A exposição a um ambiente extremo, como alta temperatura, acidez ou alcalinidade, causa desnaturação das proteínas. A desnaturação interrompe e destrói as estruturas secundárias e terciárias das proteínas, distorcendo-as de uma alfa-hélice normal e estrutura de folha beta para uma forma aleatória.
Os processos de desnaturação são geralmente muito fracos para quebrar as ligações peptídicas que mantêm a estrutura principal da proteína unida, portanto, eles não induzem a dissociação completa. As interações de ligações fracas que mantêm as estruturas secundárias juntas, incluindo ligações de hidrogênio e interações polares, são destruídas na desnaturação. Outras interações fracas destruídas nesses processos incluem pontes de sal e ligações dissulfeto. Vários reagentes podem atacar essas ligações fracas e induzir a desnaturação.
O aquecimento de uma proteína interrompe as ligações de hidrogênio e as interações não polares na estrutura secundária da proteína, aumentando a energia cinética das moléculas até o ponto de dissociação da ligação. Essa desnaturação induzida pelo calor é observada em ovos cozidos, cujas claras e gemas desnaturam e coagulam. A desnaturação de proteínas com calor torna sua digestão mais fácil, permitindo que as enzimas acessem melhor e quebrem as cadeias de peptídeos durante a digestão. A desnaturação de proteínas bacterianas em uma autoclave permite a esterilização de equipamentos médicos.
A ligação de hidrogênio entre grupos amida secundários ou cadeias laterais também pode ser interrompida por álcoois. As poderosas propriedades desnaturantes dos álcoois são o que os torna excelentes anti-sépticos.
