5.2 Осаждение белков

Реакции осаждения белков в зависимости от применяемого осадителя бывают необратимыми и обратимыми. Обладая разнообразными радикалами, белки вступают во взаимодействие со многими соединениями (кислотами, ионами металлов, спиртами и т.д.) либо конкурируют с ними за молекулы растворителя (воды). Во многих случаях результатом указанных процессов является переход белков в нерастворимое состояние, выпадение их в осадок.

Исследуемый материал: растворы белков растительного и животного происхождения.

Аппаратура, материалы, реактивы: воронки, фильтры бумажные; насыщенный раствор сернокислого аммония, сернокислый аммоний в порошке, 1% и 10% растворы уксусной кислоты, насыщенный раствор хлористого натрия, 10% раствор натрия гидроокиси, кислоты концентрированные: азотная, соляная, серная и уксусная; 5% раствор трихлоруксусной кислоты,20 % раствор сульфолисалициловой кислоты, 5% раствор меди сернокислой, 5% раствор уксуснокислого свинца, насыщенный раствор пикриновой кислоты, 10 % раствор танина, раствор ртутноиодистого калия, 5 % раствор соляной кислоты, 5% раствор калия железосинеродистого, насыщенный раствор фенола, формалин 40%, этиловый спирт.

5.2.1 Высаливание белков сернокислым аммонием

Наливают в пробирки 1-1,5 см³ раствора белка, добавляют равный объем насыщенного раствора сернокислого аммония и слегка встряхивают смесь. Появляется муть от выпадающего осадка глобулинов.

Мутную жидкость фильтруют через складчатый фильтр. Часть прозрачного фильтрата нагревают до кипения и наблюдают свертывание альбуминов, находящихся в растворе; к другой части фильтрата добавляют при хорошем перемешивании избыток сернокислого аммония в порошке до прекращения его растворения. В этих условиях в жидкости появляется муть или хлопья выпадающего в осадок альбумина. Осаждение белков солями является обратимым процессом, и при добавлении воды белки снова растворяются.

В водном растворе белков их частицы, как выше было указано, являются заряженным» и сильно гидратированными. Эти два фактора обусловливают устойчивость белковых растворов. Но при высокой концентрации солеи, ионы которых тоже сильно гидратированы, происходит разрушение водных оболочек белковых молекул, и вслед за этим наступает снятие заряда с белковой молекулы адсорбирующимися на ней ионами соли. В результате этих двух процессов белковые растворы теряют устойчивость, частицы белка слипаются друг с другом, укрупняются и выпадают в осадок.

Сернокислый аммоний обладает резко выраженной высаливающей способностью и осаждает белки в нейтральной среде, а еще лучше в слабокислой среде; другие соли, например хлористый натрий, вызывают полное осаждение белков только при подкислении раствора белка.

Как было обнаружено выше, для высаливания различных белков требуется разная концентрация одних и тех же солей. Следовательно, белки можно высаливать фракционно: действительно, глобулины выпадают уже при полунасыщении растворов сернокислым аммонием, а альбумины выпадают только при полном насыщении.

5.2.2 Свертывание белков при нагревании

В пять пробирок наливают по 2 см³ раствора белка.

а) Нагревают содержимое первой пробирки. Осадок белка или усиление опалесценции появляется еще до того, как жидкость закипит.

б) Во вторую пробирку добавляют 1 каплю 1%-ного раствора уксусной кислоты и нагревают. Хлопьевидный осадок белка выпадает скорее и полнее вследствие того, что в результате подкисления рН раствора стал близок к изоэлектрической точке белка.

в) В третью пробирку добавляют около 0,5 см³ 10%-ного раствора уксусной кислоты и нагревают. Осадка белка не об­разуется даже при кипячении.

г) В четвертую пробирку добавляют около 0,5 см³ 10%-ного раствора уксусной кислоты и несколько капель насыщенного раствора хлористого натрия и нагревают. Образуется осадок белка.

д) В пятую пробирку добавляют около 0,5 см³ раствора гидроокиси натрия и нагревают. Осадка белка не образуется даже при кипячении.