Физико-химические свойства белков. Факторы устойчивости белковых растворов. Общие реакции на белки

Физические св-ва белков. Белки бывают твердые, жидкие, полужидкие (студнеобразные). Твердые белки не растворимы в воде и солевых растворах. Жидкие белки растворяются в воде и солевых растворах. Растворимость белков также связана с их молекулярной массой. Белки, имеющие небольшую массу, растворяются в воде лучше.

Химические св-ва белков – способность подвергаться гидролизу. Гидролиз бывает ферментативный, кислотный и щелочной. В результате гидролиза образуются полипептиды, а затем и аминокислоты.

Белки под воздействием сильных кислот, щелочей, солей тяжелых металлов, радиации, нагревания, УФ-излучения подвергаются денатурации.

Белки обладают амфотерными св-вами, т.к. у них есть функциональные группы -NH2 и –COOH, и они могут образовывать соли и с основаниями, и с кислотами.

Цветные реакции на белки:

• Биуретовая реакция, ионы меди реагируют с пептидными группировками, образуя комплексное соединение окрашенное в сине-фиолетовый цвет. Интенсивность окраски фотометрируется.

• Ксантопротеиновая реакция (на остатки ароматических аминокислот; происходит нитрование бензольных колец) – желтое окрашивание.

• В сложных смесях белков используют иммунологические методы направленные на количественное определение индивидуальных белков. В основе р-и лежит взаимодействие белка со специфической антисывороткой, с образованием мутного раствора. Интенсивность помутнения измеряют колориметрически.

Методы осаждения белков:

• Изоэлектрическое осаждение – при рН раствора, соответствующего изоэлектрической точке, белки теряют заряд и осаждаются).

• Высаливание – обратимая р-я осаждения белков из растворов с помощью больших концентраций нейтральных солей: NaCl, MgSO4. Высаливание белков – обратимая реакция, так как осадок белка может вновь растворяться после уменьшения концентрации солей путем диализа или разведения водой. При высаливании происходят дегидратация молекул белка и устранение заряда. На процесс высаливания влияет ряд факторов: гидрофильность белка, его относительная молекулярная масса, заряд, в связи с чем для высаливания различных белков требуется разная указывает на отсутствие белка в исследуемом растворе.

• Денатурация белка (необратимое осаждение) сводится к нарушению пространственной структуры белка и потере им биологических свойств.

  При необратимых реакциях осаждения белки претерпевают глубокие изменения и не могут быть растворимы в первоначальном растворителе. К необратимым реакциям относятся: осаждение белка солями тяжелых металлов, концентрированными минеральными и органическими кислотами, алкалоидными реактивами и осаждение при кипячении.

• Осаждение белков солями тяжелых металлов. Осаждение белков солями тяжелых металлов, в отличие от высаливания, происходит при небольших концентрациях солей. Белки при взаимодействии с солями тяжелых металлов (свинца, меди, серебра, ртути и др.) адсорбируют их, образуя солеобразные и комплексные соединения, растворимые в избытке этих солей (за исключением солей нитрата серебра и хлорида ртути), но нерастворимые в воде. Растворение осадка в избытке солей называется адсорбционной пептизацией. Это происходит вследствие возникновения одноименного положительного заряда на частицах белка. Способность белка прочно связывать ионы тяжелого металла в виде нерастворимых осадков в воде используется как противоядие при отравлениях солями ртути, меди, свинца и т. д. Сразу после отравления, пока соли еще не успели всосаться и находятся в желудке, пострадавшему дают выпить молоко или белок куриного яйца, а затем вызывают рвоту, чтобы удалить яд из организма.

• Осаждение белков концентрированными минеральными кислотами. Концентрированные минеральные кислоты вызывают денатурацию белка и образуют комплексные соли белка с кислотами. Ортофосфорная кислота осадка не дает. В избытке всех минеральных кислот, за исключением азотной, выпавший осадок белка растворяется.

Устойчивость белка в растворе зависит от:

• заряда белковой молекулы;

• наличия гидратной оболочки;

• молекулярной массы белка.