Определение заряда молекулы пептида
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как определить диапазон голоса — ваш вокал
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Как слышать голос Бога
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
Пептиды – органические соединения, состоящие из аминокислот, соединенные пептидной связью.
Аминокислоты по большей части представляют собой такие молекулы:
Пептидная связь образуется следующим образом:
R (радикал) может быть различным. Радикалы протеиногенных аминокислот, которые следует выучить, представлены в таблице:
Соответственно, для того, чтобы понять, как определить заряд пептида, сначала необходимо разобраться с тем, как определить заряд аминокислоты. Для этого рассмотрим, что происходит с гистидином и его зарядом в зависимости от кислотности среды (рН).
Рассмотрим несколько возможных вариантов кислотности среды:
1. Очень кислая среда (т.е. очень много Н+ (протонов)). Протоны присоединяются во все положения, в которые могут. Для гистидина таких положений 3 – карбоксильная группа, аминогруппа и остаток имидазола (колечко в самом низу молекулы). Получается два положительно заряженных положения – аминогруппа и остаток имидазола. Т.е. суммарный заряд гистидина в очень кислой среде равен 2+.
2. Менее кислая среда близкая к нейтральной, предположим, что рН около 5 (т.е. есть количество Н+ уменьшается). Протонов уже не хватает на карбоксильную группу (первым делом протон всегда теряет именно она), но два остальных положения всё еще протонированы.
3. Нейтральная среда и ее частный случай – изоэлектрическая точка(для гистидина это соответствует рН 7,6). В изоэлектрической точке суммарный заряд аминокислоты
4. Щелочная среда (т.е. протонов очень мало). Ни в одном положении не остается протонов, что приводит к образованию отрицательного заряда на молекуле.
Соответственно, для того, чтобы определить заряд пептида, необходимо определить заряд аминокислот, входящих в его состав, в зависимости от кислотности среды.
Какой заряд будет у пептида, состоящего из 3х молекул гистидина, в очень кислой среде? Для этого давайте посчитаем, сколько положений потенциально могут протонироваться (присоединить протон).
1. Две из 3х аминогрупп и две из 3х карбоксильных групп принимают участие в образовании пептидной связи – не могут протонироваться.
2. Свободными остаются одна аминогруппа (N-конец пептида) и одна карбоксильная группа (C-конец). А также 3 имидазольных остатка.
N-концевая аминогруппа даст нам один плюсик, три имидазольных остатка еще 3 плюсика, а карбоксильная – ноль.
Итого: заряд пептида His-His-His в очень кислой среде равен 4+
А какой же заряд будет у пептида Gly-Gly-Gly в кислой среде? Повторим процедуру.
1. Две из 3х аминогрупп и две из 3х карбоксильных групп принимают участие в образовании пептидной связи – не могут протонироваться.
2. Свободными остаются одна аминогруппа (N-конец пептида) и одна карбоксильная группа (C-конец). Радикал глицина – Н. Протонироваться не может.
N-концевая аминогруппа даст нам один плюсик, три радикала дадут нам три нуля, а карбоксильная еще один ноль.
Итого: заряд пептида Gly-Gly-Gly в кислой среде равен 1+.
Таким путем (разбирая на составляющие) и определяется заряд пептида.
BkhZadachi
Задача 1
Белки, осуществляющие транспорт молекул или ионов через мембрану, часто классифицируются как трансмембранные белки. Такие белки имеют в своей структуре область, заключенную в липидном бислое мембраны, и области, обращенные внутрь клетки (в цитоплазму) и во внеклеточное пространство. Исходя из классификации аминокислот по полярности радикала, предположите, какие аминокислоты должны преобладать в различных участках данного трансмембранного протеина.
Решение Те участки белка, которые взаимодействуют с углеводородными цепями жирных кислот, содержат, в основном, неполярные аминокислоты. Участки белка, находящиеся в области «головок», обогащенный гидрофильными аминокислотными остатками.
Задача 4
Найдите, в какой зоне рН (нейтральной, кислой или щелочной) лежит ИЭТ полипептида, состоящего из следующих аминокислотных остатков: арг-гис-глу-цис. В каком направлении будет двигаться данный пептид при разделении пептидов методом электрофореза в буферном растворе с нейтральным значением рН? Как изменится заряд и направление движения пептида в электрическом поле, если в составе пептида аргинин заменить лейцином?
Решение
Изоэлектрическая точка-это значение рН, при котором заряд белка равен нулю. Заряд у пептида «+», значит ИЭТ в щелочной среде. Получается, что пептид пойдет к катоду. «-». Если лейцин заменит аргинин, то заряд останется нейтральным, поэтому никуда не пойдет.
Задача 8
Объясните, почему биуретовым методом можно определить содержание белков, а не аминокислот в растворе. Как можно определить наличие отдельных аминокислот? Дадут ли одинаковую окраску с биуретовым реактивом 1000 молекул альбумина и 1000 молекул гамма-глобулина? Обоснуйте Ваш ответ.
Решение
Так как биуретовая реакция – это реакция на пептидные связи.
Нингидриновая реакция на α аминокислоты. Рекция Фоля на аминокислоты, содержащие S. Ксантопротеиновая реакция на аминокислоты, содержащие ароматическую группу.
Альбумин состоит из одной полипептидной цепи, а гамма-глобулин из 2 легких и 2 тяжелых цепей. Значит в гамма-глобулине пептидных связей больше, следовательно, окраска будет более интенсивна.
Задача 13
Изучалась устойчивость двух разных ферментов (гексокиназы и рибонуклеазы) к действию температуры. Выяснилось, что при нагревании ферментов при температуре 50° в течение 15 минут гексокиназа теряет 70% своей активности, в то время как рибонуклеаза — только 30%. При сравнении структурной организации этих ферментов выяснилось, что рибонуклеаза содержит в своей структуре 4 дисульфидные связи. Исходя из приведенных выше данных, объясните отличия в устойчивости двух ферментов к тепловой денатурации.
Решение
Отличия в устойчивости ферментов заключается в наличие дисульфидных связей у рибонуклеазы и отсутствии таковых у гексокиназы. Эти связи представляют собой прочные боковые мостики, не разрушаемые под воздействием тепла и воды.
Задача 14
Фермент изоцитратдегидрогеназа катализирует реакцию превращения изоцитрата в α-кетоглутарат. АТФ является отрицательтным эффектором фермента, а АДФ — его положительным эффектором. Объясните механизм регуляции фермента. Дайте графическое изображение кинетики данной ферментативной реакции.
Решение
ИзоцитратДГ- аллостерический фермент. Он аллостерически активируется АДФ, который присоединяется к ферменту в аллостерическом центре. В присутствии АДФ конформация всех субъединиц меняется т.о, что связывание изоцитрата происходит значительно быстрее. Антагонистически действует АТФ, ингибируя метаболические пути, обеспечивающие синтез энергии, коим является ЦТК (цикл трикарб. кислот). Аллостерические ферменты не подчиняются законам Михаэлиса-Ментен, они имеют характерную S-образную кривую зависимости скорости от концентрации субстрата. При низких концентрациях субстрата актив-ть в присут. ингибитора существенно ниже, чем в его отсутствие. Однако при увеличении концетр. субстрата ингибирующие действие становится менее выраженным.
Задача 16
Фосфорорганические соединения являются мощными ядами и обладают нервнопаралитическим действием. Симптомы отравления связаны с необратимым ингибированием ацетилхолинэстеразы (АХЭ), которая ускоряет гидролиз ацетилхолина, функционирующего в качестве нейромедиатора. Увеличение количества ацетилхолина в синаптической щели при ингибировании АХЭ приводит к стойкой деполяризации постсинаптической мембраны и может вызвать паралич. Объясните механизм ингибирования АХЭ.
Решение
Симптомы отравления органическими фторфосфатами связаны в основном с необратимым ингибированием фермента – ацетилхолинэстеразы (АХЭ) Ацетилхолинэстераза ускоряет гидролиз ацетилхолина, функционирующего в качестве нейромедиатора. Продукты распада ацетилхолина – ацетат и холин – не способны действовать как нейромедиаторы. Увеличение количества ацетилхолина в синаптической щели при ингибировании АХЭ приводит к стойкой деполяризации постсинаптической мембраны и может вызвать паралич.
Задача 19
Фермент киназа гликогенфосфорилазы в печени может находиться в двух формах с различной активностью: в виде простого белка и фосфопротеина.
1. Объясните, каким путем одна форма фермента переходит в другую?
2. Почему этот переход сопровождается изменением активности фермента?
Решение
В печени существует аллостерическая регуляция гликогенфосфорилазы, обеспечивающая внутриклеточные потребности в глюкозе. Рассмотрим значение изменения в клетке уровней АТФ, АДФ и АМФ как показателей, отражающих потребности клеток в энергии. Уменьшение расходования АТФ сопровождается снижением активности гликогенфосфорилазы и уменьшением скорости распада гликогена. Напротив, увеличение расходования АТФ ведёт к повышению уровня АМФ, активации гликогенфосфорилазы и ускорению распада гликогена. АТФ и АМФ являются аллостерическими эффекторами по отношению к гликогенфосфорилазе за счет процесса фосфорилирования.
Задача 21
Метанол — очень токсичное соединение: прием внутрь 30 мл метанола может привести к смерти. Такая токсичность обусловлена действием формальдегида — продукта его превращения. Метанол окисляется под действием фермента печени — алкогольдегидрогеназы. Один из методов лечения при отравлении метанолом состоит в том, что больному назначают внутрь или внутривенно этанол в дозах, которые вызывают интоксикацию у здорового человека. Объясните почему такое лечение эффективно.
Решение Такое лечение считается эффективным, потому что этанол является антидотом метанола. Действие этанола при отравлении метанолом: метанол метаболизируется алкогольдегидрогеназой, которая осуществляет и первый этап метаболизма этанола. Токсичны не столько сами исходные вещества, сколько их метаболиты, образующиеся при дегидрировании. Вводимый с лечебной целью этанол конкурирует с этими веществами за фермент и тем самым уменьшает образование их токсичных метаболитов и обеспечивает их выведение с мочой в неизмененном виде
Задача 23
Известно, что употребление в пищу сырых яиц может вызвать гиповитаминоз витамина Н. В составе яиц содержится белок авидин, который способен взаимодействовать с витамином Н и препятствовать его всасыванию в желудочно-кишечном тракте. Объясните, почему вареные яйца таким эффектом не обладают?
Решение
Витамин Н или биотин обладает высоким сродством с авидином(гликопротеином-белком основного характера) вместе они образуют нерастворимый в воде комплекс, так же он не подвергается расщеплению в пищеварительном тракте, поэтому биотин не всасывается. Яйца, которые сварили, пережили денатурацию белка, поэтому естественные(нативные) свойства белка авидина были потеряны в результате нарушения третичной структуры белка., стало быть авидин не может взаимодействовать с витамином Н, препятствуя его всасыванию в жкт.
Задача 26
Во время Битвы за Британию английская авиация приняла на себя основной удар, и сумела противостоять превосходящим во много раз силам противника, в основном благодаря мастерству английских летчиков. Однако, многие летчики испытывали трудности при ночных полетах из-за нарушения зрения. После введения в рацион повышенного количества молока, сливочного масла, яиц и моркови эта проблема полностью исчезла. Объясните, почему
Решение
В молочных продуктах, яйцах содержится витамин А, в Моркови содержатся кератинойды, которые являются провитаминами Витамина А.
В организме Ретинол превращается в ретиналь и ретиновую кислоту, участвующую в регуляции ряда функций, а также составляют фотохимическую основу акта зрения (родопсин и йодопсин колбочек в качестве кофермента содержат 11-цис-ретинальЮ альдегидное производное витамина А)
Изоэлектрическая точка — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Изоэлектрическая точка (pI) — кислотность среды (pH), при которой определённая молекула или поверхность не несёт электрического заряда. Амфотерные молекулы (цвиттер-ионы) содержат как положительные, так и отрицательные заряды, наличием которых определяется pH раствора. Заряд различных функциональных групп таких молекул может меняться в результате связывания или, наоборот, потери протонов H+. Значение изоэлектрической точки такой амфотерной молекулы определяется величинами констант диссоциации кислотной и осно́вной фракций:
- pI=pK1+pK22{\displaystyle pI={{pK_{1}+pK_{2}} \over 2}}
Растворимость амфотерных молекул, как правило, является минимальной при pH равной или близкой к изоэлектрической точке pI. Часто они в своей изоэлектрической точке выпадают в осадок. Многие биологические молекулы, такие как аминокислоты и белки, являются по своей природе амфотерными, так как содержат и кислотные, и осно́вные функциональные группы. Общий заряд белка определяется боковыми группами аминокислот, которые могут быть положительно- или отрицательно-заряженными, нейтральными или полярными. Общий заряд белка при pH ниже изоэлектрической точки является положительным. Наоборот, при pH выше изоэлектрической точки общий заряд белка — отрицательный. В самой изоэлектрической точке сумма положительных зарядов на белковой молекуле равна сумме отрицательных зарядов, поэтому будучи помещена в электрическое поле такая молекула не двигается. Изоэлектрическое фокусирование белков используется для разделения смеси белков в полиакриламидном геле в градиенте pH в зависимости от величины их изоэлектрических точек.
Zadachi_po_BKh_1_kollok 2014 СОШЛОСЬ
3.
Α-кератин | Β-спираль |
3)Имеют конформацию в виде α-спирали (по 2СБ) 4) Периодичность вторичной структуры составляет 0,54 нм или 3,6 а/к остатка 10) Богаты а/к остатком цистеина. 13) Не растворимы в Н2О из-за многочисленных а/к остатков с полярными R. 14) Можно растянуть с помощью пара почти вдвое. 15) Внутрицепочечные «Н» связи. 16) представляют собой мягкие и гибкие нити. |
6) Периодичность 2 структуры составляет 0,7 нм 8) Не могут содержать а/к остатка пролин. 9) β-складчатый слой. 11)Структура стадилизирована межцепочечными «Н»-связями. 12) Отсутствуют дисульфидные мостики. |
5) Структура стабилизирована «Н» связями. 7) Практически не растяжимы. | |
4. Найдите, в какой зоне pH(нейтр,кислой,щелочной) лежит ИЭТ п.п. состоящего из следующих аминокислотных остатков:арг-гис-глу-цис. В каком направлении будет двигаться данный пептид при разделении пептидов методом электрофореза в буферном растворе с нейтральным значением pH? Как изменится заряд и направление движения пептида в электрическом поле, если в составе пептида аргинин заменить лейцином?
Изоэлектрическая точка-это значение рН, при котором заряд белка равен нулю. Заряд у пептида «+», значит ИЭТ в щелочной среде. Получается, что пептид пойдет к катоду. «-».Если лейцин заменит аргинин, то заряд останется нейтральным, поэтому никуда не пойдет.
5.При кипячении молока казеин всегда денатурирует, но выпадает в осадок тогда, когда лишен заряда. В свежем молоке молекулы казеина имеют отрицательный заряд. Молекулы казеина лишены заряда в кислой среде( т.е в кислом молоке). Следовательно, изоэлектрическая точка казеина находится в кислой среде. Предотвратить свертывание можно путем добавления соды.
6. Ожоги кожи, вызванные кислотами или щелочами заживают медленнее, чем механические повреждения кожи. Объясните возможные причины данного отличия. Ожоги кожи, вызванные кислотами и щелочами заживают медленнее, т. к химические вещества взаимодействуют с белками кожи, разрушают коллаген и эластин, проникают в более глубокие слои, вызывая все новые и новые повреждения, происходит некроз ткани в месте ожога. Это несомненно мешает быстрому процессу восстановления. Именно поэтому при ожоге химическим веществом необходимо быстро нейтрализовать его действие.
Что касается механических повреждений, белки кожи не подвергаются такому разрушению и процесс регенерации начинается сразу же.
7. При хим. завивке используют сначала 1-ый флакон восстановитель для того , чтобы разрушить цистиновые и дисульфидные связи в альфа-кератине. Лосьон вступает в р-цию с цистиновыми S-S связами , разрушая их. После этого размягченные волосы подвергаются завивке .Это состояние волос может быть зафиксировано окислителем h302, который восстанавливает дисульфидные связи и сохраняет форму волос .
8. Так как биуретовая реакция – это реакция на пептидные связи.
Нингидриновая реакция на α аминокислоты. Рекция Фоля на аминокислоты, содержащие S. Ксантопротеиновая реакция на аминокислоты, содержащие ароматическую группу.
Альбумин состоит из одной полипептидной цепи, а гамма-глобулин из 2 легких и 2 тяжелых цепей. Значит в гамма-глобулине пептидных связей больше, следовательно, окраска будет более интенсивна.
10. Что из нижеперечисленного показывает линейную последовательность атомов, соединенных ковалентной связью в пептидном скелете?
1) N-C-C-N-C-C-N-C-C
2) N-C-O-N-C-O-N-C-O
3) N-C-C-O-N-C-C-O-N-C-C-O
4) N-H-C-C-N-H-C-C-N-H-C-C
5) N-H-C-O-H-N-H-C-O-H-N-H-C-C
Конструкция полиамидной цепи одинакова для всего многообразия пептидов и белков. Эта цепь имеет неразветвленное строение и состоит из чередующихся амидных (CONH) и метиновых (CH) групп.
11. Белки в организме человека подвергаются гидролизу да аминокислот , которые лишены антигенных свойств и иммунных реакций не вызывают . Почему у некоторых людей возникает иммунная реакция на прием белков (пищевая аллергия) В пищевых продуктах содержание свободных аминокислот очень мало. Подавляющее их количество входит в состав белков, которые гидролизуются в ЖКТ под действием ферментов протеаз (пептидщцролаз). Небольшую долю продуктов переваривания белка составляют негидролизованные короткие пептиды. У некоторых людей возникает иммунная реакция на приём белка, что, очевидно, связано со способностью к всасыванию таких пептидов. Очевидно, подобное усиление всасывающей способности кишечника является причиной наблюдаемой иногда непереносимости белков пищи (например, молока и яиц) у людей. Продукты полностью переваренного белка (аминокислоты) лишены антигенных свойств и иммунных реакций не вызывают.
13. Отличия в устойчивости ферментов заключается в наличие дисульфидных связей у рибонуклеазы и отсутствии таковых у гексокиназы. Эти связи представляют собой прочные боковые мостики не разрушаемые под воздействием тепла и воды.
14. ИзоцитратДГ- аллостерический фермент. Он аллостерически активируется АДФ, который присоединяется к ферменту в аллостерическом центре. В присутствии АДФ конформация всех субъединиц меняется т.о, что связывание изоцитрата происходит значительно быстрее. Антагонистически действует АТФ , ингибируя метаболические пути, обеспечивающие синтез энергии , коим является ЦТК(цикл трикарб. кислот). Аллостерические ферменты не подчиняются законам Михаэлиса-Ментен, они имеют характерную S-образную кривую зависимости скорости от концентрации субстрата. При низких концентрациях субстрата актив-ть в присут. ингибитора существенно ниже, чем в его отсутствие. Однако при увеличении концетр. субстрата ингибирующие действие становится менее выраженным.
16. Органические фторфосфаты типа диизопропилфторфосфата (ДФФ) являются ядами, потому что ковалентно связываются с остатком серина в активном центре ферментов, которые используют остаток серина для гидролитического расщепления.
Симптомы отравления органическими фторфосфатами связаны в основном с необратимым ингибированием фермента – ацетилхолинэстеразы (АХЭ) Ацетилхолинэстераза ускоряет гидролиз ацетилхолина, функционирующего в качестве нейромедиатора. Продукты распада ацетилхолина – ацетат и холин – не способны действовать как нейромедиаторы. Увеличение количества ацетилхолина в синаптической щели при ингибировании АХЭ приводит к стойкой деполяризации постсинаптической мембраны и может вызвать паралич. ДФФ и подобные фторфосфаты образуют ковалентную связь с остатком серина в активном центре АХЭ. Ингибирование является необратимым, и активность АХЭ восстанавливается только после синтеза новых молекул фермента.
18. Протеолитические ферменты и дезоксирибонуклеаза используются для лечения гнойных ран. Объясните, почему протеолитические ферменты и дезоксирибонуклеаза используются для лечения гнойных ран:
а) Какие реакции катализируют эти ферменты
б) Как изменится вязкость гнойного содержимого, если она зависит от концентрации макромолекул в его составе
в) Можно ли для очищения ран от гноя использовать пепсин, а также коллагеназу и гиалуронидазу.
а) Протеолитические ферменты расщепляют пептидные связи, образованные определёнными аминокислотами. К протеолитическим ферментам относятся пепсин, трипсин, химотрипсин.
Пепсин, химотрипсин, трипсин являются эндопептидазами, то есть действуют на пептидные связи, удалённые от концов пептидной цепи.
Дезоксирибонуклеаза (ДНК-аза) и рибонуклеаза (РНК-аза) панкреатического сока принимают участие в расщеплении нуклеиновых кислот. Они являются эндонуклеазами и гидролизуют макромолекулы до олигонуклеотидов.
б) Так как вязкость гнойного содержимого зависит от концентрации макромолекул в его составе, значит при дейсвтии протеолитических ферментов и ДНК-азы вязкость уменьшится.
в) Пепсин не используется для лечения гнойных ран, так как оптимум pH пепсина равен 1,0-2,5, что соответствует pH желудка, поэтому пепсин используется в зместительной энзимотерапии при ахимии, гипо- и -анацидных гастритах.
Гиалуронидазу нельзя использовать для очищения ран от гноя. Она разрушает полисахаридные цепи. Из внеклеточного пространства гликозаминогликаны поступают в клетку по механизму эндоцитоза и заключаются в эндоцитозные пузырьки, которые затем сливаются с лизосомами. Лизосомальные гидролазы обеспечивают постепенное полное расщепление гликозаминогликанов до мономеров. В результате микроорганизмы попадают в межклеточное вещество, а затем в ткани организма, что приводит к гнойной инфекции. Гиалуронидаза используется для рассасывания рубцов подкожно и внутримышечно.
Коллагеназа используется в медицинской практике для лечения ожоговой болезни в хирургии и для лечения гнойных заболеваний глаз в офтальмологии. Существует два типа коллагеназ: 1. Тканевая коллагеназа участвует в катаболизме коллагена. 2. Бактериальная коллагеназа синтезируется некоторыми микроорганизмами. Расщепляет пептидную цепь коллагена более чем в 200 местах. Разрушаются соединительнотканные барьеры в организме человека, что обеспечивает инвазию микроорганизма и способствует возникновению и развитию газовой гангрены. Сам возбудитель не содержит коллагена и, поэтому не подвержен действию коллагеназы.
19. Фермент киназа гликогенфосфорилазы в печени может находиться в двух различных фомах с различной активностью:в виде простого белка и фосфопротеина.
Объясните,каким путем одна форма переходит в другую?
Почему этот переход сопровождается изменением активности фермента?В печени существует аллостерическая регуляция гликогенфосфорилазы, обеспечивающая внутриклеточные потребности в глюкозе. Рассмотрим значение изменения в клетке уровней АТФ, АДФ и АМФ как показателей, отражающих потребности клеток в энергии. Уменьшение расходования АТФ сопровождается снижением активности гликогенфосфорилазы и уменьшением скорости распада гликогена. Напротив, увеличение расходования АТФ ведёт к повышению уровня АМФ, активации гликогенфосфорилазы и ускорению распада гликогена. АТФ и АМФ являются аллостерическими эффекторами по отношению к гликогенфосфорилазе за счет процесса фосфорилирования.
21. Метанол – очень токсичное соединение: прием во внутрь 30 мл метанола может привести к смерти. Такая токсичность обусловлена действием формальдегида — продукта его превращения. Метанол окисляется под действием фермента печени – алкогольдегидрогеназы. Одним из методов лечения при отравлении метанолом состоит в том, что больному назначают внутрь или внутривенно этанол в дозах, которые вызывают интоксикацию у здорового человека. Объясните почему такое лечение эффективно. Такое лечение считается эффективным, потому что этанол является антидотом метанола. Действие этанола при отравлении метанолом :метанол метаболизируется алкогольдегидрогеназой, которая осуществляет и первый этап метаболизма этанола. Токсичны не столько сами исходные вещества, сколько их метаболиты, образующиеся при дегидрировании. Вводимый с лечебной целью этанол конкурирует с этими веществами за фермент и тем самым уменьшает образование их токсичных метаболитов и обеспечивает их выведение с мочой в неизмененном виде
23. Известно, что употребление в пищу сырых яиц может вызвать гиповитаминоз витамина Н. В составе яиц содержится белок авидин, который способен взаимодействовать с витамином Н и препятствовать его всасыванию в жкт. Объясните, почему вареные яйца таким эффектом не обладают? Ответ: Витамин Н или биотин обладает высоким сродством с авидином(гликопротеином-белком основного характера) вместе они образуют нерастворимый в воде комплекс, так же он не подвергается расщеплению в пищеварительном тракте, поэтому биотин не всасывается. Яйца, которые сварили, пережили денатурацию белка, поэтому естественные(нативные) свойства белка авидина были потеряны в результате нарушения третичной структуры белка., стало быть авидин не может взаимодействовать с витамином Н, препятствуя его всасыванию в жкт.
24. Хотя коферменты, казалось бы, способны катализировать реакции независимо от ферментов, сами они не обладают каталитической активностью, если не связаны с активным центром фермента. Почему? Кофермент, локализуясь в каталитическом участке активного центра, принимает непосредственное участие в химической реакции, выступая в качестве акцептора и донора химических группировок, атомов, электронов, поэтому если он не связан с активным центром фермента реакции происходить не будут.
25. У некоего М, 44летнего алкоголика был очень плохой аппетит. Однажды в выходные он почувствовал себя очень плохо после употребления натощак большого количества алкоголя. При обращении в больницу были отмечены: -104 удара в минуту, понижение кровяного давления, хроническая сердечная недостаточность, дезориентация во времени и пространстве. Недостаток какого витамина может быть этому причиной? Ответ: Фолиевая кислота или В9, т.к. она ограниченно растворима в воде, но хорошо растворима в растворах спирта. Нарушается процесс биосинтеза ДНК в клетках красного костного мозга, в которых в норме осуществляется эритропоэз. как следствие этого в периферической крови появляются молодые клетки — мегалобласты с относительным меньших содержанием ДНК. Клиническая картина: макроцитарная анемия.
Объясните механизм образования кефира из молока. Почему белки кефира лучше усваиваются детским организмом?
Спешл фо 218 (=^_^ =)
За основу взяты старые задачи- 113 штук. Те, которые выбросили из нового списка, просто не буду печатать. Хотя некоторых у меня просто напросто нет. Ответы здесь конечно не айс, но все равно, хоть что-то взять отсюда можно.
В: В пептидной цепи между радикалами аминокислот могут возникать химические связи. Выберите пары аминокислот, способные их образовать: а) вал-изолей; б) цис-цис; в) глу-лиз; г) фен-асп. Ответ обоснуйте.
О: а) образуют связь – гидрофобная связь, т.к. обе аминокислоты гидрофобные
б) образуют связь – дисульфидная связь за счет SH
в) образуют связь – ионная связь, т.к. кислая и основная аминокислоты
г) не образуют связи
2. В: Напишите формулу трипептида: лиз-арг-гис. В какой среде находится его ИЭТ? Ответ обоснуйте.
О: ИЭТ – это значение pH, при котором заряд белка стремится к нулю. В этом трипептиде все аминокислоты основные. А значит ИЭТ в щелочной среде.
3: В: Напишите формулу трипептида: глу-асп-ала. Определите его заряд в нейтральной среде. Как изменится заряд в кислой среде? Растворимость? Почему?
О: Глу и асп – кислые аминокислоты, ала – гидрофобная. При рН =7 заряд трипептида отрицательный. В кислой среде ( при добавлении протонов Н+) заряд будет уменьшаться, т.е стремиться к ИЭТ. При уменьшении заряда уменьшается и растворимость.
4. В: Трипептид: вал-лей-ала. Уточните его способность растворяться в воде. Почему?
О: Трипептид образован гидрофобными аминокислотами, между радикалами которых образуются гидрофобные связи. Поэтому в воде не растворяется.
5. В: Два пациента больны дизентерией. У одного величина белкового коэффициента – 0,9, у другого – 1,9. Какова тактика врача в обоих случаях?
О: Дизентерия – это инфекционное заболевание. Обусловленное внедрением в макроорганизм микроорганизма.
БК – это соотношение альбуминов к глобулинам в сыворотке крови. БК= [А]/[Г]=1,5 – 2,3. При внедрении микроорганизма запускается гуморальный иммунитет, что обуславливает выработку гамма-глобулинов. При увеличении глобулинов в крови значение БК уменьшается – значит организм борется с инфекцией- как у первого пациента. Во втором случае БК=1,9, т.е гамма-глобулины не вырабатываются, а значит организм не борется с микроорганизмом. Следовательно, состояние хуже у второго больного. В первом случае – врач назначает антибиотики, которые действуют на мембрану микроба, проникают внутрь клетки, действуют на ДНК микроорганизма, тем самым не позволяя размножаться. Во втором случае назначают иммуностимуляторы- взрослым, а детям и старикам – вводят готовые антитела. Так же и в 1ом и во 2ом случаях дают водно-солевые растворы для предотвращения обезвоживания.
О: Кефир – продукт кисломолочного брожения, как следствие работы микроорганизмов, продуктами питания которых являются углеводы. Конечный продукт этого процесса – молочная кислота. В молоке лактоза подвергается брожения с образованием молочной кислоты. При этом меняется рН с нейтральной на кислую. Подавляющее большинство белков – кислые, в том числе и белки молока. При изменении рН меняется и заряд белков – он уменьшается, уменьшается также и растворимость. Молочная кислота действует на химические связи между радикалами аминокислот белков молока, рвет эти связи – т.е происходит денатурация ) белки разворачиваются). В кефире белки не осаждаются, а остаются на поверхности. Детьми белки кефира, т.к. они находятся в развернутом виде , усваиваются лучше – т.к. доступны пептидные связи.
7. В: Какие белки плазмы крови альбумины или глобулины быстрее движется при электрофорезе? Почему?
О: Электрофорез – это движение частиц раствора, помещенного в электрическое поле. Скорость движения частиц прямо пропорциональна заряду, и обратно пропорциональна массе частиц. Альбумины и глобулины – кислые белки, значит имеют «-» заряд, но у альбуминов величина этого заряда выше. По массе: альбумины меньше, чем глобулины. Значит по 2м критериям видно, что альбумины при электрофорезе движется быстрее.
8. В: Где в медицине применяют способность белков к денатурации.?
О: Три направления медицины
А) ПРОФИЛАКТИКА: кварцевание, обработка хирургического поля, обработка кожи перед уколом, стерилизация.
Б) ЛЕЧЕНИЕ: химиотерапия – разрушение опухоли, остановка кровотечения – коагуляция (свертывание)
В) ДИАГНОСТИКА: осаждение белков для определения их количества, осаждение для определения количества других веществ в био.жидкостях.
9. В: Что лучше растворяется в воде нуклеиновые кислоты или нуклеопротеиды? Почему?
О:
НК | НП | |
определение | Это полинуклеотиды, состоящие из мононуклеотидов | Это сложные белки, простетической группой которых являются нуклеотиды |
заряд | «-» являются полианионами | При связи с белком-катионом, их отрицательный заряд уменьшается |
При уменьшении заряда, уменьшается и растворимость. Значит лучше растворяются в воде НК.
10. В: Чем опасны неумеренные попытки загореть?
О: При попытке загореть в организме увеличивается синтез меланина. Значит действие УФИ не очень предпочтительно. Если меланина в организме вырабатывается недостаточно, то УФ проникает в более глубокие слои кожи. Таким образом он действует на клетки кожи. А именно на их мембраны. В основе мембран клеток лежит билипидный слой, состоящий из ФЛ, ВЖК. А ВЖК имеют следующий тип строения : -С-С-С-.. т.е. цепь из углеродных атомов. А УФ луч – это сгусток энергии, который рвет эту цепь по гомолитическому типу распада связи, т.е. образуются свободные радикалы, имеющие неспаренный электрон. Именно эти радикалы и запускают ПОЛ. При этом процессе повреждаемся мембрана клетки, и УФ луч проникает внутрь. А внутри клетки с большом количестве находятся белки и НК, которые являются полимерами. При действии на них УФИ – происходит денатурация. Последствия: ожоги, опухоли. Так же при неумеренных попытках загореть провоцируется избыточный синтез витамина D, чо может привести к гипервитаминозу, последствиями чего является увеличения концентрации Са2+ в крови, и он может откладываться в тканях и органах, нарушая их деятельность.
11. : В: У пепсина ИЭТ равна 1. Какие аминокислоты преобладают в его молекуле?
О: Кислые аминокислоты.
12: В: Приходилось ли вам наблюдать за работой ферментов? Приведите примеры.
О: Углеводы: брожение – молочнокислое, спиртовое, лимоннокислое, уксуснокислое и т.д. (йогурты, кефир, квас, квашение капусты, кислое тесто)
Липиды: прогоркание сливочного масла
Белки: гниение (тухлые яйца, испорченные продукты, плесневелый сыр)
13. В: Напишите реакцию декарбоксилирования глутамата. Назовите класс фермента. Роль продукта.
О: 
Продукт – гамма-аминомасляная кислота – тормозный медиатор. Фермент- ГЛУТАМАТДЕКАРБОКСИЛАЗА. Класс фермента – лиазы ( рвет –С-С- связь)
14. В: Укажите класс фермента альдолазы гликолиза. Ответ обоснуйте
О: Класс фермента- лиаза. Рвет –С-С- связь. С помощью этого фермента фруктоза-1,6-дифосфат превращается в ГА-3-Ф и ДГАФ.
в новых задачах нет!
В: Что опаснее ожог кислотой или щелочью (при их равной ионной силе)? Ответ поясните.
О: Опаснее ожог щелочью. И кислота, и щелочь при попадании на кожу вызывают денатурацию белков ткани. Но кислота обладает свойством – гигроскопичности. Это свойство обуславливает захват воды из ткани, т.е при попадании на кожу кислота как бы вытягивает всю воду из ткани и остается сухая корочка. Она и является препятствием для дальнейшего проникновения кислоты в более глубокие слои кожи. Щелочь же таким свойством не обладает и поэтому может вызвать денатурацию белков более глубоких слоев кожи.
В: С какой целью кварцуют операционные? Механизм явления.
О: Кварцевание – воздействие УФИ на какую-либо поверхность. Кварцевание используют для обезвреживания микроорганизмов. В основе этого лежит денатурация белков этих микроорганизмов, причем в первую очередь рвутся гидрофобные взаимодействия радикалов аминокислот в пептидах, что «открывает» пептидные связи первичной структуры белка.
В: Первая помощь при отравлении солями тяжелых металлов. Ответ поясните
О: Главная задача – предотвратить всасывание этих солей. Для этого внутрь вводят раствор природных белков. Чаще это молоко. Белки молока связываются с солями, что вызывает их денатурацию и они осаждаются на слизистую, уменьшая доступ солей к слизистой. После этого делают промывание.
В: Сколько глюкозы в норме в моче и почему?
О: В норме глюкозы в моче нет, т.к. она полностью реабсорбируется почечными канальцами. В первичной моче есть глюкоза, но затем она полностью реабсорбируется, причем реабсорбция идет путем активного транспорта, т.е. с затратой энергии. При хронической гипергликемии (9-10 ммоль/л) уменьшается процент реабсорбции этого соединения, т.к. не хватает энергии и может развиться глюкозурия.
В: Назовите фермент, принимающий участи в синтезе и распаде гликогена. Формулы реакций.
О: 
Фермент – ФОСФОГЕКСОМУТАЗА.
21.В: Чем грозит ранее и неумеренное употребление легкоусвояемых углеводов у детей? Почему?
О: Легкоусвояемые углеводы детям можно давать с 5 лет. До этого срока нельзя, т.к. чревато:
а) диатез,
б) кариес,
в) в крови наблюдается гипергликемия – а значит выработка инсулина, что ведет к липогенезу в липоцитах — как следствие ожирение, в печени липогенез – жировая инфильтрация (перерождение) печени,
г) может развиться СД II типа,
д) увеличивается синтез ХС – атеросклероз,
е) увеличенное поступление ХС в печень, выводится с желчью, если его содержание в желчи превышено – осаждение, желчные камни.
В: Разница в использовании гликогена в мышцах и печени.
О:
23.: Почему блок глюкозо-6-фосфатазы обуславливает стимуляцию синтеза гликогена? Пример патологии.
О: Дефицит глюкозо-6-фосфатазы составляет основу болезни Гирке, или гликогеноза типа 1. Недостаточность этого фермента приводит к невозможности превращения глюкозо-6-фосфата в глюкозу, что сопровождается накоплением гликогена в печени и почках. Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Поступление глюкозы в организм с пищей, в принципе, дает возможность поддерживать в крови нормальный уровень глюкозы, однако для этого поступление пищи, содержащей глюкозу, должно быть практически непрерывным. В реальных условиях существования, т. е. при отсутствии непрерывного поступления глюкозы, в здоровом организме последняя депонируется в виде гликогена, который при необходимости используется при его полимеризации.
Первичное нарушение при болезни Гирке происходит на генетическом уровне. Оно состоит в полной или почти полной неспособности клеток продуцировать глюкозо-6-фосфатазу, обеспечивающую отщепление свободной глюкозы от глюкозо-6-фосфата. В результате этого гликогенолиз прерывается на уровне глюкозо-6-фосфата и дальше не идет. Дефосфорилирование с участием глюкозо-6-фосфатазы является ключевой реакцией не только гликогенолиза, но и глюконеогенеза, который, таким образом, при болезни Гирке также прерывается на уровне глюкозо-6-фосфата. Возникновение устойчивой гипогликемии, которая в реальных условиях неизбежна из-за непоступления в кровь глюкозы как конечного продукта гликогенолиза и глюконеогенеза, в свою очередь приводит к постоянной повышенной секреции глюкагона как стимулятора гликогенолиза. Глюкагон, однако, в условиях прерывания этого процесса способен лишь без пользы для организма непрерывно стимулировать его начальные стадии.
Как найти изоэлектрическую точку белка?
Изоэлектрическая точка, как и молекулярная масса, является одной из важнейних характеристик белка или пептида. Под изоэлектрической точкой (pI) подразумевают значение pH среды, при котором суммарный электрический заряд на поверхности белковой частицы равен нулю. Как известно, в состав белков и пептидов входят аминокислоты, содержащие как группировки, способные в водной среде отдавать протоны с возникновением отрицательного заряда (анионогенные группы), так и группировки, способные присоединять протоны с появлением положительного заряда (катионогенные группы). От соотношения тех и других зависит величина изоэлектрической точки. Если в составе белка (пептида) преобладают боковые радикалы, содержащие анионогенные группы, то его pI находится в кислой среде, где избыток протонов будет подавлять диссоциацию этих групп. Если в составе белка (пептида) преобладают боковые радикалы, содержащие катионогенные группы, то его pI находится в щелочной среде, так как протонирование этих групп будет затруднено при низкой концентрации ионов водорода в растворе.
Наличие заряда на поверхности белковой частицы является (наряду с гидратной оболочкой) одним из факторов, удерживающих белок в водных растворах. В изоэлектрической точке растворимость белка в воде минимальна и он легко выпадает в осадок при воздействиях, снижающих гидратацию его молекул (при добавлении электролитов или водоотнимающих реагентов). Это можно использовать для избирательного осаждения белков из раствора с последующей очисткой их от низкомолекулярных примесей. Зная изоэлектрическую точку определённого белка, можно предсказать направление его движения в электрическом поле при известном значении pH среды. Я уже давно вывел следующее нехитрое правило: нужно из значения pI вычесть значение pH, при котором проводится электрофорез; если в результате получается отрицательное число, то заряд белка ‘-‘ и он будет двигаться к аноду, если получается положительное число – заряд белка ‘+’ и он будет двигаться к катоду.
Экспериментально определить изоэлектрическую точку белка можно следующим образом. Готовят ряд пробирок, содержащих буферный раствор с различными значениями pH, добавляют в каждую раствор исследуемого белка, перемешивают и наблюдают за содержимым пробирок. pH пробирки с наибольшей мутностью соответствует изоэлектрической точке.
Значение изоэлектрической точки можно также вычислить, используя специальные формулы, если известен аминокислотный состав белка или пептида. В настоящее время для подобных расчётов используются компьютерные программы. Так, например, на сайте «Практическая молекулярная биология» (http://molbiol.ru/) имеется раздел, на котором собрано большое количество программ, написанных на JavaScript. Эти программы позволяют автоматизировать многие расчёты, которые приходится производить в лабораторной практике. Среди них есть и программа «Анализ последовательности белка» (авторы – В.Клименков, А.Широкая, А.Авдей), позволяющая получить целый ряд параметров пептида или белка, исходя из его первичной структуры.Посмотрим, как работает эта программа. В качестве примера можно взять биологически активный пептид ангиотензин II, обладающий мощным сосудосуживающим действием. Его первичная структура: Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe (Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. – М.: Просвещение, 1982, с.272).
Сначала нужно перевести трёхбуквенные обозначения аминокислот пептида в однобуквенный код. Воспользуемся для этого другой программой на сайте MolBiol.ru. Полученную последовательность DRVYIHPF копируем в строку в программе «Анализ последовательности белка», нажимаем кнопку “Расчёт!” и в новом окне получаем следующую информацию:Таким образом, изоэлектрическая точка ангиотензина II находится в слабощелочной среде, и при нейтральном значении pH данный пептид будет заряжен положительно. Можете попытаться использовать эту программу для расчёта параметров других пептидов, первичная структура которых приведена в учебнике Овчинникова.
Изоэлектрическая точка белка и ее определение. От чего зависит изоэлектрическая точка белков? Почему изоэлектрическая точка различна для разных белков?
Молекулы белков представляют собой амфотерные основания, поскольку содержат свободные амино- и карбоксигруппы. При рН раствора меньше 7 они имеют отрицательный заряд, а при рН больше 7 — положительный. При равенстве данных зарядов, которое достижимо при установлении в растворе определенной кислотности или щелочности, устанавливается так называемая изоэлектрическая точка белка.
Понятие об изоэлектрической точке
Белки состоят из аминокислот. Некоторые из этих соединений (аргинин, аспарагиновая кислота, гистидин, глутаминовая кислота, лизин) представлены в виде радикалов, содержащих ионогенные группы, то есть такие группы, которые способны к ионизации. Помимо них к ионизации способны альфа-карбоксильная и аминогруппы, расположенные на углеродном и азотном концах полипептидных цепей. Если рН раствора равен 7 или приближен к данной отметке, то в ионизированном состоянии находятся все ионогенные группы. По мере удаления от данного значения рН в ту или иную сторону, причем преимущественно в кислую, белок начинает переход в изоэлектрическое состояние, при котором молекула данного вещества становится электронейтральной, число ионизированных групп стремится к нулю. Величина рН, при которой белки переходят в изоэлектрическое состояние, называется изоэлектрической точкой белков (ИЭТ).
Физико-химическая природа белков
Из-за того, что в состав белков входят карбокси- и аминные группы, они могут диссоциировать как основания и как кислоты. Свободная карбоксильная группа при диссоциации отдает положительно заряженный ион водорода и анион COO-. В результате ион водорода присоединяется к аминогруппе, что характеризует основные свойства белка, в результате чего образуются частицы белка с отрицательным и положительным зарядами. При помещении белка в кислый раствор его кислотная диссоциация будет подавляться из-за значительного присутствия катионов водорода. И наоборот, при помещении его в основный раствор его основная диссоциация будет подавляться из-за присутствия анионов COO-.
Пропускание через белковый раствор электрического тока приведет к тому, что анионы начнут двигаться к катоду, а катионы — к аноду. В любом белке есть определенная величина рН, при которой движение ионов при пропускании тока не будет происходить. В этом случае говорят о равенстве разнонаправленных ионов и равенстве различных степеней (основной и кислой) в белковой молекуле, что характеризуется изоэлектрическим состоянием.
Как известно, вода представляет собой диполь, поэтому она располагает свои частицы вокруг белковой молекулы в зависимости от того, как она заряжена. В изоэлектрической точке молекула белка не имеет гидратно-ориентированной оболочки. Если осуществляется осаждение белков, необходимо, прежде всего, разрушить гидратную оболочку, сняв электрический заряд.
Использование ИЭТ в промышленности
В изоэлектрическом состоянии некоторые свойства раствора белка, такие как набухание, вязкость, осмотическое давление, светопропускание, имеют минимальные значения, при этом показатель преломления и оптическая плотность достигают, наоборот, максимальной величины. Изоэлектрическую точку белка можно определить опытным путем, определяя зависимость указанных выше свойств белкового раствора: от величины рН, при этом по положению экстремумов на графиках определяют ИЭТ. В изоэлектрическом состоянии казеин способен осаждаться, что применяется при производстве сыров и кисломолочных продуктов, для получения казеина из обезжиренного молока, как сырья в различных производствах (казеиновые клеи, искусственные продукты питания и т. д.). Измерение ИЭТ позволяет оценить качество белка, в частности, молочного продукта на наличие примесей. Это актуально на сегодняшний день, поскольку введение растительных добавок в молочную основу позволяет заменить часть животного белка растительным, который является более дешевым.
Помимо этого, изоэлектрическая точка белка может использовать при очистке сточных вод от птицефабрик. Так, основная доля загрязнений сточных вод убойного цеха птицефабрики приходится на белки крови. Учитывая то, что ИЭТ большинства белков находится в зоне слабокислой реакции среды, наиболее полное извлечение белков будет происходить при слабокислой реакции среды при величине рН, стремящейся к ИЭТ.
Факторы, оказывающие влияние на ИЭТ
На ИЭТ оказывает влияние несколько факторов. Рассмотрим, от чего зависит изоэлектрическая точка белков. Прежде всего, она определяется преобладанием аминных или карбоксигрупп в составе молекулы белка. Большая часть белков представляют собой более сильные кислоты по сравнению с основаниями, поэтому для них ИЭТ меньше 7. Имеется группа белков, которые являются более сильными основаниями, чем кислотами, для них ИЭТ больше 7. Установлена сильная корреляционная зависимость между изоэлектрической точкой белка и содержанием ионов солей в растворе. Концентрация белка не оказывает никакого влияния на данный показатель. Рассмотренные факторы позволяют понять, почему изоэлектрическая точка различна для разных белков.
Примеры ИЭТ белков:
- пепсин имеет значение ИЭТ около 1;
- казеин и желатин — 4,7;
- яичный альбумин — 4,8;
- муцин — 2,7;
- пепсиноген — 3,7;
- альбумины — 4,6;
- инсулин — 5,3;
- оксигемоглобин — 6,8;
- карбоксигемоглобин — около 6,9;
- миоглобин — 7,0;
- химотрипсин — 8,6;
- цитохром С — 10,5;
- сальмин — 12.
ИЭТ и ее определение
Все методы определения изоэлектрической точки белков основаны на приготовлении буферных растворов, имеющих отличающуюся реакцию среды. Во все эти растворы помещаются одинаковые навески изучаемого белка, который может быть как в сухом виде, так и в виде раствора. Используются различные методы определения ИЭТ. Как определить изоэлектрическую точку белка?
Основными методами определения ИЭТ являются электрофорез, по минимуму вязкости и связанный с применением водоотнимающих веществ. Могут использоваться и некоторые другие методы, такие, как определение по степени набухания сухого белка, скорости застудевания, но они менее точные и требуют наличия большого количества белка.
Электрофорез
При использовании данного метода в прибор для его осуществления помещаются полоски хромотографической или фильтровальной бумаги, смоченные определенным буферным раствором. Посередине каждой полоски делается карандашная отметка, в которую при помощи пипетки наносится одна капля изучаемого раствора белка. Затем прибор включают и через эти полоски пропускают электрический ток. Макромолекулы изменяют свой заряд в зависимости от величины рН буферного раствора. Если величина рН превышает ИЭТ, то наблюдается отрицательный заряд макромолекул, и наоборот.
Если рН равно ИЭТ, то макромолекулы становятся нейтрально заряженными. Через определенное время подача тока прекращается, полоски бумаги достаются из прибора и высушиваются, после чего пятна белка опрыскивают нингидрином для их проявления. ИЭТ устанавливают по буферному раствору полоски бумаги, где белковое пятно осталось там же, где была нанесена капля. При необходимости этот метод может быть применен и для тонкого фракционирования белков.
Применение других методов для определения ИЭТ
При нахождении в изоэлектрическом состоянии молекулы белков менее гидратированы, поэтому изоэлектрическую точку белка можно определить, используя метод по минимуму вязкости. Для его применения необходимо наличие вискозиметра. С помощью этого прибора определяют относительную вязкость буферных растворов. Молекулы белка, находящегося в изоэлектрическом состоянии, свернуты, поэтому самая небольшая вязкость будет у раствора, в котором его рН будет совпадать с ИЭТ.
На этом же свойстве основан метод, связанный с действием водоотнимающих средств. В качестве таких средств могут выступать ацетон, эфир или спирт. Выделение белков из соответствующих растворов потенциально происходит тем быстрее и полнее, чем полнее соответствует реакция среды ИЭТ. В изоэлектрической точке растворы белков неустойчивы.
Таким образом, существуют различные методы определения изоэлектрической точки белка. И ее определение должно выполняться в зависимости от имеющегося оборудования, материалов, количества белка.
Устойчивость белка в ИЭТ
В изоэлектрической точке белка силы отталкивания между белковыми частицами в макромолекуле ослабевают, благодаря чему происходи агрегация этих молекул и белок выпадает в осадок. Это свидетельствует о том, что в ИЭТ белок неустойчивый за счет потери заряда, который является фактором стабилизации водных белковых растворов. Если к белку добавить кислоту или основание, то молекулы перезаряжаются, белок осуществляет переход в раствор.
В заключение
Таким образом, изоэлектрическая точка белка представляет собой значение реакции среды (рН), при котором в белковой молекуле отмечается равенство разнонаправленных (отрицательных и положительных) зарядов и равенство различных степеней (основных и кислотных) диссоциации. В данной точке белок теряет заряды и становится неустойчивым, вследствие чего выпадает в осадок. Молекула белка сворачивается, в то время, когда она несет в себе определенные заряды, она распрямлена в виде нити.