Solubilitate - proteină
Solubilitatea proteinelor este de mare importanță practică, deoarece poate fi utilizată pentru a determina puritatea substanțelor proteice. [1]
Solubilitatea proteinelor în apă variază foarte mult. Unele proteine sunt ușor solubile în apă care nu conține săruri, în timp ce altele se dizolvă numai în apă care conține o anumită cantitate de săruri; proteinele din al treilea grup sunt insolubile în apă, dar se dizolvă într-un amestec de apă și alcool; proteinele din grupa a patra - scleroproteinele - nu se dizolvă în nici un solvent. [2]
Solubilitatea proteinei depinde de raportul grupărilor hidrofobe nepolare la numărul de grupări polare hidrofile în moleculă, dispunerea lor reciprocă și care rezultă din momentul dipolar. Grupurile polare încărcate interacționează una cu alta pe cale electrostatică în aceeași moleculă sau intermolecular, cu toate acestea, aceste forțe în apă datorită ridicată scăderea constantă dielectrică și măresc solubilitatea interacțiunii apare între grupările polare și moleculele de apă. Albuminele și pseudoglobulinele sunt foarte ușor solubile în apă, deoarece în acest caz interacțiunea dintre proteină și solvent este mai puternică decât interacțiunea dintre moleculele de proteine învecinate. Euglou-bulins în apă sunt insolubile, deoarece interacțiunea dintre moleculele de proteine este mai puternică aici. Adăugarea unui solvent ca alcoolul etilic la apă reduce constanta dielectrică și, în același timp, conduce la înlocuirea unei părți din moleculele de apă. Datorită acestui fapt, proteinele, care sunt foarte solubile în apă, se dizolvă mult mai mult în amestecurile de apă-alcool. De exemplu, solubilitatea ovalbumină sau carbo-ksigemoglobina cal [193] în 25% - etanol SG la - 5 este doar o mică fracțiune din solubilitatea lor în apă. La astfel de concentrații de alcool etilic, denaturarea este împiedicată prin depozitarea soluției la cea mai mică temperatură posibilă. [3]
Solubilitatea proteinelor depinde de asemenea de pH, cu un minim în izotop (Figura 74); atunci când izotopul este deplasat, sarcina și hidratarea moleculelor de proteine cresc și crește solubilitatea lor, astfel că atunci când proteinele sunt sărate, pH-ul este întotdeauna ținut aproape de izotop. [4]
Solubilitatea proteinelor crește de regulă cu creșterea temperaturii, dacă această creștere nu cauzează denaturarea. Cu toate acestea, de multe ori o creștere a temperaturii duce la o scădere bruscă a solubilității. Astfel, de exemplu, aldolaza mușchilor și carboxihemoglobinei unei persoane cu o creștere a temperaturii de la 0 la 20, a scăzut într-o formă cristalină. [5]
Solubilitatea proteinelor crește de regulă cu creșterea temperaturii, dacă această creștere nu cauzează denaturarea. Cu toate acestea, de multe ori o creștere a temperaturii duce la o scădere bruscă a solubilității. De exemplu, aldolaza de mușchi și carboxihemoglobină a unei persoane cu o creștere a temperaturii de la 0 la 20, în formă cristalină. [6]
Solubilitatea proteinelor a fost dedicată multor lucrări, deoarece solubilitatea diferitelor proteine reprezintă baza pentru separarea lor și purificarea ulterioară. [7]
De asemenea, solubilitatea proteinelor depinde puternic de pH, cu un minim în izotop (Figura 75); atunci când izotopul este deplasat, sarcina și hidratarea moleculelor de proteine cresc și crește solubilitatea lor, astfel că atunci când proteinele sunt sărate, pH-ul este întotdeauna ținut aproape de izotop. [9]
Solubilitatea proteinelor scade odată cu creșterea concentrației de săruri neutre. [10]
Solubilitatea proteinelor este, de asemenea, diferită. Unele dintre ele sunt aproape insolubile (de exemplu, proteine de colagen, p. [11]
Capacitatea de solubilitate și hidratare a proteinei este independentă una de cealaltă. Astfel, colagenul leagă mai multă apă decât albumina serică, dar spre deosebire de acesta din urmă nu se dizolvă în apă. Pentru a înțelege această discrepanță externă, este necesar să ne amintim că solubilitatea proteinei depinde de raportul grupelor polare și nepolare în moleculă, și dispunerea lor reciprocă a momentului de dipol rezultante. Un număr mare de grupări polar ar trebui să crească atât afinitatea proteinelor pentru apă, cât și solubilitatea lor. Cu toate acestea, grupurile ionice pot avea și efectul opus, conectarea cu grupuri de semnul opus și formarea legăturilor asemănătoare sărurilor intra- și intermoleculare. Formarea unor astfel de legături intermoleculare conduce întotdeauna la deshidratare și promovează apariția unor agregate insolubile mari. [12]
Solubilitatea proteinelor depinde de concentrația de săruri neutre în soluție, de pH-ul și de temperatura acesteia. În acest caz, sărurile au un efect dublu asupra solubilității. La sare scăzută concentrație crește logaritmului solubilității S este direct proporțională cu tăria ionică a soluției, datorită interacțiunii ionilor cu grupări încărcate de proteine, precum și creșterea numărului de astfel de grupuri. Probabil, fiecare dintre grupurile ionice este înconjurat de o atmosferă de ioni de sare cu semnul opus. La concentrații de sare suficient de mari, majoritatea proteinelor sunt precipitate din soluții apoase. [13]
O creștere a solubilității proteinelor într-o soluție de electroliți neutri de concentrații slabe poate fi explicată prin formarea de compuși între ionul electrolitului și proteină. [14]
Pentru a măsura solubilitatea proteinelor. se introduc cantități diferite de proteine solide. Aceste tuburi sunt umplute complet cu un solvent și acoperite. Aerul nu este permis în tuburile de testare din cauza pericolului de denaturare a suprafeței proteinei. Tuburile încet rotesc și soluția este agitată de bucăți de marmură plasate în tuburi împreună cu proteina. Timpul de amestecare necesar pentru a atinge un echilibru la o temperatură constantă a băii este determinat experimental. Soluțiile sunt apoi filtrate și se determină cantitatea de proteină din filtrat. După aceasta se trasează dependența cantității de proteină din soluție față de cantitatea totală de proteină. [15]
Pagini: 1 2 3 4