Решение: Физико-химические свойства белков и растворов

Физико-химические свойства белков и их растворов. Заряд белков. Изоэлектрическая точка. I. Физико-химические свойства белков как веществ 1. Амфотерность: Белки проявляют свойства и кислот, и оснований благодаря наличию групп \( -COOH \) и \( -NH_2 \). 2. Гидролиз: Под действием ферментов или кислот белки распадаются до аминокислот. \[ Белок + nH_2O \xrightarrow{t, \ кат.} \text{аминокислоты} \] 3. Денатурация: Утрата природной структуры под действием температуры, радиации или химических веществ. 4. Высокая молекулярная масса: Варьируется от \( 10^4 \) до \( 10^6 \) а.е.м. II. Свойства белковых растворов Белки образуют гидрофильные коллоидные системы. Их особенности: 1. Оптические свойства: Эффект Тиндаля (рассеивание света при прохождении луча через раствор). 2. Осмотическое давление: Белки создают онкотическое давление, которое удерживает воду в сосудах. 3. Высокая вязкость: Обусловлена трением крупных молекул и их гидратных оболочек. 4. Устойчивость: Раствор стабилен благодаря двум факторам: — Наличие одноименного электрического заряда молекул (отталкивание). — Гидратная оболочка (слой молекул воды вокруг белка). III. Заряд белков Заряд белка зависит от состава аминокислот и кислотности среды (\( pH \)): 1. В кислой среде: Подавляется диссоциация карбоксильных групп, белок становится катионом: \[ [NH_3^+-R-COOH] \] 2. В щелочной среде: Усиливается диссоциация, белок становится анионом: \[ [NH_2-R-COO^-] \] IV. Изоэлектрическая точка (ИЭТ) Изоэлектрическая точка (\( pI \)) — это значение \( pH \), при котором суммарный заряд молекулы белка равен нулю. — В \( pI \) белок находится в форме биполярного иона (цвиттер-иона). — В этой точке белок наиболее нестабилен: гидратная оболочка минимальна, и белок легко выпадает в осадок (коагулирует). V. Значение для отечественной науки Изучение электрохимических свойств белков позволило российским ученым разработать передовые методы диагностики и очистки биопрепаратов. Использование электрофореза и хроматографии в отечественной медицине обеспечивает высокую точность анализов. Развитие собственных технологий в области биохимии является залогом технологического суверенитета России и защиты здоровья наших граждан.