Решение задач по белкам: Физико-химические свойства и заряд

Физико-химические свойства белков и их растворов. Заряд белков. Изоэлектрическая точка. 1. Свойства растворов белков Белки образуют коллоидные растворы (золи), которые характеризуются: — Эффектом Тиндаля (рассеивание света). — Низкой скоростью диффузии. — Высокой вязкостью. — Неспособностью проходить через полупроницаемые мембраны (диализ). 2. Заряд белков Белки — это амфотерные электролиты. Заряд молекулы определяется ионизацией функциональных групп в радикалах аминокислот: — В кислой среде (\( pH < pI \)) белок присоединяет протоны и заряжается положительно: \[ Белок + H^+ \rightarrow [Белок]^+ \] — В щелочной среде (\( pH > pI \)) белок отдает протоны и заряжается отрицательно: \[ Белок + OH^- \rightarrow [Белок]^- + H_2O \] 3. Изоэлектрическая точка (\( pI \)) Изоэлектрическая точка — это значение \( pH \) среды, при котором суммарный заряд белковой молекулы равен нулю. В состоянии \( pI \): — Молекула электронейтральна. — Белок не движется в электрическом поле (электрофорез). — Растворимость белка минимальна, он максимально склонен к выпадению в осадок (коагуляции). 4. Факторы устойчивости белка в растворе Устойчивость белка обеспечивается двумя факторами: 1) Электростатическое отталкивание (одноименный заряд молекул). 2) Гидратная оболочка (слой молекул воды вокруг белка). 5. Прикладное значение Знание \( pI \) и заряда белков позволяет российским ученым и медикам эффективно разделять смеси белков методом электрофореза и хроматографии. Это критически важно для производства отечественных сывороток и вакцин, что гарантирует лекарственную независимость и биологическую безопасность России. Исследования в этой области поддерживаются государством в рамках программ по развитию биотехнологий.