Заряд белка. Изоэлектрическая точка.

Если в белковую молекулу входят аминокислоты с боковыми карбоксильными или аминогруппами, то они формируют заряд белковой молекулы. Величина заряда зависит от рН раствора. В кислой среде свободные катионы Н⁺ притягиваются к боковым аминогруппам и связываются по механизму донорно-акцепторной связи. Т.о. все аминогруппы превращаются в катионные группировки аммония, следовательно заряд белка положительный.

В щелочной среде ОН^- взаимодействуют с боковыми карбоксильными группами, отнимая у них Н⁺ для образования Н₂О. По этой причине карбоксильные группы превращаются в анионные группировки и суммарный заряд молекулы становится отрицательным.

Для каждого белка существует такое значение рН, при котором молекула не имеет заряда=0. Это значение рН называется изоэлектрической точкой белка. Величина этой точки зависит от соотношения карбоксильных и аминогрупп.

Водные растворы белков имеют свои особенности. Во-первых, белки обладают большим сродством к воде, т.е. онигидрофильны. Это значит, что молекулы белка, как заряженные частицы, притягивают к себе диполи воды, которые располагаются вокруг белковой молекулы и образуют водную или гидратную оболочку. Эта оболочка предохраняет молекулы белка от склеивания и выпадения в осадок. Величина гидратной оболочки зависит от структуры белка. Например, альбумины более легко связываются с молекулами воды и имеют относительно большую водную оболочку, тогда как глобулины, фибриноген присоединяют воду хуже, и гидратная оболочка и них меньше. Таким образом, устойчивость водного раствора белка определяется двумя факторами: наличием заряда белковой молекулы и находящейся вокруг нее водной оболочки. При удалении этих факторов белок выпадает в осадок. Данный процесс может быть обратимым и необратимым.

57) Белки и их основные свойства:

Белки- это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты, соединенные между собой пептидными связями. Молекулы белков синтезируются в клетках на рибосомах, аминокислотный состав белка кодируется генетически.

Если в полимерной цепи более 100 аминокислот, то ее принято называть белком, а если менее, то полипептидом. Молекулы белков могут иметь 4 различные структуры:

-Первичная структура (цепь аминокислот)

-Вторичная структура (α-спираль или β-складчатой структуры, фиксируется водородными связями между карбонильной и аминогруппами в составе полипептидной цепи

-Третичная структура (глобула, которая фиксируется за счет следующих связей: дисульфидной, водородной (с участием боковых полярных группировок ОН, NH₂, СООН), гидрофобных (с участием радикалов алифатических аминокислот).

Образование дисульфидных связей: это связи, образующиеся между SH-группами 2х молекул цистина. Такие связи образуются уже после синтеза белка в процессе посттрансляционной модификации белка.

В образование гидрофобных связей участвуют аланин, валин, лейцин, изолейцин и фенилаланин. Они являются неполярными, т.к. их радикал состоит исключительно из уг-вод-ов.

В процессе формирования глобулы эти радикалы выталкиваются водойи конгламирируют между собой.)

-Четвертичная структура (комплекс глобул)

Белки бывают простые и сложные. Простые белки состоят только из аминокислот, а сложные имеют кроме белковой части еще и небелковую. Простые белки: альбумины, глобулины, протамины, проламины, гистоны, склеропротеины. Сложные белки: металлопротеины (белок + МЕ трансферин Fe²⁺, церуллоплазмин Cu²⁺), гликопротеины (белок+углевод), липопротеины(белки+жиры) хромопротеиды (белки+окрашенная молекула, гемсодержащие белки – гемоглобин), фосфопротеины (белки+остатки фосфорной кислоты)

1) Денатурация — при нагревании, под действием сильных кислот или оснований, солей тяжелых металлов и некоторых других реагентов происходит необратимое осаждение белков, изменения при этом затрагивают вторичную и третичную структуры, первичная структура сохраняется.
2) Гидролиз — разрушение полипептидной цепочки с образованием более простых белков и аминокислот.
3) Биуретовая реакция — при действии на белки свежеполученного осадка гидроксида меди(П) в щелочной среде возникает фиолетовое окрашивание.
4) Ксантопротеиновая реакция — образование белого осадка при действии концентрированной азотной кислоты. При нагревании осадок желтеет, при добавлении водного раствора аммиака становится оранжевым.

58) активная реакция среды. рН. Методы определения рН.

[H⁺]*[OH^-]/H₂O=1.8*10^-16=K

K – это константа диссоциации воды. Численное значение К показывает насколько мало молекул Н₂О подвергается диссоциации.

1000/18=55.56

[H⁺]*[OH^-]/55.56 =1.8*10^-16

[H⁺]*[OH^-]=55.56*1.8*10^-16

[H⁺]*[OH^-]=10^-14

Т.к. в воде [H⁺]=[OH^-], то [H⁺]=√10^-14=10^-7

Т.о было принято определить шкалу для измерения кислотности раствора от 0 до 14 по степенному показателю. Величина, показывающая кислотность, называется рН и она равна –lg[H⁺] в растворе.

В соответствие с этой шкалой нейтральное значение рН=7, кислое от 0 до 7 и щелочное от 7 до 14.

В живых системах крайне важно поддержание рН в узких диапазонах, смещение в кислотную среду – ацитоз, а в щелочную – алкалоз.

Методы измерения рН растворов:

-Колориметрический (к этому способу относят: применение идентификаторов, а также специальные тест-полоски)

-Элекртохимический (с помощью рН-метра)