiválthatja a hőmérséklet emelkedése illetve csökkenése, mechanikai hatás, az ionerősség, [...]. A denaturáció általában az oldatból történő kicsapódással – koaguláció, a kolloid állapot megszűnése – jár: szétcsavarodnak a fehérjeláncok és véletlenszerűen gabalyodnak össze. A fehérje visszanyerheti eredeti térszerkezetét, tehát renaturálódhat – ekkor reverzibilis változásról beszélünk. A denaturáció lehet visszafordíthatatlan, irreverzibilis változás is (ilyen például a tojásfehérje kicsapódása hőhatásra).

[link]

A fehérjék nem ilyen masszív betontömbök, hanem valójában izgő-mozgó, rugózó kis bigyók, amiknek egyes alkatrészei akár egészen szabadon is tudnak tekergőzni. Ennek az izgés-mozgásnak a mértéke egyre nő a hőmérséklettel.

A fehérjék általában úgy épülnek fel, hogy van egy hidrofób magjuk, ami nem lóg ki a körülöttük levő, alapvetően vízbázisú oldatba. Viszont ahogy elmelkedik a hőmérséklet, úgy az izgés-mozgás olyan szintűvé válik, hogy néha kibuggyan a hidrofób mag. Ilyenkor ha több fehérjemolekulával egyszerre történik ez meg, akkor a hidrofób magjuknál fogva összeragandak, mint az egymást megtaláló olajcseppek a vízben, és ha ez megtörténik, akkor egy részről már nem tudják végrehajtani az eredeti feladatukat, más részről már nem tudnak többé visszatekeredni az eredeti alakjukba. Persze ezek a félig kifordult belű, összetapadt fehérjék tovább próbálnak izegni-mozogni, de ettől csak egyre jobban kijön a belük és egyre széjjelebb tekerednek. Ahogy telik az idő, egyre több fehérjemolekula éri el ezt a kicsavart-összetapadt állapotot, és ez az amit mi kívülről kicsapódásnak látunk, tehát egy nagy adag összetapadt, kicsvart fehérje molekulát.

Amúgy ez az izgés-mozgás nem valami hiba, hanem nagyon is kell a fehérjék aktivitásához. Olyannyira, hogy ha lelassítjuk őket (mert ugye hűtéssel a másik irányba lehet elvinni a dolgokat), akkor egy csomó fehérje elveszti az aktivitását részben azért, mert "bedermed", azaz nem tud tovább mocorogni. És ehhez nem kell megfagyasztani őket, hanem mondjuk már 30 fokon is megtörténik.