Свойства белков
В белках имеются боковые цепи, свободные от связей. Белки - амфотерные электролиты. При изучении химического состава белка было установлено, что в молекуле имеются свободные амино- и карбоксильные группы боковых цепей АК-т, которые в водном растворе находятся в виде ионов NН3+ и СОО -. Следовательно, белки в водном растворе должны обладать амфотерными свойствами.
в щелочных растворах белок играет роль аниона
в кислы храстворах белок играет роль катиона
Таким образом, фактором, определяющим поведение белка как аниона или катиона, является значение рН среды или концентрация ионов водорода. При повышении концентрации ионов водорода белок становится катионом, а при понижении - анионом.
Однако при определенных значениях рН число положительно заряженных частиц белка будет равно числу отрицательно заряженных частиц белка, т.е. заряд молекулы белка в целом равен нулю. Такое состояние белка называют изоэлектрическим, а значение рН раствора, при котором белок находится в изоэлектрическом состоянии, - изоэлектрической точкой. Изоэлектрическая точка большинства природных белков лежит в слабокислой среде (рН 4.8-5.4). Молекулы таких белков содержат больше карбоксильных групп, чем аминогрупп в боковых цепях.
Все белки обладают гидрофильными свойствами, т.е. имеют большое сродство к воде. Стабильность белковой молекулы в растворе обусловлена наличием определенного заряда и гидратной (водной) оболочки. В случае удаления этих двух факторов устойчивости белок выпадает в осадок. Осаждение белка может быть обратимым и необратимым.
Обратимое осаждение белков (высаливание) возможно при действии концентрированных растворов солей, например, сульфата аммония, хлорида натрия, а также органических растворителей. При разбавлении белково-солевых растворов белок вновь переходит в растворимое состояние.
При необратимых реакциях осаждения молекулы белка претерпевают глубокие изменения и становятся неспособными к восстановлению нативной структуры и, следовательно, растворению. Необратимое осаждение белков вызывают соли тяжелых металлов (хлориды олова, свинца, сурьмы), концентрированные кислоты, щелочи.
Нагревание белковых растворов при температурах, близких к 100 оС, приводит также к осаждению белка (помутнению водного раствора белка).
Осаждение – это процесс нарушения внутримолекулярной структуры нативной белковой молекулы. Он сопровождается изменением физико-химических и биологических свойств белка. Белок, утративший нативные свойства называется денатурированным, а сам процесс – денатурацией. Факторы, вызывающие денатурацию белка называют денатурирующими агентами. При кратковременном действии денатурированного агента денатурированные белки способны возвращаться в нативное состояние. Этот процесс называется ренатурацией.
Белки, вследствие своего высокомолекулярного веса, являются коллоидами. Это означает, что при растворении в воде белки могут образовывать лишь коллоидные растворы. Все растворы в зависимости от величины растворенных частиц подразделяют на истинные, образующие в водных растворах ионы, и коллоидные.
Истинные растворы – растворенные частицы меньше 1 ммк (10-7 см),
коллоидные растворы – растворенные частицы в интервале 1ммк – 1 мк (10-7 - 10-4).