Изоэлектрическое состояние белков

Белки – амфотерные полиэлектролиты, содержат –COOH- и – NH₂- группы.

Кислотно-основные свойства белков определяются диссоциацией диаминомонокарбоновых аминокислот.

При изменении pH среды происходит подавление диссоциации карбоксильных или аминогрупп, общий заряд белковой молекулы изменяется.

Изоэлектрическое состояние белков – электронейтральное состояние, когда суммарный заряд белка равен нулю для конкретного значения реакции среды.

Изоэлектрическая точка (рУ, ИЭТ) – значение рН среды, при котором достигается электронейтральное состояние молекулы белка (табл. 6).

Таблица 6.

В ИЭТ белок является наименее устойчивым. Электронейтральные молекулы легко сближаются, склеиваются, коагулируют, выпадают в осадок.

Значение рН, отвечающее ИЭТ белка, определяется числом ионогенных групп. Если белок содержит больше основных аминокислот, ИЭТ выше 7, при преимущественном содержании кислых аминокислот (моноаминодикарбоновых) ниже 7.

Для большинства глобулярных белков рУ соответствует рН 4,5-6,5.

Для протаминов, гистонов (белков с щелочными свойствами) ИЭТ наступает при рН 10-12 (рН > 7), для белков с кислотными свойствами ИЭТ – при рН < 7.

Изоэлектрическую точку следует отличать от изоионной точки. Изоионной точкой называют такое значение рН, при котором число протонов, связанных с основными группами, равно числу протонов, отданных диссоциированными кислотными группами в белковой молекуле.

Изоионной точке соответствует такое значение рН, при котором суммарный заряд белковой молекулы равен нулю в условиях полного отсутствия электролитов в растворе. Изоэлектрическая и изоионная точки совпадают, когда раствор белка не содержит никаких других ионов, кроме ионизированных остатков аминокислот белковой молекулы и ионов, образующихся при диссоциации воды.

Оборудование, реактивы:

Пробирки; пипетки; рН-метр; бумага индикаторная; раствор казеина (молоко); кислота уксусная CH₃COOH (0,1 н и 0,01 н растворы).

Порядок выполнения работы:

Берут восемь пробирок, в каждую из них вносят молоко (раствор казеина), раствор CH₃COOH и H₂O в соотношениях, указанных в табл. 7 (объем жидкости в одной пробирке должен быть равен 10 мл). После перемешивания определяют с помощью рН-метра или универсальной индикаторной бумаги рН раствора в каждой пробирке.

Отмечают, в каких пробирках наблюдается помутнение и образование осадка. ИЭТ является рН той пробы, где наибольшее количество осадка.

Таблица 7.

Номер пробирки		Объем,	мл		рН	Степень помутне-
	CH3COOH (0,01 н)	CH3COOH (0,1 н)	H2O	казеина		ния
	0,6	-	8,4	1,0	5,9
	1,25	-	7,75	1,0	5,6
	-	0,25	8,75	1,0	5,3
	-	0,5	9,5	1,0	5,0
	-	1,0	8,0	1,0	4,7
	-	2,0	7,0	1,0	4,4
	-	4,0	5,0	1,0	4,1
	-	8,0	1,0	1,0	3,8

4. Гидролиз белков (протеолиз)

Гидролиз белков – характерное свойство белковых молекул. Конечными продуктами гидролиза являются аминокислоты.

Гидролиз подразделяется на:

- кислотный;

- щелочной;

- ферментативный.

Ферментативный гидролиз белков протекает с участием протеолитических ферментов. Для оценки скорости ферментативного гидролиза белков используют метод формольного титрования, позволяющий одновременно оценить и активность ферментов (см. лабораторную работу 19).

Порядок выполнения работы аналогичен порядку выполнения лабораторной работы 19.