Б. Почему при повышении концентрации солей растворимость белка падает?

В. Почему при ступенчатом повышении концентрации сульфата аммония (например, от 50 до 100%) на каждой ступени из экстракта ткани выпадают в осадок не все белки, а лишь некоторые? Приведите примеры.

А. 1,2

1. Осаждают белки с помощью солей, например, сульфата аммония. Принцип этого метода основан на том, что при повышении концентрации соли в растворе происходит сжатие ионных атмосфер, образуемых противоионами белка, что способствует сближению их до критического расстояния, на котором межмолекулярные силы ван-дер-ваальсова притяжения перевешивают кулоновские силы отталкивания противоионов. Это приводит к слипанию белковых частиц и их выпадению в осадок.

2. У белков есть гидратная оболочка, заряд, препятствующий склеиванию. Для осаждения необходимо снять гидратную оболочку и заряд. Процесс гидратации означает связывание белками воды, при этом они проявляют гидрофильные свойства: набухают, их масса и объем увеличивается. Набухание белка сопровождается его частичным растворением. Гидрофильность отдельных белков зависит от их строения. Имеющиеся в составе и расположенные на поверхности белковой макромолекулы гидрофильные амидные (–CO–NH–, пептидная связь), аминные (NH2) и карбоксильные (COOH) группы притягивают к себе молекулы воды, строго ориентируя их на поверхность молекулы. Окружая белковые глобулы гидратная (водная) оболочка препятствует устойчивости растворов белка. В изоэлектрической точке белки обладают наименьшей способностью связывать воду, происходит разрушение гидратной оболочки вокруг белковых молекул, поэтому они соединяются, образуя крупные агрегаты. Агрегация белковых молекул происходит и при их обезвоживании с помощью некоторых органических растворителей, например этило- вого спирта. Это приводит к выпадению белков в осадок. При изменении pH среды макромолекула белка становится заряженной, и его гидратационная способность меняется.

Б. В растворе белков соли щелочных и щелочно-земельных металлов диссоциируют на ионы. Ионы солей, (чаще всего применяются растворы сульфатов Na и аммония) притягивая молекулы воды, уменьшают количество воды, взаимодействующей с белками, происходит потеря гидратной оболчки. Кроме того, эти ионы избирательно адсорбируются на поверхности белка и нейтрализуют его заряды. Для каждого белка есть своя зона высаливания. Дегидратация и снижение величины заряда белка приводят к осаждению белка. При таком осаждении сохраняются нативные свойства белков (биологическая активность) и сохраняются все уровни структурной организации белковой молекулы. В клинической практике применяется метод высаливания для разделения глобулинов (при добавлении 50% раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 выпадает осадок) и альбуминов (при добавлении 100% раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 выпадает осадок).

В. Важным фактором устойчивости белков в растворе является наличие около частиц белка гидратной оболочки. При одной и той же концентрации соли растворимость тех белков ниже, на поверхности которых содержится меньшее количество ионизированных гидрофильных групп и больше молекулярная масса(чем выше растворимостьбелка, тем большая концентрация соли необходима для высаливания). Принцип этого метода основан на том, что при повышении концентрации соли в растворе происходит сжатие ионных атмосфер, образуемых противоионами белка, что способствует сближению их до критического расстояния, на котором межмолекулярные силы ван-дер-ваальсова притяжения перевешивают кулоновские силы отталкивания противоионов. Это приводит к слипанию белковых частиц и их выпадению в осадок.Например, белки крови альбумины имеют больший отрицательный заряд, чем глобулины. Поэтому лобулины осаждаются в полунасыщенном растворе сернокислого аммония, тогда как альбумины — в насыщенном растворе этой соли.

6

Известно, что конформация белковой молекулы может меняться при воздействии различных факторов. Какие из перечисленных факторов могут: