En reiteradas ocasiones, durante la discusión de los diferentes arreglos en el espacio que adoptan las proteínas, se ha insistido en que la funcionalidad de una proteína depende de su conformación en el estado nativo. Si ésta se pierde, para pasar a un arreglo al azar (se desnaturaliza), se pierde la actividad. (Figura 5.33).
Es importante analizar el proceso de desnaturalización un poco más de cerca y ver cuáles son sus causas.
Desnaturalización ocasionada por cambios en el pH del medio: Se ha visto que una fuerza muy importante para mantener la estructura terciaria de una proteína, es la producida por las interacciones de tipo sal, que se establecen entre los carboxilos cargados negativamente, presentes en los aminoácidos ácidos y los aminos protonados de los aminoácidos con carga positiva. Un aminoácido ácido, al atraer a otro básico dentro de una cadena polipeptídica puede producir un doblez específico de la cadena polipeptídica, que contribuye a una determinada estructura terciaria.
También se mencionó, en los Capítulos 3 y 4, que la carga de un carboxilo y de un amino dependen del pH (concentración de protones), del medio en donde se encuentren. Por ejemplo, si el pH tiene un valor ácido (concentración de protones alta), el carboxilo tiende a pasar de la forma disociada (-COO-), a la forma protonada (-COOH), con esto pierde la carga negativa que tenía y ya no puede ser atraído por un NH3. Si esto ocurre dentro de una cadena polipeptídica, se va a producir un cambio de conformación, pues ahora uno o varios dominios de la proteína quedan en libertad para adoptar otra configuración. (Fig. 5.34).
En un medio alcalino, la tendencia de los iones es a estar en la forma menos protonada posible, o sea que un NH3+ pasa a la forma NH2, que no tiene carga. Los cambios de pH hacia el rango alcalino o ácido pueden provocar la desnaturalización de una proteína.
Desnaturalización ocasionada por un aumento de la temperatura: Cuando las moléculas son sometidas a la energía calorífica, aumenta su energía cinética. Por otro lado, la conformación nativa de una proteína es adoptada debido a que es la que representa el mínimo estado de energía. Cuando se energiza, la cadena polipeptídica comienza a vibrar y llega un momento en que tiene la energía suficiente para superar las fuerzas de atracción que mantenían algunas partes en una relación espacial determinada, con lo que el polipéptido adopta una configuración al azar.