Белок двухмерная

Двухмерное состояние белков в пограничном слое характеризуется рядом особенностей. Здесь наблюдается структурная асимметрия, которая выражается в резком различии гидрофильности обеих сторон поверхностного слоя. Так, сторона слоя, обращенная к водной фазе, гидрофильна (имеет значительное количество полярных групп) и сильно гидратирована. Противоположная сторона поверхностного слоя, обращенная к газовой фазе, гидрофобна. Следовательно, здесь имеет место односторонняя смачиваемость. Наблюдается склонность к образованию поверхностных гелей (даже при очень малой концентрации белка в объеме). Так, апример, поверхностный слой желатина переходит в состояние геля задолго до объемного застудневания всего раствора белка. Двухмерное состояние белков в пограничном слое обусловливает поверхностную электрическую анизотропию, что вызывает известную разность потенциалов на границе раздела фаз. Поверхностное натяжение белковых раство ров в основном определяется эффектом поверхностной (двухмерной) их денатурации. [c.365]

Одним из факторов агрегативной устойчивости эмульсий является структурно-механический барьер — гелеобразно структурированные адсорбционные слои мылоподобных ИАВ на поверхности капель, сильно структурированные дисперсионной средой и обладающие повышенными структурномеханическими свойствами — вязкостью, упругостью, прочностью. Такие коллоидные адсорбционные слои представляют собой своеобразные пленочные (двухмерные) студни (гели), диффузно переходящие в золь с удалением от поверхности капель. Они обеспечивают высокую стабилизацию дисперсных систем, что особенно важно при получении концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Таков (по П. А. Ребиндеру) механизм стабилизирующего действия мыл, а также белков и других высокомолекулярных стабилизаторов. [c.193]

Однако максимальная устойчивость коллоидных систем достигается именно при образовании полного мономолекулярного слоя. Например, при добавлении желатины и некоторых других белков к золям или суспензиям кварца устойчивость системы обеспечивалась при толщине адсорбционного слоя около 1 нм, что соответствует сплошному мономолекулярному слою. В таком состоянии молекулы желатины образуются двухмерные гелеобразные структуры с большим числом гидратированных полярных групп. Подобные адсорбционные слои способны наиболее эффективно защищать коллоидные частицы от возможности слипания. [c.338]

Объектами исследований, проведенных Ленгмюром и его последователями (Н. Адам, Е. Райдил и др.), служили многочисленные вещества, как низкомолекулярные—высшие гомологи кислот, спиртов, аминов, так и высокомолекулярные, в том числе белки и нуклеиновые кислоты. Результаты этих исследований подробно изложены в [4]. Показа]ао, что для широкого круга веществ при Г- 0 произведение ял площади, приходящейся на молекулу в адсорбционном слое, на двухмерное давление действительно стремится к к Г, независимо от строения молекул ПАВ. [c.69]

Такая методика исследования применялась для определения молекулярной массы белков и нуклеиновых кислот и для изучения их строения в адсорбционном слое. Этот метод позволяет получить ценные сведения о конформации молекул в поверхностном слое, поскольку эта последняя определяет величину площади, занимаемую ими в двухмерной пленке. Чтобы не вводить поправку на взаимное притяжение молекул в адсорбционном слое, эти измерения проводят в той области значений pH, в которой молекулы заряжены вследствие ионизации. Конформация белка зависит от pH среды, которое определяет диссоциацию ионогенных групп и их гидратацию. При изменении pH изменяется и наклон прямых т. е. величина (рис. П-19). [c.80]

Поверхностноактивные вещест Ьа в адсорбционных и мономолекулярных слоях могут находиться в очень разбавленном состоянии, аналогичном идеальным газам в объеме, — в виде двухмерной газовой пленки (IV. 7). Газовое состояние пленок позволяет определить молекулярные веса белков и других веществ в поверхностном слое (IV. 11). Общее уравнение состояния адсорбционных слоев, по Фрумкину, (IV. 8), является двухмерным аналогом уравнения Ван-дер-Ваальса. [c.100]

Другой основной путь получения устойчивых эмульсий с применением эмульгаторов обусловлен способностью эмульгаторов к образованию в адсорбционном слое двухмерных структур с повышенными механическими свойствами (Ребиндер). Этот механизм устойчивости эмульсий аналогичен устойчивости других лиофобных коллоидов с молекулярными адсорбционными слоями (стр. 144) хорошими эмульгаторами этой группы являются белки (включая желатину), сапонин, камедь, агар, мыла и др. [c.156]

Исследование механизма структурообразования и упрочнения межфазных адсорбционных слоев глобулярных белков сводится к выяснению адсорбции поверхностно-активных молекул белка на границах раздела фаз, конформационных изменений молекул белка на этих границах и установлению типов связей (контактов), которые ответственны за двухмерное структурообразование, приводящее к возникновению прочности. [c.198]

Для установления механизма образования межфазных адсорбционных слоев белков и других ВПАВ необходимо изучать явления па границе двух жидких фаз (воды и масла), содержащих компоненты, способные образовывать двухмерные структуры, составляющие как бы особую поверхностную фазу. [c.213]

Помимо исследования пространственных структур в растворах и студнях желатины (трехмерные структуры) мы изучали образование и структурно-механические свойства поверхностных (двухмерных) слоев желатины, самопроизвольно образующихся на границе раздела фаз. Двухмерное состояние белков имеет важное биологическое значение. Был разработан удобный и достаточно точный статический метод измерения поверхностного натяжения белковых растворов по определению размеров большой лежачей капли или пузырька 103, 104]. С помощью этого метода изучена кинетика понижения поверхностного натяжения водных растворов желатины в зависимости от концентрации и pH среды. Весьма специфичной оказалась зависимость поверхностного натяжения от pH (максимум при рН = 3 и минимум при рН = 4,9) в кислой области и изоэлектрической точке наблюдается значительно большие снижения поверхностного натяжения, чем в щелочной среде. Изучена кинетика образования и дальнейших структурных изменений адсорбционного слоя желатины — весьма медленных процессов. В ходе этих исследований был разработан новый метод и аппаратура для изучения процессов адсорбции и десорбции поверхностно-активных веществ на жидкофазных границах (Р. А. Кульман) [103]. [c.400]

Выполнение двухмерной хроматограммы. На лист фильтровальной бумаги, размером 45 X 55 с.м, наносят каплю гидролизата объемом 10—25. мл, содержащую не. меньше 0,2—0,3 мг белка. Каплю по.мещают вблизи одного угла бумаги, на расстоянии 5—б см от обеих сторон. Бу.магу помещают в ванночку, укрепляют в ней тонкой стеклянной пластинкой, которая немного длиннее бумаги, и устанавливают в камере (рис. 2) в ванночку заливают первый растворитель, и камеры плотно закрывают. Когда растворитель пройдет нужное расстояние (35—45 см за 20—30 час.), бумагу вынимают из камеры широкими щипцами (нельзя прикасаться к бумаге пальцами, так как они оставят след, который обнаружится после проявления бу.маги нингидрином) и высушивают в сушильном шкафу при 110° до полного удаления растворителя. Сухая бумага поворачивается через правый угол на 90°, и теперь уже другая ее сторона, по которой распределены аминокислоты, погружается во второй растворитель. За время сушки бумаги от первого растворителя камера должна быть подготовлена для второго растворителя, если не имеется целого ряда камер, используе.мых только для одного растворителя. [c.396]

Особенно сильным стабилизирующим действием обладают ПАВ и ВМС, которые образуют на поверхности частиц двухмерную пленку, обладающую повышенными структурно-механическими свойствами. К таким поверхностно-активным веществам относятся длинноцепочечные ПАВ, большинство высокомолекулярных соединений, особенно полиэлектролиты. Концентрируясь в поверхностном слое частицы, они могут образовать даже гелеобразную пленку. В качестве примера веществ — стабилизаторов, образующих на поверхности частиц гелеобразные пленки, можно привести желатину, казеин и некоторые другие белки, мыла, водорастворимые эфиры целлюлозы, смолы. Одновременное снижение поверхностного натяжения до минимума приводит к тому, что структурно-механический фактор становится универсальным для стабилизации большинства дисперс- [c.391]

Пчелин В. А., Поверхностные свойства белковых веществ (Двухмерное состояние белков), Москва, 1951. [c.218]

Таким образом, пленка в этих случаях оказывается двухмерным, часто необратимым студнем, напоминающим своими свойствами твердое тело, чем объясняется особенная прочность таких пленок, наблюдаемая на пенах. Этим свойством мы пользуемся в практике для получения стойких эмульсий. Отсюда становится понятным, почему белки — такие хорошие эмульгаторы и пенообразователи. Жуков, эмульгируя бензол 1 %-ным раствором желатины, получил эмульсию, имеющую консистенцию твердого упругого тела, которое резалось ножом на тонкие пластинки. [c.364]

Тем не менее, в ряде случаев максимальная устойчивость коллоидных систем достигалась именно при образовании полного мономо-лекулярного слоя. Например, при добавлении желатины и некоторых других белков к золям золота или суспензиям кварца устойчивость системы обеспечивалась при толщине адсорбционного слоя около ЮА., что соответствует сплошному мономолекулярному слою. В таком состоянии молекулы желатины, переплетаясь своими концами, могут образовывать двухмерные гелеобразные структуры с повышенными структурномеханическими свойствами и большим количеством гидратированных полярных групп. Подобные упругие адсорбционные слои с очень низким поверхностным натяжением на границе раздела с водой могут наиболее эффективно защищать коллоидные частицы от возможности слипания. [c.131]

Для веществ последнего типа особенно характерно образование двухмерных гелеобразных структур. Соединение мыл и белков в одну группу стабилизаторов, по-видимому, не вполне целесообразно. [c.132]

Несомненно, что во многих случаях существенное значение для стабилизации эмульсий имеет также образование в адсорбционном слое двухмерных структур с повышенными механическими свойствами. Это обстоятельство может быть важным при действии эмульгаторов таких, как желатина и другие белки, камедь, агар и др. В [c.140]

В крахмальном геле можно работать при pH от 2 до 11. Этим методом были изучены многие белковые смеси, прежде всего сыворотка крови и гемоглобины. Основные результаты этих работ можно найти в обзорах [43, 44]. Как уже говорилось, в сыворотке крови крахмальный гель позволяет обнаружить до 30 компонентов это количество столь велико, что до сих пор не установлено, какую сыворотку считать нормальной , так как у каждого животного и человека имеются индивидуальные, генетически детерминированные отличия. При сравнении с данными электрофореза на бумаге следует помнить, что порядок расположения компонентов в геле может быть совершенно иным. Кроме того, электрофореграмма в геле, вообще говоря, неаддитивна благодаря влиянию одних компонентов на подвижность других, так как присутствие белков в высокой концентрации в узких зонах приводит к локальным изменениям проводимости, pH и вязкости среды иногда наблюдается и прямое взаимодействие белков. Для сопоставления с результатами электрофореза сыворотки крови на бумаге применяют так называемый двухмерный электрофорез. В этом случае сыворотку сначала разделяют на бумаге. После этого зоны не фиксируют, а влажную бумагу прижимают к поверхности крахмального геля и проводят дополнительный электрофорез в геле в перпендикулярном направлении. Лишь после этого зоны проявляют. Этот метод позволяет еще более улучшить разделение. [c.97]

Наиболее широко учение о структурно-механическом факторе стабилизации развито П. А. Ребиндером. Согласно П. А. Ребиндеру, стабилизующими свойствами обладают, насыщенные или близкие к насыщению адсорбционные слои ориентированных молекул поверхностно-активных веществ, образующие двухмерные структуры. Особенно сильным стабилизующим действием обладают коллоидные адсорбционные слои, являющиеся своеобразными пленочными (двухмерными) tyднями — лиогелями, сильно сольватированными дисперсионной средой и диффузно переходящими в межмицеллярную жидкость. Веществами, способными образовывать такие слои, являются белки и щелочные мыла в гидрозолях, в олеозолях — смолы, мыла поливалентных металлов и липоиды. [c.283]

Такая методика исследования применялась для определения молекулярной массы белков и нуклеиновых кислот и для изучения их строения в адсорбционном слое этот метод позволяет получить ценные сведения о конформации молекул в поверхностном слое, поскольку эта последняя олределяет величину площади, занимаемую ими в двухмерной пленке. Чтобы преодолеть вазимное шритяжение молекул в адсорбционном слое, эти измерения проводят в той области значений pH, в которой молекулы заряжены вследствие ионизации. Электростатическое отталкивание несколько увеличивает эффективный размер молекул, но это влияние, как правило, невелико, и им пренебрегают. Более существенно заряд молекулы влияет на конформацию молекулы белка и площадь, занимаемую ею на поверхности. Соответственно конформация белка зависит от pH среды, так как величина pH определяет диссоциацию ионогенных групп и их гидратацию. При изменении pH изменяется и наклон прямых л5м(л) (см. рис. II—19), т. е. величина 51. [c.66]

При сжатии пленок, образованных глобулярными белками (например, альбумином, глобулином, гемоглобином, трипсином и др.), вплоть до давления около 20 мН/м изотермы двухмерного давления вполне обратимы. При несколько большем сжатии пленок, когда площадь на одну аминокислотную группу составляет приближенно 0,17 нм , дву. с-мерное давление резко возрастает и в пленках происходят необратимые изменения они могут приобретать специфическую нерастворимость и своеобразные структурно-механические (реологические) свойства во многом связанные с изменением конформации и структуры белковых молекул. Более сильное сжатие пленом (до 0,05—0,1 нм на группу) приводит к их коллапсу — образованию складок (а возможно, и по-лимолекулярпых слоев) и отрыву от поверхности. [c.66]

B. ., образуемые в-вом в жидкой фазе, при кристаллизации обычно сохраняются (связи не разрываются). Кристаллич. структуры имеют вид цепей (напр., HF, метанол, Р-модификация щавелевой к-ты, РЬНРО ), плоских двухмерных слоев (напр., формамид, борная к-та, а-модифика-ция щавелевой к-ты), пространств, трехмерных сеток (лед, КН2РО4, L-глутаминовая к-та, ацетамид), спиральные структуры (белки, нуклеиновые к-ты). Взаимная ориентация фрагментов RAH и BR в кристалле отличается от их расположения в газовой фазе или р-ре, поскольку она должна обеспечивать миним. своб. энергию всей системы, а не только комплекса. Часто оптимальная с точки зрения прочности B. . ориентация фрагментов реализуется в структуре с низким коэф. упаковки пример-лед, к-рый кристаллизуется в тетраэдрич. решетку с коэф. упаковки 0,4. [c.404]

При электрофорезе в кислой среде на крахмальном или полиакриламидном геле глиадины делятся по подвижности на а-, -, у- и СО-группы, каждая яз к-рых включает неск. белков. Гордеины делятся на С и В группы. Причем малоподвижные белки группы В-это S-бедные П. Глютенины при обычных условиях электрофореза остаются на старте. При двухмерном электрофорезе глиадинов выделено более 50 компонентов, причем разные сорта пшеницы существенно различаются по составу белков, относящихся к П. [c.100]

В последние годы широкое распространение для фракционирования белков получили различные сочетания изоэлектрофокусирования и диск-электрофореза в полиакриламидном геле —методы двухмерного электрофореза, которые позоляют параллельно анализировать сотни и даже тысячи белковых фракций. [c.32]

В современных теориях устойчивости дисперсных систем [1—3] особое место занимает структурно-механический барьер, концепция которого предложена П. А. Ребиндером [4, 5]. Структурно-механический барьер реализуется в дисперсных системах со структурированными межфазными слоями, которые формируются в результате адсорбции из растворов поверхностно-активных, особенно — высокомолекулярных, соединений ВМПАВ и твердых эмульгаторов на межфазных границах различной природы. Такие стабилизирующие слои по сути являются двухмерным твердым телом (по своим реологическим характеристикам) и имеют либо гелеобразную (желатина, поливиниловый спирт), либо кристаллическую (глобулярные белки) структуру [5, 6]. [c.206]

Были проведены некоторые разделения белковых молекул с помощью хроматографии на бумаге, хотя, как правило, разделение происходит плохо, с перекрывающимися полосами. Франклин и Квостел [43], используя для проявления хроматограмм буферные водные растворы солей, разделили смесь папаина и казеина с помощью двухмерного метода. Эти исследователи в качестве индикатора использовали гемин. Присутствие комплекса белок — гемин на бумаге легко можно обнаружить с помощью-реактива бензидин — перекись водорода. Было показано, что сыворотка человека содержит от 6 до 10 фракций белка. [c.332]

В организме различные белковые, липопротеидные, нуклеопротеидные и другие молекулярные слои играют большую роль в жизнедеятельности клеток. Взаимодействие поверхностноактивных веществ с белками, проникновение гемолизирующих веществ (9-аминоакридина, фенотиа-зона и др.) в белковые пленки, соединения холестерола с глиадином и другими белками, реакция аденозинтрифос-форной кислоты с миозином в монослое и др. — неоднократно исследовались методами двухмерного давления и поверхностных потенциалов (причем были разработаны также специальные методы подобных измерений для межфазной границы двух жидкостей). [c.92]

Двухмерная хроматография. Если имеется гидролизат белка, содержащий полный набор аминокислот, то на одномерной хроматограм.ме нельзя получить пятен, соответствующих всем присутствующим аминокислотам. Это объясняется тем, что еще не на 1ден растворитель, в котором все ам нокислоты имели бы различную скорость движения Яр ). При различных скоростях -Движения аминокислот в различных растзор телях применяются двухмерн.ые хроматограммы,. ча которых М0 к1 0 об1 арун ить почти все аминокислоты, присутствующие в п дролизате. Приступая к выполнению двухмерно хроматогра.ммы, выбирают [c.394]

Рис. 7. Двухмерная хроматограмма гидролизата шерсти (180 микрограмм) иа ватманской фильтровальной бумаге №1. Капля гидролизата помеи1ена в кружочек наверху. Движение в коллидине в направлении А/1 в течение 3 дне "1, затем движение в феноле в направлении АС в течение 27 час. в атмосфере 0,3% КН (. Взято 0,3 мг белка. Желтое пятно пролгта ие видно на фотографии.

Сочетание тонкослойных электрофореза и гель-фильтрации служит удобным методом исследования труднодоступных объектов, поскольку таким способом можно анализировать образцы, содержащие 10—50 мкг белка. При анализе этим методом лио-филизованные препараты гормона роста человека [50] оказались явно гетерогенными (рис. 6). Портер и сотр. [73] применяли двухмерное разделение в тонком слое сефадекса 0-150 при исследовании связывания гепарина белками плазмы было [c.269]

Высокоэффективным методом разделения является сочетание электрофореза на бумаге с обычной хроматографией. При этом сначала через влажную бумагу, на которую нанесена смесь, пропускают ток высокого напряжения, а затем смесь хроматографируют с помощью подходящего растворителя в направлении, перпендикулярном направлению электрофореза. В результате достигается разделение первоначальной смеси в двух измерениях. Применение такого метода к продуктам ферментативного расщепления белков позволяет получить двухмерную картину, которую называют пептидной картой. Каждый белок дает характерную для него при каждом конкретном способе расщепления картину. Локализацию отдельных компонентов во многих случаях определяют с помощью специфических красителей. При определении аминокислот и пептидов в качестве такого красителя используют, например, нингидрин. Если производится элюция адсорбированных компонентов, то удобнее всего устанавливать их присутствие в элюате спектрофотометрически. Вероятно, наиболее тонким методом разделения белков следует считать иммуноэлектрофорез, при котором эффект достигается за счет использования различий в двух свойствах электрофоретической подвижности и иммунологической специфичности. [c.220]

В качестве примера подобных исследований можно указать на работу с яичным альбумином. Это сравнительно простой белок, который поддается тщательной очистке. Первые измерения в монослоях яичного альбумина п других белковых веществ, включая и определение их молекулярного веса, ировел Гуастала (1945). Он показал при иомощи специально сконструированных поверхностных весов с чувствительностью порядка 0,001 мк( ), что только при очень больших разбавлениях иоверхностного слоя (100 м мг) зависимость двухмерного осмотического давления от площади пмеет тот же характер, что и для идеальных растворов. При этих условиях молекулярный вес яичного белка был найден равным 40 ООО. Булл (1947), применяя другой раствор-подложку (концентрированный водный раствор сульфата аммония вместо использованного [c.226]

Изоэлектрическое фокусирование в геле имеет определенные преимущества по сравнению с ИФ в среде со стабилизованным градиентом плотности. Эти преимущества состоят в следующем 1) сокращается длительность разделения 2) полностью подавляется термическая конвекция 3) применяется простое оборудование для ИФ 4) возможно одновременное разделение нескольких образцов 5) возможно обнаружение с помощью различных красителей и различных методик 6) возможно объединение ИФ и зонного электрофореза в двухмерном варианте 7) достаточно небольшого количества образца 8) возможно обнаружение белков методом иммунодиффузии. Однако при применении геля возникают проблемы, связанные с молекулярноситовым эффектом, который имеет место в основном при разделении больших молекул. Другой недостаток метода — это низкая точность определения pH в зонах. В настоящее время этот метод (сокращенное обозначение ИФПАА или ПАГИФ) является общепринятым и широко используется. В отдельных случаях, согласно данным [73], при проведении дискретного трубчатого электрофореза в полиакриламидном геле доо пска-ется окрашивание. Для снижения молекулярно-сито<вого эффекта рекомендуется [23] концентрация геля 3,7%. Типичный градиент напряжения для 8-часового разделения составляет 200 В на 60 мм. Если тепло отводится, то напряжение можно увеличить и соответственно сократить длительность разделения. Градиент pH можно измерить после разрезания столбиков с гелем и последующего элюирования сегментов небольшим коли- [c.323]

Остановимся теперь на возможностях МНМ при решении некоторых прикладных задач. Прежде всего следует сказать о его применении для определения средней молекулярной массы полимеров. Подход базируется на использовании двухмерного аналога уравнения Вант-Гоффа [3, 4] и достаточно успешно использовался рядом авторов для определения М, например белков. Однако, как уже указывалось, полимеры практически никогда не образуют газообразных монослоев, что затрудняет применение этого метода и в ряде случаев приводит к измерению не М, а массы двухмерных ассоциатов (в случае достаточно жестких, но обладающих заметным взаимодействием макромолекул) или молекулярной массы термодинамического сегмента (для гибких макромолекул типа ПДМС) [5]. [c.217]

Структурообразование в мвжфазном слое связано с конформацион-ннми изменениями макромолекул при адсорбции, сопровождающимися уменвиением растворимости белка в связи с денатурацией (сывороточный альбумин, лизоцим), либо в связи с процессом ренатурации - образованием коллагеноподобных спиралей (желатина). В результате больного числа межмолекулярных связей на межфазной границе возникают агрегаты макромолекул, т.е. частицы новой лиофильной фазы. Накопление и сращивание частиц новой лиофильной фазы с образованием контактов (водородные или гидрофобные связи) мехду вини и приводит к появлению двухмерной структуры геля, характеризующейся твердообразными механическими свойствами. [c.201]

Сильные пенообразователи—это высокополимерные вещества, главным образом белки, с малой поверхностной актйвностью, но способные к образованию механически прочных сильно гидратированных пленок в виде двухмерных гелей. Устойчивость обра зуемых ими пен определяется временем жизни в несколько часов и даже суток, а потому они имеют большое практическое значение. Пенообразуюшая способность их непрерывно возрастает с концентрацией до некоторого максимума, после чего несколько ослабевает. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология