7. Физико-химические свойства белков.

Факторы устойчивости белка.

Устойчивость белковым растворам придают: заряд белковой молекулы и гидратная оболочка.

Появление заряда связано с амфотерными свойствами. К ионогенным группам относятся - СООН, -NH2, -SH (цистеин), -OH (тирозин).

Пространственная укладка (гидрофобные группы «прячутся» в глубине молекулы, гидрофильные на поверхности). К гидрофильным группам относятся -СООН, -NH2, -SH, -ОН. К ним притягиваются диполи Н2О, в результате вокруг молекулы формируется защитная водная «шуба» (препятствует склеиванию, осаждению).

Электрические свойства белков.

Определяются присутствием на их поверхности положительно и отрицательно заряженных АМК остатков. Наличие заряженных группировок белка определяет суммарный заряд белковой молекулы. Если в белках преобладают отрицательно заряженные АМК, то его молекула в нейтральном растворе будет иметь отрицательный заряд, если преобладают положительно заряженные – молекула будет иметь положительный заряд.

Суммарный заряд белковой молекулы зависит от рН среды. При увеличении кислотности среды в молекуле белка снижается число отрицательно заряженных группировок и увеличивается число положительно заряженных, молекула постепенно теряет отрицательный и приобретает положительный заряд. Значение рН, при котором суммарный заряд белка равен нулю, называется ИЭТ.

При значениях рН, отличающихся от ИЭТ, молекулы будут нести одинаковый заряд, следовательно, между молекулами будут силы электростатического отталкивания, препятствующие их «слипанию».

В ИЭТ минимальны растворимость, электропроводность, устойчивость, набухание, вязкость и осмотическое давление растворов; максимальны процессы коагуляции.

Денатурация.

Это разрушение структуры белка и потеря им своих нативных свойств.

Денатурирующие факторы:

1) физические (температура, радиация, УФ излучение).

2) механические (вибрация).

3) химические (концентрированные кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов).

При непродолжительном действии и быстром удалении денатурирующих агентов возможна ренатурация с полным восстановлением исходной структуры и нативных свойств.

Используется для осаждения чужеродных белков, при ожогах, обморожениях.

Применение осадочных реакций.

• Изоэлектрическое осаждение (при приближении рН раствора к изоэлектрической точке, белок теряет заряд и осаждается из раствора). Процесс в начальных стадиях обратим, может использоваться для разделения.

• Дегидратация – снятие водной оболочки белковой молекулы при добавлении дегидратирующих средств (спирт, ацетон).

• Высаливание – осаждение белков из растворов при добавлении к ним солей (NaCl, KCl). Высаливающие вещества содержат гидрофильные катионы и анионы, они «снимают» водную оболочку с белка. Высаливание не нарушает структуры белка, полностью обратимо.

8. Классификация сложных белков.

Нуклеопротеины. Небелковая часть представлена НК: ДНК и РНК. НК участвуют в хранении и передаче наследственной информации о 1 структуре белков. Белковая часть - протамины и гистоны.

Хромопротеины. Гемоглобин состоит из глобина и небелковой части - гема, в составе которого атом двухвалентного железа (окрашен в красный). Белок крови  церулоплазмин содержит медь (окрашен в голубой). К флавопротеинам относится рибофлавин.

Липопротеины являются компонентами клеточных мембран, содержатся в миелиновых оболочках, во внутренних мембранах митохондрий.

Гликопротеины входят в состав клеточных мембран, участвуют в транспорте веществ, в процессах свертывания крови, иммунитета (иммуноглобулины), образуют матрикс межклеточного пространства.

Фосфопротеины - белки, играющие роль в питании. Это основные белки молока - казеин, яичного желтка – вителлин и фосвитин, икры рыб – ихтулин.

Металлопротеины – алкогольдегидрогеназа содержит цинк, церулоплазмин - медь, лактоферрин, трансферрин - железо.