Қазақстан республикасы жоғары оқу орындарының Қауымдастығы с. Қ. Тұртабаев
Белоктардың физикалық жəне химиялық қасиеттері
жүктеу/скачать 1,75 Mb. Pdf көрінісі
|
биохимия
| 2.3. Белоктардың физикалық жəне химиялық қасиеттері
Белоктар үлкен молекулалы органикалық қосылыстар, олар жартылай өткізгіш мембранадан өте алмайды. Белоктарды басқа қоспадан диализ арқылы тазарту осындай қасиетіне негізделген. Молекуласының пішіндеріне қарай белоктар фибрилярлық жəне глобулярлық болып екіге бөлінеді. Глобулярлық белоктардың құрылымы шағын, полипептидтік тізбектері сфера (шар) немесе элипсоид сияқты бүктелген болады (1-сурет). 1-сурет. Глобулярлы жəне фибрилярлы белоктар Глобуланың бетіне амин қышқылдарының полярлы тобы жəне зарядталған атомдары жинақталады. Олар сумен əрекеттесуге қабілетті келеді. Фибрилярлық белоктар суда жəне сұйық тұз ерітінділерінде ерімейді. Белоктарға тəн физикалық қасиеттердің бірі - молекулалары- ның бетіне кіші молекулалы органикалық қосылыстар мен ион- дарды адсорбциялау қабілеті. Белоктардың транспорттық қабі- леті осы қасиетімен тығыз байланысты. Белок ерітіндісі коллоидты ерітінді жəне коллоидты ері- тін ділердің барлық қасиеттеріне ие. Белоктардың коллоидты 20 ерітінділері тұрақты келеді, оған екі себеп бар: біріншіден, бе- лок бөлшектері электр заряд алып жүреді, екіншіден, белок мо лекулаларының айнала сыртын бірнеше қабаттан тұратын ты ғыз су қабықшасы қоршап тұрады. Бұл фактор белок молеку- лаларының бір-бірімен қосылып (коагуляцияланып), тұнбаға түсуіне кедергі жасайды. Белоктың амфотерлік қасиеті құрамындағы амин қыш- қылдарының бүйірлік топтарына байланысты. Табиғи белок- тардың көпшілігі қышқыл белоктар, олардың құрамында екі карбонды амин қьшқылдары бар, олар негізінен глобула бетін- де орналасқан жəне белок молекуласының физикалық жəне химиялық қасиеттерін анықтайды. Зарядтардың молекула үстін- де орналасуы бірдей емес, оның əртүрлі аймақтарында бір- біріне қарама-қарсы зарядтар болуы мүмкін. рН-тың өзгеруі ра- дикалдардың диссоциациялану бағытына əсер етеді, молекула үстіндегі зарядтар алмасады, нəтижесінде белоктың кеңістіктегі құрылымы жəне оның биологиялық активтілігі өзгереді. Белок молекуласы металл иондарымен, тағы да басқа зарядталған ма- кромолекулалармен əрекеттеседі. рН-тың белгілі бір шамасында белок молекуласының оң за- ряды мен теріс заряды теңеседі, яғни белок нейтральді, заряд- сыз, электр тогы жүйесінде қозғалмайды. рН-тың осы мəнін сол белоктың изоэлектрлік нүктесі (ИЭН) дейді. Белок өзінің ИЭН-де ерітіндіден тез жəне толық тұнбаға түседі. Егер белок құрамында негіздік амин қышқылдарының қал- дықтары көп болса, онда олардың ИЭН 7-ден жоғары, ал егер қьшқылдық амин қышқыл қалдықтары басым болса, ИЭН 7-ден төмен болады. Көптеген глобулярлы белоктардың ИЭН қыш- қылдық аралықта (4,5-6,5). Көптеген белоктар өзінің биологиялық активтілігін, атқа- ратын қызметін температура мен рН-тың өзіне тəн арнаулы дең- гейінде ғана сақтай алады. рН-пен температураның экстремалды көрсеткішінде белок молекуласы өзгеріп денатурацияға түседі. Денатурация дегеніміз - белоктардың нативті қасиетін жойып тұнбаға түсуі. Көптеген белоктарда денатурация температура- ны 50-60°-қа көтергенде байқалады. Жұмыртқа альбуминінің ерітіндісін ақырындап 60-70°С-қа дейін қыздырса, алдымен 21 ерітінді лайланады, біраз уақыттан кейін ұйып қалады. Осын- дай құбылыс барлық глобулярлы белоктарды қыздырғанда бай- қалады. Денатурацияны тек температурамен ғана емес белок ерітіндісіне кейбір органикалық ерітінділермен (спирт, ацетон) мочевинамен, басқа да детергенттермен əсер ете отырып та жасауға болады. Ауыр металл катиондары йод, тиоцианат анион- дары ерітіндідегі белоктарды денатурацияға түсіреді. Көптеген белоктар өте қышқылдық немесе өте сілтілік ортада ұйып, де- натурацияланады. Тіптен механикалық күштердің өзі де, атап айтқанда, жоғарғы қысым, құрғақ препараттарды езу, белок ері- тіндісін қатты шайқау белокты денатурациялайды. Физикалық факторлардың ішінде қыздырудан басқа белок денатурациясына əсер ететін ультракүлгін жарығы, ионизация сəулелері. Денатура- ция кезінде белоктың көптеген физикалық, химиялық қасиеттері өзгереді: ерігіштігі төмендейді, тіптен бұл қасиеті жойылады, оптикалық касиеттері, тұтқырлығы (вязкость) т.б. өзгереді. Бе- лок өзіне тəн биологиялық активтілігін, атқаратын қызметін жояды. Ферменттер табиғи белсенділігін жойып, каталитиздік қасиетінен айырылып, химиялық реакцияны жүргізе алмайды. Денатурация кезінде белоктың кеңістіктегі құрылымы өзгереді (төртінші, үшінші, тіптен екінші деңгейдегі құрылымдары). Тек бірінші деңгейдегі құрылымы, яғни полипептидтік тізбектегі амин қышқыл қалдықтарының реттеліп орналасу тəртібі сақ- талады. Белоктың толық денатурацияға ұшырауы көптеген жағ- дай ларда қайтымсыз, бірақ белгілі қолайлы жағдайды жасай отырып, денатурацияға ұшыраған белокты қайтадан бастапқы жүктеу/скачать 1,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|