Изоэлектрическая и изоионная точки белков

Принцип метода отделения альбуминов от глобулинов в сыворотке крови.

Одним из методов выделения альбуминов и глобулино из растворов является высаливание. Для высаливания различных белков требуется неодинаковая концентрация солей, что зависит от ионной силы осадителя и размера белковой молекулы. Так, глобулины выпадают из раствора при полунасыщении(50%) сернокислым аммонием в отличие от альбуминов, которые высаливаются при полном насыщении данной солью. Это связано с те, что у глобулинов больше молекулярная масса, чем у альбуминов.

При высаливании поваренной солью и сернокислым магнием глобулины осаждаются при полном насыщении этими солями. Альбумины высаливаются при такой же концентрации поваренной соли и сернокислого магния как и глобулины, но в отличие от глобулинов осадок альбуминов выпадает только при подкислении раствора.

Качественная реакция на серусодержащие аминокислоты

Реакция Фоля - реакция обусловлена присутствием в белке аминокислот цистин и цистеина, содержащих слабосвязанную серу.

Качественная реакция на пептидную связь.

Биуретовая реакция – реакция обусловлена наличием в белках пептидных связей, соединяющих остатки аминокислот.

Качественная реакция на фосфорную кислоту.

Фосфорную кислоту открывают молибденовой пробой и пробой с магнезиальной смесью.

Физико-химические свойства белков.

Наиболее характерными физико-химическими свойствами белков являются

высокая вязкость растворов, незначительная диффузия, способность к набу-

ханию в больших пределах, оптическая активность, подвижность в электри-

ческом поле, низкое осмотическое давление и высокое онкотическое давле-

ние, способность к поглощению УФ-лучей при 280 нм (это свойство,

обусловленное наличием в белках ароматических аминокислот, использует-

ся для количественного определения белков).

Белки, как и аминокислоты, амфотерны благодаря наличию свободных

NH2- и СООН-групп. Для них характерны все свойства кислот и оснований

В зависимости от реакции среды и соотношения кислых и основных

аминокислот белки в растворе несут или отрицательный, или положитель-

ный заряд, перемещаясь к аноду или катоду. Это свойство используется при

очистке белков методом электрофореза.

Белки обладают явно выраженными гидрофильными свойствами. Раст-

воры белков имеют очень низкое осмотическое давление, высокую вязкость

и незначительную способность к диффузии. Белки способны к набуханию

в очень больших пределах. С коллоидным состоянием белков связан ряд

характерных свойств, в частности явление светорассеяния, лежащее в основе

количественного определения белков методом нефелометрии. Этот эффект

используется, кроме того, в современных методах микроскопии биологи-

ческих объектов. Молекулы белка не способны проникать через полупрони-

цаемые искусственные мембраны (целлофан, пергамент, коллодий), а также

биомембраны растительных и животных тканей, хотя при органических

поражениях, например, почек капсула почечного клубочка (Шумлянского-

Боумена) становится проницаемой для альбуминов сыворотки крови и по-

следние появляются в моче.

Белки относятся к высокомолекулярным соединениям, в состав которых

входят сотни и даже тысячи аминокислотных остатков, объединенных

в макромолекулярную структуру. Молекулярная масса белков колеблется

от 6000 (нижний предел) до 1000000 и выше в зависимости от количества

отдельных полипептидных цепей в составе единой молекулярной структуры

белка. Такие полипептидные цепи получили название субъединиц. Их мол.

масса варьирует в широких пределах – от 6000 до 100000 и более.

О величине и форме белковых молекул раньше судили по данным ультра-

центрифугирования, двойного лучепреломления и диффузии. Эти данные

указывали на существование в природе глобулярных (шарообразных) и

фибриллярных (нитевидных) белков.

Денатурация белков

Природные белковые тела наделены определенной, строго заданной прост-

ранственной конфигурацией и обладают рядом характерных физико-хими-

ческих и биологических свойств при физиологических значениях темпера-

туры и рН среды. Под влиянием различных физических и химических

факторов белки подвергаются свертыванию и выпадают в осадок, теряя

нативные свойства. Таким образом, под денатурацией следует понимать

нарушение общего плана уникальной структуры нативной молекулы белка,

преимущественно ее третичной структуры, приводящее к потере характер-

ных для нее свойств (растворимость, электрофоретическая подвижность,

биологическая активность и т.д.). Большинство белков денатурирует при

нагревании их растворов выше 50–60°С.

Изоэлектрическая и изоионная точки белков

В изоэлектрической точке суммарный заряд белков, обладающих амфотер-

ными свойствами, равен нулю и белки не перемещаются в электрическом

поле. Зная аминокислотный состав белка, можно приближенно определить

изоэлектрическую точку (pI); pI является характерной константой белков

В изоэлектрической точке белки наименее устойчивы в растворе и легко

выпадают в осадок. Изоэлектрическая точка белка в сильной степени

зависит от присутствия в растворе ионов солей; в то же время на ее

величину не влияет концентрация белка.

Раствор белка называется изоионным, если он не содержит никаких других ионов, кроме ионизированных остатков аминокислот белковой молекулы и ионов,

образующихся при диссоциации воды.

Правило Чаргаффа

Азотистые основания ДНК обычно варьируют у разных видов организмов, однако почти не претерпевают изменений у одного и того же вида в процессе развития или в зависимости от изменений окружающей среды либо характера питания. Показано также, что ДНК, выделенная из разных тканей одного и того же вида, имеет одинаковый состав азотистых оснований. Полученные количественные соотношения были названы правилами Чаргаффа.

1) молярная доля пуринов * равна молярной доле пиримидинов:

2) количество аденина и цитозина равно количеству гуанина и тимина:

3) количество аденина равно количеству тимина, а количество гуанина

равно количеству цитозина: А = Т и Г = Ц; соответственно

4) существенным для характеристики вида (таксономическое значение)

оказался так называемый коэффициент специфичности, отражающий от-

ношение