3. Свойства белков. Изоэлектрическая точка белка. Цвиттер ионы.

1. Высокая молекулярная масса (53 кДа) 2. Гидрофильность --> набухание (глобулярные) 3. Гидролиз - ферментативный 4. Кислотно основные свойства

5.высокая вязкость растворов

6. Низкое осмотическое давление.

7.Денатурация - разрушение пространственной структуры белка: Ренатурация возможно, если 1ая структура сохранилась 8. Конформационность (лабильность) 9. Спсобность взаимодействия с лигандами : Фермент + субстрат (гемоглобин + кислород) 10. Способность превращаться в гели Белки также являются амфотерными полиэлектролитами (полиамфолитами)

Белки как полиамфолиты характеризуются изоэлектрической точкой (pI) — кислотностью среды рН, при которой молекула данного белка не несёт электрического заряда и, соответственно, не перемещаются в электрическом поле (например, при электрофорезе). Величина pI определяется отношением кислотных и основных аминокислотных остатков в белке

Значение изоэлектрической точки является характерной константой белков. Белки с pI меньше 7 называются кислотными, а белки с pI больше 7 считаются основными

ЦВИТТЕР-ИОНЫ (биполярные ионы), нейтральные молекулы, содержащие одновременно положит. и отрицат. ионные центры. Цвиттер-ионную структуру с пространственно разделенными зарядами имеют аминокислоты, существующие в виде внутр. солей - бетаинов, а также мезоионные соединения. Особый тип цвиттер-ионов представляют илиды, в к-рых карбанион непосредственно связан с гетероатомом, несущим положит. Заряд.

4 — 1

5. Диализ. Гемодиализ.

Для отделения низкомолекулярных примесей или замены состава среды используют диализ. Метод основан на том, что молекулы белка из-за своих размеров не могут проходить через полупроницаемую мембрану, в то время как низкомолекулярные вещества равномерно распределяются между объемом, ограниченным мембраной и окр.раствором. После многократной замены внешнего раствора состав среды в диализном мешочке будет тот же, что и в окр. растворе. Гемодиализ — механическое очищение крови от отходов, солей, жидкостей.Гемодиализ — метод внепочечного очищения крови при острой ихронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов.

6. Свойства растворов белков. Механизм осаждения белков из их растворов

Белки являются коллоидными частицами и образуют коллоидные растворы. К свойствам белковых растворов относятся:

Рассеивание света вследствие дифракции на коллоидных частицах- опалесценция . Особенно это заметно при поражении луча света через белковый раствор, когда виден светящийся конус( эффект Тиндаля)

Белковые растворы в отличии от истинных обладают малой скоростью диффузии

Не способность 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.

Создание онкотического давления, т. е. Перемещение воды в сторону более высокой концентрации белка, что проявляется, например, как формирование отека при повышении проницаемости сосудистой стенки.

Высокая вязкость в результате сил сцепления между крупными молекулами, что проявляется например, при образовании гелей и студней.

Так как растворимость белков зависит от заряда и наличия гидратной оболочки, то исчезновение одного или обоих этих факторов ведет к осаждению белка и 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.

Высаливание

Высаливание – это добавление к раствору белка нейтральных солей (Na₂SO₄, (NH₄)₂SO₄). Механизм высаливания заключается во взаимодействии анионов (SO₄^2-) и катионов (Na⁺, NH₄⁺) с зарядами белка (группы NH₄⁺ и COO^–). В результате заряд исчезает, и соответственно, исчезает взаимоотталкивание молекул. Одновременно резко уменьшается гидратная оболочка. Все это приводит к "слипанию" молекул и осаждению.

Осаждение водоотнимающими средствами При добавлении водоотнимающих средств (ацетон, этанол) происходит отнятие у белка гидратной оболочки, но не заряда. Растворимость несколько снижается, но денатурации не наступает. Например, в этом заключается антисептическое действие этанола.

Изменение рН Мягкое изменение рН до изоэлектрической точки белка ведет к исчезновению заряда, сопутствующему уменьшению гидратной оболочки и, как следствие, снижению растворимости молекулы.