Un postre de gelatina, es un buen ejemplo de proceso de coagulación proteica. Se genera un gel semisólido: estructura tridimensional en la que quedan atrapadas moléculas de agua.
En esta animación se explican los fenómenos físico químicos del proceso.
Las proteínas son polímeros de aminoácidos. La polimerización ocurre por formación de repetidas uniones peptídicas entre los aminoácidos que conforman la cadena.
Analizaremos tres estructuras proteicas:
La estructura primaria resulta de la unión peptídica entre aminoácidos, dando origen a largas cadenas aminoacídicas. Algunos aminoácidos son hidrofóbicos (rechazan al agua) y otros son hidrofílicos (atraen agua), y se orientan perpendicularmente a la cadena (así lo muestra la imagen)
La estructura secundaria helicoidal, se forma como consecuencia de interacciones por puentes de hidrógeno y otras fuerzas, que enroscan a la cadena aminoacídica en espiral.
La estructura terciaria se origina cuando la cadena se pliega sobre sí misma, exponiendo a las porciones hidrofílicas hacia el exterior y las hidrofóbicas hacia el interior. (Varias hélices pueden existir en diferentes porciones de una molécula). Después de plegarse y replegarse, la proteína adquiere una configuración estable.
Si se somete a una proteína natural a tratamientos físicos o químicos, su estructura puede sufrir cambios, puede peder su conformación nativa. A este proceso se lo denomina desnaturalización.
En este ejemplo, se aplica calor. El agregado de energía es suficiente para romper las débiles fuerzas que estabilizan las configuraciones secundarias y terciarias. A medida que avanza el proceso de desnaturalización, la proteína se despliega cada vez más exponiendo las regiones hidrofóbicas hacia el exterior de la molécula. Las uniones peptídicas son hidrofílicas, una vez expuestas, atraen moléculas de agua las que quedan atrapadas en la cadena proteica. Las porciones hidrofóbicas expuestas no se ven favorecidas, pues no son estables en el medio acuoso, tienden a atraerse a otras regiones hidrofóbicas de otras moléculas proteicas.
Esta situación promueve la asociación de las moléculas proteicas originando estructuras tridimensionales al azar. Los agregados moleculares insolubles en agua, forman entramados amorfos que atrapan moléculas de agua entre sus espacios.
Las moléculas de agua se agrupan y adhieren a las superficies hidrofílicas, mientras que las regiones hidrofóbicas se atren entre sí alejándose del medio acuoso. Como este proceso continúa irreversiblemente, se forman masas amorfas que contienen agua en su interior.
Un ejemplo de desplegamiento proteico y reasociación es la coagulación de la clara de huevo al freirla.
El ensamblado y desnaturalización irreversible de las moléculas proteicas dan origen a una gel sólido. El gel atrapa moléculas de agua en el interior de su estructura semi sólida.