double arrow

Білки, властивості розчинів, ізоелектрична точка.

Білки - високомолекулярні біополімери, мономерами яких є залишки амінокислот. Продукти преробки білків широко використовують в промисловості. Молекулярна маса білків коливається в дуже широких межах. Є прості білки з відносною молекулярною масою меньше 10 000, які не можна віднести до високомолекулярних сполук, і є білки з молекулярною масою в декілька міліонів.

Макромолекули білків побудовані в основному із залишків α-амінокислот. Будову амінокислот схематично можна зобразити так: Н2N-R-СООН, де R-вуглеводневий радикал. Амінокислоти відрізняються будовою вуглеводневого радикала і числом груп –СООН і –NH2. Деякі амінокислоти містять по одній групі –СООН і –NH2, інші мають дві групи –СООН і одну –NH2, у третіх є дві групи –NH2 і одна група –СООН.

Амінокислоти в білках зв’язані послідовним пептидним зв’язком –СО-NH-, яка утворюється в результаті взаємодії групи –NH2 однієї молекули амінокислоти і групи

-СООН іншої молекули амінокислоти:

 

Н2N– R–COOH + HHN–R’’–COOH ® Н2N–R–CO–NH–R–COOH + H2O

 

Молекулярний ланцюг, побудований із залишків амінокислот, з’єднаних пептидними зв’язками, називається поліпептидом. В макромолекулу білка входить один або декілька поліпептидних ланцюгів, по всій довжині яких розміщенні вільні групи –NH2 і –СООН. Поліпептидні ланцюги або закручуються в спіраль або розміщуються паралельно в вигляді стрічки.

По формі моакромолекул білки поділяють на фібрілярні та глобулярні. Фібрілярні білки складаються із макромолекул, які мають вигляд тонких витягнутих ниток. При кімнатній температурі ці білки нерозчинні у воді, але ножуть набухати в ній. При підвищенні температури деякі з них (желатин) розчиняється з утворенням дуже в’язких розчинів. Глобулярні білки складаються із макромолекул еліпсоподібних, дуже рідко з кулеподібної форми. Вони добре розчинні у воді, вязкість їх розчинів невелика. До них відносяться білки крові, молока.

Наявність в макромолекулах білків двух вільних іоногенних груп: основної –NH2 і кислотної –СООН сповіщає білкам амфотерні властивості. В водних розчинах макромолекула білка може дисоціювати як кислота, так і основа:

 

–R–COOH Û RCOO- + H+

–R–NH2 + H2O Û R–NH3+ + HO-

 

В кислому середовищі, який містить надлишок водневих іонів, іонізація карбоксильних груп буде знищена і макромолекула білка отримує позитивний заряд в результаті іонізації групи –R–NH2. В лужному середовищі білок веде себе як кислота, і макромолекула білка буде отримувати негативний заряд.

Звичайно, повина існувати така концентрація іонів водню, при якому число іонізованих основних груп дорівнювало числу іонізованих кислотнихгруп, т.е. сумарний заряд макроморлекул дорівнює нулю. Такий стан білка, при якому число іонізованих основних і кислотних груп в молекулі однакові, називається ізоелектричним станом, а значення рН, яке відповідає ізоелектричному стану, називається ізоелектричною точкою білка.

Від реакції середовища і характера дисоціації білкової макромолекули залежить її форма в розчині. При дисоціації тільки по кислотному, або тільки по основному типу в макромолекулярному зігнутому ланцюзі появляться однойменні заряди, які розміщуються по всій його довжині. Під дією сил електростатичного відштовхування позитивних або негативних зарядів макромолекула розтягується. В ізоелектричному стані в макромолекулі чергуються різнойменні зарядженні групи, які притягуються одна до іншої і тим сжимають або навіть скручують макромолекулу.

Реакція середовища, від якої залежить форма макромолекули білка, визначає властивості білкових розчинів. В ізоелектричному стані молекула білка звернута в клубок і займає невеликий об’єм. Із збільшенням або зменшенням рН молекула вирівнюються і об’єм клубка збільшується. Чим більший об’єм займає макромолекула, тим в більшому ступені вона перешкоджає текучості рідини, т.е. в більшому ступені збільшується в’язкість. По зміні в’язкості розчину білка в залежності від рН можна знайти ізоелектричну точку білка, їй відповідає мінімальне значення в’язкості. Аналогічний характер має також залежність ступеня набухання білка від рН середовища. Ступань набухання мінімальна в ізоелектричній точці.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: