Отношение белков к кислотам и щелочам

Материалы и оборудование: растворы белков – молочного альбумина и яичного альбумина, концентрированная уксусная кислота, 0,1н раствор гидроксида натрия, 15% раствор сульфата аммония, пробирки, штативы для пробирок, пипетки, резиновые груши, спиртовки, пробиркодержатели.

ХОД ОПЫТА

К 2 мл раствора белка добавляют по каплям при встряхи­вании концентрированную уксусную кислоту. Во всех исследуемых растворах наблюдается выпадение белка в осадок в виде мути или хлопьев. При дальнейшем добав­лении кислоты осадок белка снова растворяется.

Полученный кислый раствор делят на две части. Одну из них нагревают до кипения. В отличие от исходного раствора свертывания белка не наблюдается. При введении в го­рячую кислую жидкость 2 или более капель раствора сульфата аммония белок свертывается.

К другой части кислого раствора белка осторожно добавляют по каплям при встряхивании 0,1н раствор гидроксида натрия. При постепенной нейтрализации кислоты образуется осадок белка, снова растворяющийся в избытке щелочи. Добавив еще 1,5 мл раствора щелочи, нагревают полученную жидкость до кипения; при этом белок не свертывается.

Если раствор белка не слишком разбавлен, то при кипячении с избытком щелочи обнаруживается отщепление аммиака и серо­водорода.

ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА

Белки являются коллоидными амфотерными электролитами; их основные свойства обусловлены наличием аминного азота, а кислотные свойства - глав­ным образом присутствием карбоксильных групп:

RNH₂+H₂O → RNH₃⁺+OH^- RCOOH ↔ RCOO^- + H⁺

В большинстве случаев константа диссоциации белка как кислоты несколь­ко превышает константу диссоциации того же белка как основания; поэтому частица чистого белка в водном растворе обычно заряжена отрицательно. При постепенном подкислении такого раствора степень кислотной диссоциации белка снижается (влияние избытков Н-ионов), а степень основной диссоциации повы­шается (связывание ОН-ионов), т. е. отрицательный заряд частиц уменьшается и, наконец, совсем исчезает. При потере частицами заряда коллоидный раствор белка оказывается наименее устойчивым и особенно легко коагулирует, т. е, свертывается. Отвечающая этой изоэлектрической точке концентрация ионов водорода в растворе является величиной, характерной для данного белка. Изоэлектрические точки белков, применяемых в описанном опыте, лежат в пределах рН 4,5 - 6,5.

Добавление избытка кислоты, т. е. снижение рН ниже изоэлектрической точ­ки, резко усиливает диссоциацию белка как основания, частицы белка заря­жаются положительно и коллоидный раствор белка снова становится более устойчивым. Наоборот, в избытке щелочи повышается устойчивость отрицатель­но заряженных коллоидных частиц белка.