Учебно-методическое пособие для самостоятельной аудиторной и внеаудиторной подготовки
жүктеу/скачать 3.71 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рис. 18. Изменение заряда фрагмента полипептидной цепи при изменении pH среды.
- 2. Химическая денатурация. Зависит от природы денатурирующего реагента
| Влияние рН на заряд белка. При смещении рН в растворе изменяется концентрация ионов Н+. При закислении среды (при снижении рН) ниже изоэлектрической точки ионы Н+ присоединяются к отрицательно заряженным группам глутаминовой и аспарагиновой кислот и нейтрализуют их. Заряд белка при этом становится положительным.
При увеличении рН в растворе выше изоэлектрической точки концентрация ионов Н+ снижается и положительно заряженные группы белка (NH3+-группы лизина и аргинина) теряют протоны, их заряд исчезает. Суммарный заряд белка становится отрицательным (рис. 18). Рис. 18. Изменение заряда фрагмента полипептидной цепи при изменении pH среды.Рис. 19. Формирование гидратной оболочки Растворимость глобулярного белка в солевых растворах обусловлена закономерностью укладки полипептидных цепей: все гидрофобные фрагменты структуры располагаются ближе к центру нативной молекулы, а заряженные (полярные) фрагменты выходят на поверхность глобулы. Последний факт подтверждает возможность у такой структуры формировать с молекулами воды гидратную оболочку. Чем больше полярных и/или заряженных аминокислот в молекуле белка, тем плотнее его гидратная оболочка, тем гидрофильнее глобулярный белок (рис. 19). Например, 100 г белка альбумина связывает 30-50 г воды.В коллоидных растворах глобулярные белки проявляют всю совокупность своих свойств и функцию. К свойствам белковых растворов относят также: 1. Опалесценция (рассеивание света вследствие дифракции на коллоидных частицах). Особенно это заметно при прохождении луча света через белковый раствор, когда виден светящийся конус (эффект Тиндаля). 2. Белковые растворы в отличие от истинных обладают малой скоростью диффузии. 3. Неспособность белковых частиц проникать через мембраны, поры которых меньше диаметра белков (полунепроницаемые мембраны). Это используется в диализе. Очистка белковых препаратов от посторонних примесей лежит в основе работы "искусственной почки" при лечении острой почечной недостаточности. 4. Участие в создании онкотического давления крови. Для альбумина плазмы крови это функция важна в плане задержки воды в объёме крови, при снижении содержания альбумина в плазме крови онкотическое давление снижается, и вода уходит из крови в межклеточную жидкость тканей: появляются отёки у пациента. 5. Высокая вязкость в результате сил сцепления между крупными молекулами, что проявляется, например, при образовании гелей и студней. Чтобы выделить белки из раствора или разделить белки по физико-химическим свойствам достаточно удалить один или оба фактора, обеспечивающих их растворимость - заряд и гидратную оболочку. Так как растворимость белков зависит только от них, то исчезновение одного или обоих этих факторов ведет к полному или частичному осаждению белка и, конечно, к потере его функций. Некоторые способы осаждения позволяют впоследствии восстановить нативные свойства и работоспособность белков. Обратимость осаждения белков обусловлена сохранением первичной структуры белка. Восстановление физико-химических и биологических свойств белка называется ренативация (ренатурация). Иногда для ренативации достаточно просто удалить повреждающий агент. Денатурация. Денатурация – необратимое осаждение белка из-за разрыва связей, стабилизирующих четвертичную, третичную, вторичную структуры белка, сопровождаемое изменением растворимости, вязкости, химической активности, снижением или полной потерей биологической функции.1. Физическая денатурация. Вызывается повышением температуры, ультрафиолетовым и микроволновым излучением, механическими воздействиями, ионизацией заряженными частицами.2. Химическая денатурация. Зависит от природы денатурирующего реагента:кислоты и щелочи способны вступать в реакцию с радикалами аминокислот, либо образовывать водородные связи с пептидными группами, органические растворители образуют водородные связи и вызывают дегидратацию, алкалоиды образуют связи с полярными группами и разрушают водородные, ионные связи, ионы тяжелых металлов взаимодействуют с заряженными радикалами, нейтрализуют отрицательные заряды и разрывают систему водородных и ионных связей. На эффекте химической денатурации основаны устаревшие, но простые и наглядные клинические тесты: тимоловая проба и проба Вельтмана, используемые для диагностики заболеваний. жүктеу/скачать 3.71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|