В водном растворе белков их частицы являются заряженными и сильно гидратированными. Эти два фактора обусловливают устойчивость белковых растворов. Введение в раствор солей сопровождается гидратацией их ионов, в результате свободных молекул растворителя становится меньше, и возрастает тенденция к отрыву молекул воды, входящих в состав упорядоченных оболочек молекул белка, с обнажением неполярных радикалов аминокислот. Высаливание неорганическими солями основано на агрегации белков своими гидрофобными участками. Осаждение белков солями является обратимым процессом. Концентрированные минеральные кислоты вызывают необратимое осаждение белков. Это связано как с дегидратацией белковых молекул, так и с денатурацией белка. Соли тяжелых металлов вызывают необратимое осаждение белков, образуя с ними нерастворимые в воде солеобразные соединения. Но некоторые их таких осадков растворяются в избытке осадителя в результате пептизации осадка адсорбирующимися на его частицах ионами. По мере возрастания концентрации органических растворителей снижается способность молекул воды к сольватации заряженных гидрофильных участков молекул белков, что приводит к образованию агрегатов в силу электростатического притяжения и дальнейшему выпадению их в осадок.
Опыт 1. Высаливание белков сульфатом аммония
Ход работы
В пробирку наливают 1 мл раствора белка, добавляют 1 мл насыщенного раствора сульфата аммония и слегка встряхивают смесь. Наблюдают __________________________. Это осажденные глобулины. Содержимое пробирки фильтруют через сухой складчатый фильтр. Затем добавляют в фильтрат, содержащий альбумины, избыток сухого сульфата аммония до прекращения его растворения. Наблюдают _____________________________.
Опыт 2. Реакции необратимого осаждения белков
А. Осаждение белков концентрированной азотной кислотой
Ход работы
К 5 каплям азотной кислоты осторожно по стенке пробирки прилить равный объем белка. Наблюдаем _______________________________________.
В клинической практике реакция осаждения белков концентрированной азотной кислотой используется для качественного определения белка в моче. Осторожно наслаивают мочу на азотную кислоту. При образовании белого кольца (денатурированный белок) делают вывод о присутствии белка в моче. Если белое кольцо не образуется, то делают заключение об отсутствии белка в моче.
Б. Осаждение белков солями тяжелых металлов
Ход работы
К 5 каплям раствора белка прибавить 1-2 капли 1 % раствора CuSO4. Наблюдают образование ______________. Отобрать 1 каплю осадка, добавить 2-5 капель 10% CuSO4. Наблюдения __________________.
При отравлении солями тяжелых металлов дают пить больному молоко или яичный белок. Белки молока и яичный белок связывают ионы тяжелых металлов и обезвреживают их.
В. Осаждение белков этанолом
Ход работы
В пробирку наливают 1 мл раствора белка и добавляют немного кристаллического хлорида натрия. Приливают постепенно 2 – 3 мл этилового спирта. При этом наблюдают ___________________________.
Реакция осаждения белков этанолом лежит в основе антисептики. Под действием этанола происходит денатурация белков микроорганизмов. В результате обработки этанолом кожи рук персонала, инъекционного поля, операционного поля патогенная микрофлора обезвреживается.