タンパク質の分解or破壊とは？

タンパク質の分解や破壊とは、どのようにして起こるものなのでしょうか？

怪我をして皮膚に傷ができるのはなぜ？
熱を与えると焼けてしまい、タンパク質の変性がおきてしまうのはなぜ？

まったくわかりませんので教えてください。

No.1 回答者： Willyt 回答日時： 2006/06/15 15:29

タンパク質というのはアミノ酸という比較的簡単な構造の分子が手を繋ぎ合ってできる巨大分子です。

その鎖は比較的もろいもので簡単にちぎれてしまいます。そうるすとそのタンパク質が担っていた役割を果たせなくなるのです。

　鎖を切るものは熱、光（電磁波）、衝撃等です。　熱には弱くて７０度がその限界だと言われてしいます。主成分は炭素と水素ですから、燃えるのは当然です。

No.2 回答者： U_DEAL 回答日時： 2006/06/15 18:38

体というものを少し詳しく（細かく）考えてみると、大きいほうからまず器官（内臓、皮膚など）があり、さらに詳しく組織、細胞となります。

細胞の中でいろいろな働きをしているものの中の一つがタンパク質です。

タンパク質はアミノ酸という分子の単位が紐のようにつながってできています。ここで重要なのは、タンパク質の中で、つながったアミノ酸がある決まった形（構造）をとらないとちゃんと機能しないということです。ある決まった形をとるにはアミノ酸同士が（ひも状につながるときとは別の）引力で結びついています。そして、この決まった形が熱、電磁波などで崩れてしまった状態を変性といいます。もちろんさらに熱などを加えればそのアミノ酸のつながった状態も切れ、（アミノ酸の主成分は炭素や酸素ですから）燃えてしまいます。

さて、怪我（皮膚の傷）ですが、刃物等の傷であれば、これは細胞、あるいは細胞と細胞のつなぎ目がやぶれ、体の中がむき出しになっている状態です。タンパク質はというと、それ自体は壊れているわけではないです。ただ血液や体液と一緒にタンパク質などの流れていってしまうので、器官、組織、細胞、タンパク質、その他様々なレベルで痛んだ体を修復するためにフル活動します。熱（火傷）の場合はタンパク質まで壊されますので、修復できるものは修復し、だめなものは廃棄し、体を補修していきます

No.3 回答者： gori8063 回答日時： 2006/06/16 10:56

一部不正確な回答もあるように思いますが。

補足で。

貴殿のおっしゃっている「分解」は一般的には１次構造の破壊と考えていいと思います。
すなわち、既に解説済の「ペプチド結合の破壊」です。
これは一般生体内では燃焼や電磁波によるものは少なく、そのほとんどが酵素的分解と考えて差し支えないと思います。
一番わかりやすいのは、肉を食べて胃腸で消化して腸で吸収すると言う仕組みです。これはまさに「分解」ですね。

タンパク質化学であまり破壊ということばは用いないのですが、これが「変性」であると勝手に推測するなら、これは１次構造ではなく、高次構造の破壊と考えていいと思います。これに関しては＃２さんが答えておいでです。
ただし、熱で高次構造が破壊されるという場合、よっぽど焼肉のように直火で炙らない限り、燃焼によって切断されるのではなく、タンパク質の立体構造が崩れる（鎖が切れるのではない）のみで、このことを変性と呼んでいます。

No.4 回答者： Chicago243 回答日時： 2006/06/16 15:05

答えは大まかにだいたい出ていますが、私なりの答えで説明いたします。

タンパク質の分解や破壊とは、
ということですが、分解は化学的な分解であれば、消化が挙げられます。たんぱく質をそのパーツであるアミノ酸に分解することですね。詳細はNo.3のかたが、のべてます。そのほか化学的な分解はいろいろありますが、強い酸(塩酸など)を加えて過熱するとアミノ酸に分解します。そのほかエドマン分解とかいう末端からひとつずつ削っていくような化学分解もあります(詳細は省きますが)。

破壊は、たんぱく質に関してどのようなことを破壊というかという定義がありませんのでどのようなことを考えられているかおっしゃっていただきますと回答しやすいかと思います。(後半で述べてますようにやけどなどのことを考えていらっしゃると推測はできますが。)

熱を与えると焼けてしまいタンパク質の変性がおきてしまうのはなぜ？

ということですが、まず卵を思い浮かべてください。熱を加えると硬くなってしまいます。これは一種の変性です。
これがなぜおこるかですよね。機能をもったたんぱく質は決まった構造を持っています。例えば氷や食塩の結晶が決まった形をもっているように。
たんぱく質の周りには水が取り囲んでいます。この水はたんぱく質を手をつないでいたりするわけです。熱を加えるとこの水分子は動きが激しくなりたんぱく質の決まった形を壊そうとします。そうやって変性するわけです。卵の場合はそうやって変性したたんぱく質がお互いからまり合って結果的に固まったような状態になるわけです。

焼けてしまうのは燃焼なので、木や紙などが燃えるのと似ていると思います。

怪我をして皮膚に傷ができるのはなぜ？
けがは物理的な破壊で、たんぱく質自身の破壊とは言いにくいですね。そのあと、血液などがでてきます。血液は空気に触れると固まるという性質を持っていますので、それで持ってけがをしたところのふたをするわけです。そうして、外部との遮断をして、傷口を修復していきます。少したんぱく質の変性と違いますね。

No.5 回答者： RapsberryEyes 回答日時： 2011/02/25 14:52

免疫細胞達からの活性酸素による破壊もが御座いますよね。

No.6 回答者： noname#137779 回答日時： 2011/06/23 22:57

タンパク質の分解や破壊は主にプロテアソーム系で行われます。

タンパク質を構成している分子は、所詮C、H、Oなどで、これらの分子は
新しいタンパク質を合成する際に再利用されます。

また、怪我をすると通常血液が患部から流れ出ますが、この時血液中の酵素が
酸素と反応し、固体化します。固体化した血液が傷に対してふたの役割を果たし、
内部に菌などが感染するのを防ぎます。その間、細胞分裂により、新たな皮膚が
創られますが、このとき、なるべく細胞が広がって傷をふさぐため、周りの皮膚細胞に
比べ、単位面積当たりの細胞数が少なくなります。そのため、傷の形で跡が残るわけです。

熱を与えると焼けるのは、細胞が脂質とよばれる油を含んでいるためです。
タンパク質というのは、ただアミノ酸が連結しているだけです。それがジスルフィド結合などにより
高次構造をとっているのですが、この結合は熱に弱いです。
というのも、熱を与えることにより、原子のもつ運動エネルギーが増加し、結合していることが難しく
なるからです。
このような事象によって、タンパク質が高次構造をとれなくなり、アミノ酸が並んだ状態にもどることを
「変性」といいます。

私の知識ではこのぐらいが限界です。わかりづらかったら申し訳ありません（汗）