2. Исследование физико-химических свойств белков

Физико-химические свойства белка определяются особенностями его структурной организации, которая придает ему новые качества, отсутствующие у составляющих полипептидную цепь мономеров. Особенности физико-химических свойств белка лежат в основе многих приемов и методов, применяемых в клинико-биохимических лабораториях, фармацевтической практике и в экспериментальной биохимии для его выделения и очистки, качественного и количественного анализа.

Работа 4. Диализ белков

Диализ демонстрирует макромолекулярную природу белка. Как и все высокомолекулярные соединения, белок не проникает через искусственные (например, целлофан, пергамент и др.) и биологические мембраны, что позволяет использовать диализ как метод очистки белка от низкомолекулярных органических и неорганических примесей. С этой целью применяется специальный прибор – диализатор (или электродиализатор). Простейший из них представляет собой сделанный из целлофана или другого подобного ему материала мешочек, наполненный раствором очищаемого белка и погруженный в стакан с дистиллированной водой.

Реактивы. Сульфат аммония, насыщенный раствор; хлорид бария, 5%-ный раствор; биуретовый реактив^*.

Оборудование. Целлофан, предварительно разрезанный на куски размером 125х125 мм (можно применять заводской диализаторный материал); стакан с дистиллированной водой; стеклянные палочки; резиновые колечки; штатив с пробирками; пипетки.

Материал. Раствор яичного белка (приготовление см. работу 1) или сыворотка крови.

Метод основан на способности мембран задерживать макромолекулы белка и пропускать неорганические ионы.

Ход определения. К 5 мл раствора яичного белка (или сыворотки крови) добавляют каплю насыщенного раствора сульфата аммония и перемешивают. Отбирают в две пробирки по 10 капель раствора и проделывают в одной из них биуретовую реакцию, а в другой – пробу на сульфаты. При проведении пробы на сульфаты добавляют 2-3 капли раствора хлорида бария.

Целлофану, предварительно замоченному в дистиллированной воде, придают форму мешочка, который примерно на 1/3 заполняют исследуемым раствором белка. Края мешочка зажимают между двумя стеклянными палочками, которые прижимают друг к другу с помощью надетых с двух концов резиновых колечек.

Мешочек погружают в стакан с дистиллированной водой, положив зажимающие его стеклянные палочки на края стакана. Уровень жидкости в мешочке не должен быть выше уровня жидкости в стакане (рис.5).

Рис. 5. Диализатор в рабочем состоянии

Через час после начала диализа берут две пробы (по 10 капель) наружной жидкости (диализат). С одной стороны из них проводят биуретовую реакцию на белок, а с другой – реакцию на сульфаты, добавляя 2-3 капли хлорида бария.

Проделывают пробы на белок и сульфаты с жидкостью внутри мешочка.

Оформление работы. Результаты оформить в виде таблицы, отметив знаками «плюс» или «минус» наличие реакции:

Определяемые компоненты	До диализа		После диализа
	внешняя жидкость	внутренняя жидкость	внешняя жидкость	внутренняя жидкость
Белок SO42-

В выводах отметить, какое свойство белка демонстрирует метод диализа и возможность его применения.

Практическое значение работы. Метод анализа используется для отделения низкомолекулярных органических примесей и неорганических ионов при очистке белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и т.д. в биохимических исследованиях или при получении лечебных препаратов (например, белковых). Способ диализа положен в основу работы аппарата «искусственная почка», который применяется для очищения крови от природных низкомолекулярных «шлаков» и токсических соединений.