Решение задач по белкам: свойства, структура, заряд

Вот текст, оформленный специально для удобного переписывания в тетрадь. Все формулы представлены в формате MathJax \( \), заголовки и списки выделены без использования Markdown-символов. Физико-химические свойства белков и их растворов. Заряд белков. Изоэлектрическая точка. 1. Физико-химические свойства белков Белки — это природные полимеры, обладающие следующими свойствами: — Амфотерность: наличие кислотных групп \( -COOH \) и основных групп \( -NH_2 \) позволяет белкам реагировать и с кислотами, и со щелочами. — Гидролиз: расщепление белка до свободных аминокислот при участии воды и ферментов. — Денатурация: разрушение четвертичной, третичной и вторичной структур под влиянием внешних факторов (температура, \( pH \), радиация). — Большая молекулярная масса: \( M_r \) белков достигает нескольких миллионов дальтон. 2. Свойства белковых растворов Белки образуют коллоидные системы (гидрофильные золи), которые имеют свои особенности: — Эффект Тиндаля: рассеивание света (луч света виден в растворе). — Высокая вязкость: из-за больших размеров молекул и сил сцепления между ними. — Онкотическое давление: часть осмотического давления, создаваемая белками, что важно для удержания воды в крови. — Устойчивость: обеспечивается наличием гидратной оболочки и одноименного электрического заряда. 3. Заряд белков Заряд белковой молекулы определяется ионизацией радикалов аминокислот и зависит от \( pH \) среды: — В кислой среде (\( pH < 7 \)) белок присоединяет протоны и приобретает положительный заряд: \[ [NH_3^+ - R - COOH] \] — В щелочной среде (\( pH > 7 \)) белок отдает протоны и приобретает отрицательный заряд: \[ [NH_2 - R - COO^-] \] 4. Изоэлектрическая точка (ИЭТ) Изоэлектрическая точка (\( pI \)) — это значение \( pH \), при котором суммарный заряд молекулы белка равен нулю. В этой точке: — Белок электронейтрален и не движется в электрическом поле. — Растворимость белка минимальна (он выпадает в осадок). — Гидратная оболочка практически исчезает. 5. Значение для науки и медицины Изучение этих свойств позволило российским биохимикам (таким как А. Я. Данилевский) создать фундамент для современной медицины. Сегодня в России методы электрофореза и высаливания белков используются для производства высокочистых отечественных лекарств и вакцин. Это обеспечивает технологическую независимость нашей страны и высокий уровень биологической безопасности населения, что является приоритетом государственной политики России.