Розчинність - білок
Розчинність білків має велике практичне значення, так як може бути застосована для визначення чистоти білкових речовин. [1]
Розчинність білків у воді варіює в широких межах. Одні білки легко розчиняються у воді, що не містить солей, інші, навпаки, розчиняються тільки у воді, що містить певну кількість солей; білки третьої групи нерозчинні у воді, але розчиняються в суміші води і спирту; білки четвертої групи - склеропротеіни - не розчиняються ні в яких розчинниках. [2]
Розчинність білка залежить від ставлення числа неполярних гідрофобних груп до числа полярних гідрофільних груп в молекулі, від їх взаємного розташування і від результуючого дипольного моменту. Заряджені полярні групи електростатично взаємодіють один з одним як всередині однієї і тієї ж молекули, так і міжмолекулярної, проте в воді ці сили завдяки високій діелектричної постійної зменшуються і виникає підвищує розчинність взаємодія між полярними групами і молекулами води. Альбуміни і псевдоглобуліни дуже легко розчиняються у воді, так як в цьому випадку взаємодія між білком і розчинником сильніше, ніж взаємодія між сусідніми молекулами білка. Евглен-Булинь в воді нерозчинні, оскільки тут сильнішим є взаємодія між молекулами білка. Додавання до води такого розчинника як етиловий спирт знижує діелектричну постійну і разом з тим призводить до заміни частини молекул води. Завдяки цьому білки, дуже добре розчинні у воді, в водно-спиртових сумішах розчиняються набагато гірше. Наприклад, розчинність яєчного альбуміну або карбо-ксігемоглобіна коні [193] в 25% - ном етиловому спирті при - 5 складає всього лише невелику частку їх розчинності в воді. При таких концентраціях етилового спирту денатурацію запобігають зберіганням розчину при можливо більш низькій температурі. [3]
Розчинність білків також сильно залежить від рН, з мінімумом в ізоточке (рис. 74); при зміщенні від ізоточкі зростають заряд і гідратація білкових молекул і підвищується їх розчинність, тому при висолювання білків завжди підтримують рН близьким до ізоточке. [4]
Розчинність білків зазвичай збільшується з підвищенням температури, якщо це підвищення не викликає денатурації. Однак нерідко підвищення температури призводить до різкого зменшення розчинності. Так, наприклад, альдолаза м'язів і карбоксигемоглобин людини при підвищенні температури від 0 до 20 випадають в кристалічному вигляді. [5]
Розчинність білків зазвичай збільшується з підвищенням температури, якщо це підвищення не викликає денатурації. Однак нерідко підвищення температури призводить до різкого зменшення розчинності. Так, наприклад альдолаза м'язів і карбоксигемоглобин людини при підвищенні температури від 0 до 20 випадають в кристалічному вигляді. [6]
Розчинності білків було присвячено багато робіт, так як розчинність різних білків є основою для їх поділу і подальшого очищення. [7]
Розчинність білків також сильно залежить від рН, з мінімумом в ізоточке (рис. 75); при зміщенні від ізоточкі зростають заряд і гідратація білкових молекул і підвищується їх розчинність, тому при висолювання білків завжди підтримують рН близьким до ізоточке. [9]
Розчинність білків знижується з підвищенням концентрації нейтральних солей. [10]
Розчинність білків також різна. Деякі з них майже нерозчинні (наприклад, білок колаген, стор. [11]
Розчинність білка і здатність до гідратації не залежать одне від одного. Так, колаген пов'язує більше води, ніж сироватковий альбумін, але на відміну від останнього не розчиняється у воді. Щоб зрозуміти це зовнішнє невідповідність, необхідно згадати, що розчинність білка залежить від співвідношення полярних і неполярних груп в молекулі, їх взаємного розташування і від результуючого дипольного моменту. Велика кількість полярних угруповань має збільшувати як спорідненість білків до води, так і їх розчинність. Однак іонні групи можуть надавати і зворотний вплив, з'єднуючись з угрупуваннями протилежного знаку і утворюючи усередині - і міжмолекулярні солеобразние зв'язку. А освіта таких міжмолекулярних зв'язків завжди веде до дегідратації і сприяє виникненню великих нерозчинних агрегатів. [12]
Розчинність білків залежить від концентрації нейтральних солей в розчині, його рН і температури. При цьому солі надають двоякий ефект на розчинність. При низьких концентраціях солей зростання логарифма розчинності S прямо пропорційно іонної силі розчину, що обумовлено взаємодією їх іонів з зарядженими групами білка, так само як і збільшенням числа таких угруповань. Ймовірно, кожна з іонних груп оточується атмосферою сольових іонів протилежного знака. При досить високих концентраціях солей більшість білків осідає з водних розчинів. [13]
Підвищення розчинності білків в розчині нейтральних електролітів слабких концентрацій може бути пояснено утворенням з'єднань між іоном електроліту і білка. [14]
Щоб виміряти розчинність білка. різні кількості твердого білка вносяться. Ці пробірки повністю наповнюють розчинником і закривають. Повітря не допускається в пробірки через небезпеку поверхневої денатурації білка. Пробірки повільно обертаються, і розчин розмішується шматочками мармуру, поміщеними в пробірки разом з білком. Час перемішування, необхідне для досягнення рівноваги при постійній температурі лазні, визначається на досвіді. Потім розчини фільтрують і визначають кількість білка в фільтраті. Після цього викреслюється залежність кількості білка в розчині від загальної кількості наявного білка. [15]
Сторінки: 1 2 3 4