Белки катионные

Значение pH, соответствующее изоэлектрическому состоянию белков, принято называть изоэлектрической точкой (ИЭТ). Для большинства белков ИЭТ лежит в области кислых растворов. Так, для казеина она равна 4,6, для желатина 4,7, для глобулина 5,4. Положение ИЭТ зависит от наличия солей в растворе. Некоторые анионы, например NS , сдвигают ее в кислую сторону, а катионы, особенно многовалентные, — в щелочную. Изменение свойств растворов белков вблизи ИЭТ связано с изменением формы белковых макромолекул. Их форма имеет резко выраженную зависимость от pH среды. [c.207]

Вулканическая деятельность во всех ее проявлениях играла в этом отношении выдающуюся роль. Обогащая обширные зоны поверхности, в том числе и те, которые граничили с водоемами, соединениями металлов, вулканы способствовали развитию каталитических реакций. Вещества, выбрасываемые во время извержений, получаются в активном состоянии это, например, оксид кремния (IV) в форме высокопористой массы —пемзы, образующейся при застывании кислых лав (ее пористость достигает 80%) и др. Другой важной породой, которая могла функционировать и как адсорбент, фиксирующий на своей поверхности разнообразные частицы, и как катализатор, является глина. Глины относят к числу древнейших пород. Глинистые минералы (например, монтмориллонит) имеют пластинчатое строение силикатные слои, максимальное расстояние между которыми равно приблизительно 1,4 нм, разделены слоями молекул воды толщина этих слоев может изменяться в широких пределах. Глины обратимо связывают катионы и таким образом могут служить в качестве регулятора солевого состава окружающей водной среды. Скопление органических веществ на поверхности глинистых минералов, возможно, сыграло решающую роль в появлении предбиологических структур и возникновении жизни (Д. Бернал). По Акабори, из формальдегида, аммиака и циановодорода в абиогенную эру образовался амино-ацетонитрил, который подвергался гидролизу и полимеризации на поверхности глин, образуя вещества, близкие к белкам. Акабори показал, что нагревание аминоацетонитрила с кислой глиной ведет к появлению продукта, дающего биуретовую реакцию (реакция на белок). Твердые карбонаты, которые входят в большом количестве в состав земной коры, вероятно, катализировали процесс образования углеводов. Гидроксид кальция также может служить катализатором в таких процессах. Исходным веществом для синтеза углеводов служит формальдегид. Прямым опытом доказано (Г. Эйлер и А. Эйлер), что гликолевый альдегид и пентозы получаются из формальдегида в присутствии карбоната кальция. Схему образования углеводов из простейших соединений предложил М. Кальвин. [c.377]

Все эти примеры служат иллюстрацией пассивного, но стереоселективного переноса, когда органические модельные системы осуществляют асимметричное узнавание. Однако можно провести аналогию между этими результатами и процессом опосредованного переноса через биологические мембраны. Все липидные мембраны практически непроницаемы для внутриклеточных белков и высокозаряженных органических и неорганических ионов, находящихся с обеих сторон мембраны. Диффузия Na+ через клеточную мембрану из клетки и К+ в клетку происходит в направлении отрицательного градиента химического потенциала и называется пассивным переносом. Пассивный перенос ионов через мембраны может быть вызван ионофорами [см. разд. 5.1.3]. К счастью, концентрации катионов по обе стороны мембраны различные, и такое состояние поддерживается активным переносом, который зависит от метаболической энергии. Механизм этого процесса известен под названием натриевый насос, функция которого сводится к поддержанию высокой внутриклеточной концентрации К+ и низкой концентрации Na+. Кальций, по-внднмому, также активно выводится из клеток. В этих случаях энергия для переноса обеспечивается за счет гидролиза АТР. Однако диффузия сахаров и аминокислот к важнейшим клеточным объектам — пример простого опосредованного пассивного переноса. [c.282]

Особое место среди них занимают ионные насосы (транспортные АТФазы) — белки, способные за счет энергии гидролиза АТФ переносить одно- и двухвалентные катионы (или анионы) через клеточные и внутриклеточные мембранные структуры против градиента концентрации. Так, Са-АТФаза саркоплазматического ретикулума (СР) регулирует процессы сокращения-расслабления в мышцах разных типов, аккумулируя Са2+ из цитоплазмы внутрь СР. [c.358]

Влияние pH среды изучалось для белков и целлюлозы. Оказалось, что минимум набухания наблюдается в изоэлектрической точке (для желатины при pH = 4,7). Объясняется это тем, что в изоэлектрической точке заряд макромолекул белков минимален, а также минимальна и степень гидратации белковых ионов. Влияние электролитов изучалось для белков и целлюлозы. В результате было установлено, что на набухание в большей степени оказывают влияние анионы, чем катионы электролитов. Одни анионы усиливают, другие ослабляют набухание веществ. В кислой среде все анионы уменьшают набухание. Влияние концентрации Н+ и солей на набухание практически используется в процессе дубления кож, при варке целлюлозы, в производстве дубильных веществ из древесной коры. [c.381]

В кислой среде, когда в результате избытка водородных ионов подавлена ионизация карбоксильных групп, молекула белка ведет себя как основание, приобретает положительный заряд и при электрофорезе движется к катоду. В щелочной среде, наоборот, подавлена ионизация аминогрупп, и молекула белка ведет себя как кислота и при электрофорезе передвигается к аноду.В изоэлектрической точке суммарный заряд частицы равен нулю, т. е. отрицательный заряд всех находящихся на частице анионных групп точно скомпенсирован положительным зарядом катионных групп. [c.355]

В дальнейшем, как полагает Ю. А. Владимиров и др., образующийся в белках катион-радикал диссоциирует на протон и нейтральный радикал. Последний, взаимодействуя с соседними группами полипептидной цепи, образует межмолекулярную ковалентную сшивку — стабильный фотопродукт [c.262]

ЛИОТРОПНЫЕ РЯДЫ — ряды, в которых ионы последовательно располагаются по величине их влияния на свойства растворителя в растворе или дисперсионной среды в дисперсной системе. Например, Л. р. ионов, размещенных по их возрастающему влиянию на вязкость и поверхностное натяжение Еодных растворов, на растворимость в воде, на набухание высокомолекулярных веществ (белков, пектинов, агар-агара, крахмала и др.), на застудневание водных растворов таких веществ, а также их высаливание из растворов и т. д. Расположение ионов в Л. р. зависит от их способности связывать воду, которую они отнимают от гидратированных молекул, растворенного вещества или частиц дисперсной фазы. Наиболее изучен ряд неорганических анионов SQ2-, F-, 107, Br0 , l-, 10J-, Вг- <0 и т.д., менее четко выражено отличие в Л. р. однозарядных Li+, Na+, К" , Rb+ и двузарядных Mg +, a +, Sг , Ba + катионов. Впервые Л. р. по высаливаншо яичного альбумина натриевыми солями различных кислот был установлен R 1888 г. Г. Гофмейстером. Процессы ьысаливания имеют большое практическое значение в технологии многих производств. [c.148]

МИД, возникают положительно заряженные поверхности, образованные катионными головками ПАВ. Под действием кулоновских сил притяжения ионы брома собираются вблизи четвертичных атомов азота. Вокруг мицеллы формируется так называемый слой Штерна, где и проявляются наиболее интересные особенности химии мицелл. Внутри мицелла содержит очень мало молекул воды и образует углеводородное ядро. Именно это различие в полярности между внутренней частью и поверхностью делает мицеллы сходными с глобулярными белками. Полярность мицеллярных поверхностей в общем случае близка к полярности белков и занимает промежуточное положение менаду водой и этанолом. Поскольку активный центр фермента, очевидно, вовсе не полярен, даже когда фермент растворим в воде, весьма полезно и необходимо изучение мицелл [154, 155]. [c.284]

Исследования в этом направлении производятся во многих лабораториях, но выводы приходится делать с большой осторожностью. Между степенью концентрирования элемента и его биологической функцией нет прямой и простой связи. Надо иметь в виду, что тяжелые металлы и металлы, образующие катионы с большим зарядом (алюминий), могут захватываться в течение жизни клетки и задерживаться в ней в силу того, что они прочно соединяются с белками. [c.359]

Коллоидные растворы неорганических веществ и водные растворы многих высокомолекулярных органических соединений (белков, крахмала и др.) хорошо проводят электрический ток, но это явление гораздо сложнее, чем для электролитов. Для разбавленных растворов электролитов установлена вполне определенная зависимость между удельной электропроводностью х, концентрацией с, степенью электролитической диссоциации а и суммой абсолютных скоростей движения катиона к и аниона Иа [c.92]

Изучая перезарядку, следует учитывать побочные процессы, например гидролиз солей, образованных многовалентными катионами металлов, изменение заряда частиц красителей, белков и других веществ при определенных значениях pH раствора. В таких усложненных случаях пов рхность может быть дополнительно покрыта продуктами гидролиза или заряженными группами диссоциированных макромолекул. [c.97]

Как уже указывалось в главе VI, стабилизация дисперсной системь с помощью структурированных механически прочных оболочек универсальна и придает дисперсной системе практически безграничную устойчивость. Тип образующейся концентрированной эмульсии зависит главным образом от природы эмульгатора. Выбор эмульгатора определяется следующим правилом эмульсии первого типа м/в) стабилизуются растворимыми в воде высокомолекулярными соединениями, например белками или воднорастворимыми гидрофильными мылами (оле-атом натрия и вообще мылами щелочных металлов). Эмульсии второго типа в/м) стабилизуются высокомолекулярными соединениями, растворимыми в углеводородах, например полиизобутиленом, олеофильными смолами и мылами с поливалентными катионами (олеатом кальция и др.), не растворимыми в воде, но растворимыми в углеводородах. Следовательно, эмульгатор должен иметь большее сродство с той жидкостью, которая является дисперсионной средой. Воднорастворимые мыла и воднорастворимые высокополимеры стабилизуют эмульсин масла в воде, в которых вода — дисперсионная среда. Каучук и другие высокополимеры, растворимые в углеводородах, стабилизуют эмульсии, в которых дисперсионная среда — масло (углеводородная жидкость). [c.143]

При избытке водородных ионов все свободные аминогруппы белка превращаются в положительно заряженные аммониевые группировки (ср. с диссоциацией аминокислот, стр. 282) белковые молекулы в этих условиях являются катионами и при пропускании тока через кислый раствор белка переносятся к катоду. При избытке же гидроксильных ионов диссоциируют все свободные карбоксильные группы белка, молекулы его приобретают отрицательные заряды, т. е. становятся анионами, и под действием тока переносятся к аноду. [c.295]

Прежде всего поверхность ВМС может иметь собственный заряд, возникающий благодаря расположенным на ней анионным и катионным группам. Так, белки содержат карбоксильные анионы, [c.352]

Теперь мы обратимся к краткому рассмотрению того, как описанные фотохимические изменения превраш,аются в электрический импульс, который стимулирует мозг. Существуют доказательства, что одиночный квант света может вызвать раздражение палочки сетчатки. Однако поглощение одного кванта еще не создает эффекта зрения. Для этого требуется попадание нескольких квантов (согласно разумной оценке, от двух до шести квантов) в одну и ту же палочку в течение относительно короткого временного промежутка. Но даже в этом случае процесс весьма эффективен, а энергия конечной реакции существенно превосходит энергию, поглощенную зрительным пигментом. Поглощение света инициирует цепь реакций, черпающих энергию из метаболизма. Тем самым зрительное возбуждение является результатом усиления светового сигнала, попадающего в сетчатку. Фоторецептор служит биологическим эквивалентом фотоумножителя, который преобразует кванты света в электрический сигнал с большим усилением и низким шумом (см. гл. 7). И фоторецептор, и фотоумножитель достигают большого коэффициента усиления с помощью каскада стадий усиления. Зрительные пигменты представляют собой интегральные мембранные белки, которые находятся в плазме и мембранах дисков внешнего сегмента фоторецептора. Фотоизомеризация ретиналя вызывает серию конформационных изменений в связанном с ним белке и тем самым образует или раскрывает ферментативный активный центр. Следует каскад ферментативных реакций, которые в конце концов дают нервный импульс. Электрический ответ начинается с кратковременной гиперполяризации, вызванной закрытием нескольких сотен натриевых каналов в плазматической мембране. Таким способом молекулы-посредники (мессенджеры) передают информацию от диска рецептора к мембране плазмы. Вероятным кандидатом на роль мессенджера является богатый энергией циклический фосфат цГМФ (гуанозин-3, 5 -цикломонофосфат), возможно, в сочетании с ионами Са +. Было показано, что катионная проводимость плазматических мембран палочек и колбочек прямо контролируется цГМФ. Таким образом светоиндуцированные структурные изменения диска активируют механизм преобразования, который сам генерирует потенциал, распространяющийся по плазматической мембране. В настоящее время детали механизмов преобразования и усиления продолжают исследоваться. Была предложена схема, основной упор в которой делается на центральную роль фосфодиэстеразы в процессе контроля за кон- [c.241]

Поскольку в белках содержатся карбоксил и аминогруппа, то, подобно аминокислотам, они проявляют амфотерные свойства. Так, при действии щелочей белок реагирует в форме аниона - соединяется с катионом щелочи, образуя соль альбуминат [c.422]

Для чистого водного р-ра белка, в к-ром заряд макромолекул определяется только ионами Н+ и ОН , И. т. совпадает по смыслу и по методам определения с изоионной точкой. В присутствии солей, когда заряд белковых макромолекул определяется также ионами электролитов, обе изоточки изменяются различным образом. Напр., при преимущественной адсорбции анионов и щелочном смещении изоионной точки на белковой макромолекуле остаются избыточные отрицательные заряды анионов, сообщающие ей электрофоретич. подвижность в сторону анода. Для ее компенсации следует сообщить макромолекуле эквивалентное количество положительных зарядов, что может быть достигнуто подкислепием раствора, т. к. из более кислого р-ра белок адсорбирует больше Н+-И0Н0В. Т. обр., И. т. сместится в более кислую область, т. е. в другом направлении, чем изоионная точка. При преимущественной адсорбции белком катиона соли И. т. смещается в щелочном направлении, а изоионная точка — в кислом. Смещение И. т. в р-рах солей можно иногда также наблюдать косвенными [c.106]

Bio-Rex 70 (фирма Bio-Rad ) — крупнопористый слабый катионообменник на основе немодифицированного полиакрилата, предназначенный для фракционирования пептидов и небольших белков. Гидрофильный катионит, поэтому не опасен в отношении денатурации белка. М скл = 75 ООО. Имеет высокую емкость — около 3,3 мэкв/мл. [c.270]

Эффективная сорбция белков происходит при значениях pH, отстоящих не менее чем на единицу от р1. В области рН<р1—I белки можно хроматографировать на катионитах, а в области рН>р1 + 1 — на анионитах. Изменение pH в направлении к ИЭТ способствует десорбции белков. При работе с белками используют буферные растворы с низкой ионной силой, но высокой буферной емкостью. Для этого пользуются буферными растворами, рК которых отстоит от величины pH, используемой в эксперименте, не более чем на 0,3—0,5 единиц pH. Хроматографию на анионитах ведут в таких системах, где диссоциируемым компонентом является катион (буферы трис, пиридин, имидазол и др.), [c.109]

Эти азотистые группировки обусловливают способность белков и алкалоидов осаждаться так называемыми алкалоидными реактивами К4 IFe ( N)6] растворами Hgla и BUg в растворе KI, а также некоторыми другими веществами. Осаждение происходит в результате образования нерастворимых солеобразных соединений с основными азотистыми группировками белков. Белок осаждается в кислой среде, так как алкалоидные реактивы являются анионами, т. е. несут заряд, противоположный заряду белка (катиона). В щелочной среде мицеллы белка перезаряжаются и осадок белка растворяется. Многие из этих реакций весьма чувствительны. Так, таннин в слабокислых растворах осаждает белки в разбавлении 1 к 100 ООО, желтая кровяная соль и сульфосалициловая кислота — в разбавлении 1 к 50 ООО. [c.40]

Химическая модификация участвующих в катализе SH-групп. в ферментах (например, входящих в состав активных центров). Подобная модификация часто приводит к инактивации ферментов. Один из примеров такой модификации — высокотемпературное окисление SH-rpynn был рассмотрен выше. В качестве другого примера можно привести отравление белков катионами тяжелых металлов Hg, РЬ, Си и другими, следовые качества которых всегда присутствуют в воде. Механизм такой инактивации состоит в модификации SH-rpynn белков, проходящей до образования соответствующих меркаптидов. [c.123]

Различное влияние анионов на набухание объясняется тем, что они обладают различным растворяющим или, наоборот, высаливающим действием на белки. Особая роль аниона по сравнению с катионом объясняется тем, что обратимый характер имеет лишь действие катионов щелочных металлов. Все поливалентные катионы дают при взаимодействии с R OO" (обычным анионом высокомолекулярных электролитов) нерастворимые соединения, т. е. вызывают образование нео братимого осадка. [c.476]

Разделение неорганических соединений проводят на неорганических ионитах (цеолитах, гидроксидах алюминия, железа и др.) или смолах (сополимерах стирола с дивинилбензолом). Для разделения биополимеров (белков, нуклеиновых кислот и др.) применяют крупнопористые иониты — производные целлюлозы и полидекстрана. Для хроматографического разделения катионов применяют сильнокислотные катиониты. Соединения кислотного характера в виде анионов разделяют на сильноосновных анионитах. Требуемую основность или кислотность ионитов достигают путем обработки их соответствующими буферными растворами. [c.360]

Методы анализа фракций могут быть физическими, химическими и биологическими. Одним из лучших методов считается детектирование радиоактивных изотопов. Результаты измерений оформляют в виде кривой зависимости определяемой величины от объема злюата. По распределению пиков на хроматограмме судят о возможности объединения некоторых фракций, совершенно чистых, без примесей других компонентов. Методом ионообменной хроматографии можно разделять различные катионы и анионы, четвертичные аммониевые основания, амины, аминокислоты, белки, продукты гидролиза пептидов, физиологические жидкости, гидролизаты клеточных оболочек микробов, антибиотики, витамины, нуклеиновые кислоты. [c.361]

Рентгеноструктурный анализ низкого разрешения (6 А) показал, что трехвалентный гадолиний связывается в активном центре лизоцима между участками D и Е и блокирует обе каталитические группы фермента — карбоксильные группы остатков Asp 52 и Glu 35 [2]. Улучшение разрешения (до 2,5 А) показало, что в активном центре лизоцима имеются два участка связывания Gd (П1), которые отстоят друг от друга на 3,6 А [33] и находятся в непосредственной близости от каждой из указанных карбоксильных групп, причем с одной молекулой фермента связывается только один катион металла (связанный с одной из двух карбоксильных гру[ш или быстро обменивающийся между ними) [33]. Это согласуется с данными по лизоциму в растворе, где стехиометрия связывания фермента с Gd (П1) равна 1 1 [33, 46]. Тот факт, что Gd (HI) ингибирует активность лизоцима в растворе, также согласуется с данными рентгеноструктурного анализа [33]. Наконец, то, что локализация Gd (III), связанного в активном центре лизоцима, почти одинакова для тетрагонального и три-клиниого фермента [33], свидетельствует о сходстве третичной структуры белков в этих двух полиморфных состояниях, несмот- [c.157]

Он является универсальным посредником передачи гормонального сигнала в клетке и активирует внутриклеточные ферменты (протеинкиназы), участвующие в синтезе белков и различных ферментов. Кроме цикло-АМФ вторичными мессенджерами служат также гуанозинцикломонофосфат (цикло-ГМФ), инозит-1,4,5-трифосфат (ИТФ), катион Са(И), N0 и др. [c.41]

Амфолитные (амфотерные) ПАВ—соединения, содержащие в составе молекул оба типа групп — кислотную (чаще всего карбоксильную) и основную (обычно аминогруппу разных степеней замещения). В зависимости от pH среды они проявляют свойства как катионных ПАВ (при pH < 4), так и анионных (при pH 9—12). При pH 4—9 они могут вести себя как неионогенные соединения. К этому типу ПАВ относятся многие природные вещества, включая все аминокислоты и белки. Примерами их синтетических аналогов могут служить алкил аминокислоты— цетиламиноуксусная кислота С бНззКН —СН2СООН и др. Производство таких веществ достаточно сложно и дорого, и они не получили пока широкого распространения в качестве ПАВ. [c.95]

В жесткой воде плохо развариваются продукты питания, так как катионы кальция Са " с белками пищи образуют нерастворимые соединения. В такой воде плохо заваривается чай, кофе. Постоянное употребление ж есткой воды может привести к расслаблению желудка и стло-жению солей в организме человека. Употребление в пищу щавеля в районах с повышенным содержанием в воде ионов a + приводит к образованию в организме соли щавелевой кислоты — оксалата кальция СаСз04, который трудно растворим в воде. В результате этого образуются.камни в почках (мочекаменная болезнь). [c.290]

Модификация черных пленок различными органическими веществами, добавляемыми как в водную, так и в органическую фазы, приводит к значительному повышению их проводимости. Так, небольшое понижение сопротивления черных пленок наблюдается при добавлении некоторых органических молекул с относительно высокой диэлектрической проницаемостью [75—77], ряда водорастворимых ПАВ [76, 78, 79], белков [76, 80—82]. Значительное понижение сопротивления черных пленок наблюдается при добавлении в водную среду разобщителей окислительного фосфорилиро-вания, таких, как Л4-нитрофенол, 2,4-динитрофенол, тетрахлор-трифторбензимидазол и др. [83—87], различных антибиотиков валиномицина, актинов, грамицидинов, циклических полиэфиров и др. [88—93]. В присутствии ряда антибиотиков черные пленки обладают ярко выраженной катионной специфичностью. [c.108]

Для фракционирования гистонов — белков сильнощелочного характера и малой массы — удобно использовать слабый катионо-обмонник Bio-Rex 70 . [c.310]

КМ-целлюлоза — слабый катионит. Содержит в качестве ионоген-11UX групп карбоксиметильные остатки —СН2—С00 , связанные с гидроксильными группами целлюлозы эфирными связями. Используется для разделения основных и нейтральных белков. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология