Яичный альбумин денатурация

Разрушение природной (нативной) макроструктуры белка называется денатурацией. Первичная структура белка при денатурации сохраняется. Денатурация может быть обратимой, так называемая ренатурация, если, она приводит к легко восстанавливаемому изменению в структуре. Необратимая денатурация часто происходит при тепловом воздействии (например свертывание яичного альбумина при варке яиц), У денатурированных белков снижается растворимость, а главное — исчезает биологическая активность. [c.372]

Хотя действие излучения не аналогично тепловой денатурации, все же между обоими явлениями имеется тесная связь. Давно известно, что устойчивость белков к денатурации (если последняя характеризуется снижением растворимости белков) понижается под действием ионизирующего излучения [31]. Фрике [79, 80] показал, что относительно малые дозы рентгеновских лучей (33 000 р) не вызывают немедленно заметных изменений свойств яичного альбумина, но они ускоряют тепловую денатурацию. Результаты его работы показывают, что образование разрывов в полипептидных цепях может быть обнаружено только при повышении температуры, когда процесс развертывания специфической белковой структуры происходит с повышенной скоростью. Существование скрытых разрывов подтверждается низкой энергией активации этого процесса. Процесс развертывания сопровождается выигрышем энтропии меньшим, чем [c.229]

Необратимое осаждение белков, называемое денатурацией, происходит под действием тепла, сильных кислот или оснований или различных других агентов. Коагуляция яичного белка при нагревании — пример денатурации белка яичного альбумина. Крайняя легкость денатурации многих белков очень затрудняет их изучение. Денатурация вызывает глубокие изменения в белке и полностью уничтожает их физиологическую активность. (По-видимому, денатурация вызывает изменения во вторичной структуре белков, разд. 37.16). [c.1053]

Что касается растворимых глобулярных белков (например, гемоглобина, инсулина, гамма-глобулина, яичного альбумина), то вопрос о характере вторичной структуры еще сложнее. Накапливаются данные, согласно которым и в этом случае а-спираль играет ключевую роль. Подобные длинные пептидные цепи не одинаковы по структуре по всей длине отдельные их участки свернуты в спирали и являются относительно жесткими другие участки образуют петли, скручены случайным образом и довольно подвижны. Установлено, что при денатурации белка спиральные участки раскручиваются и цепь в целом приобретает неупорядоченное строение. (Однако опыт показывает, что в определенных условиях раскручивание и возникновение спирали могут быть обратимыми процессами белок возвращается к исходной вторичной структуре, поскольку это расположение является наиболее стабильным для цепи с данной последовательностью аминокислот.) [c.1061]

ДЕНАТУРАЦИЯ. Макроструктура белка определяется весьма хрупким равновесием между различными силами притяжения и отталкивания, которые действуют между этим биополимером и окружающей его водной средой. Стоит только нарушить это равновесие, как вся структурная организация полипептида, кроме первичной, исчезнет ппыми словами, произойдет денатурация. В зависимости от степени нарушения структуры и от природы белка денатурация может быть либо обратимой, либо необратимой. Классическим примером необратимой денатурации является коагуляция яичиого белка при варке яиц, когда яичный альбумин (белок) претерпевает тепловую денатурацию. [c.412]

Прежде чем начать изучение структурообразования в растворах яичного альбумина, исследовались конформационные изменения макромолекул в его растворах при условиях денатурации (при pH [c.125]

Как уже указывалось, процесс денатурации яичного альбумина под действием кислоты и щелочи можно ускорить нагреванием. На рис. 42, б представлено нарастание прочности гелей яичного альбумина примерно при тех же концентрациях и pH, но при температуре 55° С. Видно, что индукционный период при этом сокращается. Максимальная прочность для этих концентраций остается практически без изменения при 20 и 55° С. [c.126]

Скорость процессов денатурации молекул яичного альбумина при pH, далеких от изоточки, в значительной мере зависит от температуры. Из измерений удельного оптического вращения было найдено, что выдерживание растворов яичного альбумина при 55° С в течение 2 час приводит к полному переходу молекул белка в беспорядочные клубки [301, 302]. [c.130]

Так, соотношение полуосей молекул казеина равно 10—12 (pH ж 12) при молекулярном весе 30 ООО, для макромолекул желатины соотношение полуосей равно 50—70 при Мцг = 70 ООО, для яичного альбумина после денатурации соотношение полуосей [c.132]

В отличие от гелей желатины гели яичного альбумина образуются при денатурации макромолекул [22]. Первоначальные водные растворы яичного альбумина с ньютоновской вязкостью, [c.354]

ПО величине мало отличнои от вязкости воды, под действием кислот, щелочей или нагревания переходят в гели. Из рис. 2 видно, что процесс гелеобразования сопровождается конформацион-ными изменениями макромолекул. При pH ниже 3 и выше 12 молекулы яичного альбумина, полипептидная цепь которых в нативном состоянии содержит примерно 30% а-спиральных участков и уложена в компактную глобулу, претерпевают глубокие конформационные изменения, приводящие к потере нативных свойств молекул и к образованию неупорядоченных клубков. Возникновение малопрочных пространственных структур гелей яичного альбумина есть результат денатурации, при которой происходит развертывание глобул яичного альбумина, уменьшение их растворимости и образование множества гидрофобных связей. [c.355]

Фактором, вызывающим денатурацию, является также образование нерастворимых солей белков. С этим можно встретиться в случаях отравления солями тяжелых металлов (ртути, свинца, серебра и др.). При таких отравлениях в качестве противоядия используют белки с повышенным содержанием кислотных групп, например яичный альбумин. Он действует как конкурент белков организма и сам связывает токсичный агент, образуя с ним нерастворимую соль, которая затем выводится из организма. [c.422]

Для глобулярных белков, таких, как яичный альбумин, необходимо было выяснить, не приводит ли солюбилизация углеводорода к денатурации. Для этого исследовали изменение вторичной структуры белка (методом оптического вращения) и третичной структуры (ро определению вязкости) до и после солюбилизации углеводорода в широком интервале pH. Опыты показали, что удельное оптическое вращение растворов яичного альбумина в интервале pH = 4,5— 10,5 оставалось постоянным и немного уменьшалось после введения бензола, вязкость после солюбилизации также уменьшалась вследствие понижения асимметрии молекул. Все это свидетельствует о том, что глобулы яичного альбумина после солюбилизации становятся более компактными и не происходит денатурация. Далее выяснялось Влияние солюбилизации на конформационную устойчивость яичного альбумина к тепловой и кислотно-щелочной денатурации. Оказалось, что глобулы яичного альбумина, солюбилизировавшие бензол, становятся более устойчивыми к тепловой денатурации 0,55%-ный водный раствор яичного альбумина денатурирует при 60°, а После солюбилизации углеводорода — при 70°. [c.395]

Аналитические данные показывают, что яичный альбумин содержит около 9 остатков тирозина, обнаружить которые титрованием не удается. Благодаря тому что белки, имеющие изо-электрическую точку в кислой области, в щелочных растворах приобретают большой отрицательный заряд, характерное для фенольных групп значение р ш—Ю может измениться под влиянием электростатических эффектов до рк 2. Ионизацию фенольных групп можно установить спектральным методом, так как известно, что при 295 ммк заметно поглощает только анионная форма остатков тирозина. В яичном альбумине до рН>12,5 роста поглощения, характерного для анионной формы фенольных групп, не наблюдается, а затем оно наступает быстро и необратимо. Если затем снизите значение pH, то конформация белковой молекулы оказывается отличной от исходной. Необратимую денатурацию вызывает также нагревание и добавление сильной кислоты или концентрированного раствора мочевины. [c.117]

Данный денатурирующий агент может вызывать две или больше последовательных реакций. Например, денатурация яичного альбумина мочевиной, подробно рассмотренная ниже, заключается в медленном разворачивании макромолекул, за которым следует еще более медленный процесс агрегации. Для получения такого рода данных необходимо проводить изучение денатурации одновременно несколькими различными экспериментальными методами, позволяющими отдельно изучать скорости изменения молекулярного веса, конформации и т. д. [c.705]

Наблюдается также увеличение реактивности некоторых химических групп в белке, которые до денатурации не обнаруживались или определялись в меньших количествах. К таким замаскированным группам могут быть отнесены фенольные группы тирозина, имидазольные кольца гистидина, сульфгидрильные группы цистеина и т. п. Может происходить также освобон<дение групп белковых цепочек так, например, в нативном р-лактоглобулине имеется 12 е-аминогрупп лизина, а после денатурации их обнаруживается 31 или, например, нативный яичный альбумин, предварительно обработанный гуанидином, дает более интенсивную окраску с раствором нитропруссида натрия в силу разрыва дисульфидных связей и увеличения количеств свободных 5Н-групп. [c.210]

Этот вопрос до сих пор является нерешенным, так как истинная обратимость денатурации наблюдается очень редко, а обычно денатурированный белок не полностью идентичен по своим физикохимическим и биологическим свойствам нативному. В основном об обратимости денатурации можно говорить при использовании реагентов, производящих только мягкую денатурацию, которая во многом зависит от способов денатурации и от качества субстрата так, например, сывороточный глобулин лошади при гидростатическом давлении выше 4000 кг1см обратимо денатурирует, а в тех же условиях яичный альбумин — необратимо. [c.211]

Конформационные изменения и процессы взаимодействия макромолекул белков, а также характер структур, образующихся при таком взаимодействии, определяются двумя основными факторами 1) специфическими свойствами макромолекул, определяемыми линейной последовательностью аминокислотных остатков, типом спирализации и пространственной укладкой всех полипептидных цепей 2) условиями, которые могут вызвать тот или иной из разнообразных типов изменений взаимодействий, возможных при данной внутренней структуре макромолекул. Такие изменения приводят к образованию дисперсных пространственных структур либо в связи с денатурацией (яичный альбумин, казеин), либо в связи с процессом ренатурации — образованием коллагеноподобных спиралей (желатина). [c.131]

Это весьма полезное правило. Оно справедливо лишь в грубом приближении. Реакции, в которых участвуют очень крупные молекулы, такие, как молекулы белка, характеризуются очень большими температурными коэффициентами скорость денатурации яичного альбумина (процесс, происходящий при варке яиц) возрастает примерио в 50 раз при повышении температуры на 10°С. [c.285]

Необратимое осаждение протеинов, сопровождаемое денатурацией их, почти во всех случаях надо рассматривать как ограничение эмуль-соидных свойств протеинового золя и увеличивание суспензоидных. Денатурация нагреванием по исследованиям Шика и Мартина может происходить только в присутствии воды. Высушенный яичный альбумин, подвергнутый нагреванию до 120° в течение 5 час. в токе сухого воздуха, сохранял способность растворяться. Это свойство протеинов позволяет высушивать молоко при довольно высокой температуре с сохранением растворимости в дальнейшем. При денатурации нагреванием происходят химические реакции и протеин изменяет свой состав. Доказательством значительного изменения протеинов при варке служит лучшая усвояемость их животным организмом так, сырое яйцо переваривается животными и человеком лишь в очень незначительном количестве, в то время как вареное переваривается быстро и полностью. Денатурацию нагреванием не надо смешивать с коагуляцией. Иногда при отсутствии соответ- [c.27]

Исследование солюбилизации бензола в растворах яичного альбумина, пепсина и химотрипсина при разных значениях pH среды показало, что глобулярные белки обладают наибольшей солюбилизирующей способностью по отношению к бензолу вблизи изоэлектрической точки. Эта особенность, очевидно, является общим свойством глобулярных белков. Процесс денатурации, происходящий с глобулярными белками в растворах при pH, далеких от изоточки, приводит к уменьшению растворимости бензолав растворах белков. [c.25]

Сравнение данных по измерению удельного оптического вращения и дисперсии оптического вращения глобулярных белков в водных растворах и растворах, насыщенных углеводородом, позволило сделать вывод, что солюбилизированный углеводород практически не изменяет содержания спиральных структур в глобулах белков. Влияние солюбилизации углеводорода на устойчивость глобулярных белков к тепловой денатурации изучалось на примере яичного альбумина при pH 7,2, химотрипсина при pH 4,25 и 7-глобулина при pH 9,2 — по изменению удельного оптического вращения. Тепловая денатурация у-глобулина при pH 9,2 оценивалась также спектрофотометрически, а тепловая денатурация трипсина при pH 3,75 — по снижению ферментативной активности. [c.30]

На рис. 9 представлена зависимость удельного оптического вращения от температуры для чистого раствора яичного альбумина и раствора, солюбилизировавшего бензол. Из рисунка видно, что резкий подъем кривой 1 начинается с 60% а кривой 2 — с 70° С. Таким образом, молекулы яичного альбумина, солюбилизировавшие бензол, становятся более устойчивыми к тепловой денатурации [116]. Аналогичные закономерности получены для растворов а-хилютрипсипа (рис. 10). [c.30]

Кунингам [296] изучал влияние pH (количества добавленной щелочи) на время образования геля яичного альбумина. Он показал, что щелочные гели со временем плавятся, причем тем скорее, чем выше pH геля. Титрование щелочного геля показывает увеличение содержания аминного азота с ростом pH. В другой работе Кунингам и Коттерел [297] исследовали время образования кислых гелей яичного альбумина и нарастание относительной вязкости в процессе гелеобразования. Янике [298] удалось получить гели яичного альбумина не только в сильно кислой или щелочной среде, а при pH 4,7—10,8 при добавлении мочевины. Гели яичного альбумина можно получить при высоких давлениях вследствие денатурации макромолекул [299]. Несмотря на большое число работ, [c.124]

Таким образом, в гелях яичного альбумина возникает слабая структура, подобная обычным тиксотропным коагуляционным структурным сеткам, в которых частицы дисперсной фазы или агрегаты макромолекул связаны ван-дер-ваальсовьши силами, действующими между углеводородными гидрофобными группами молекул яичного альбумина при денатурации белка [301, 302]. [c.128]

В отличие от водных систем желатины, для которых объемное структурообразование можно наблюдать в широком диапазоне pH, гелеобразование в водных растворах яичного альбумина происходит лишь при денатурации белка в кислых и щелочных областях pH. При pH 1гиже 3 и выше 10 молекулы яичного альбумина, нолипептидная цепь которых а нативном состоянии содержит примерно 30% а-спиральных участков и уложена в компактную глобулу, претерпевают глубокие конформационные изменения, при-водяище к потере нативных свойств молекул и к образованию неупорядоченных клубков. [c.130]

Наибольший интерес представляют результаты, полученные при 55° С (при температуре, близкой к температуре денатурации яичпого альбумина в объеме раствора). Наряду с ускорением процесса образования межфазного слоя и резким увеличением прочности (при 55° С прочность слоя в 10 раз выше прочности слоев, образующихся при 22° С) наблюдаются заметные максимумы на кривых. Максимумы прочности не наблюдаются для очень разбавленных растворов. Быстрое нарастание прочности, а затем спад во времени ярче проявляются при увеличении концентрации яичного альбумина до 0,5 и 1 з/ЮО мл. Это явление далее будет рассмотрено подробнее. Здесь только следует указать на одно сопутствующее явление. При температуре 55° С наблюдаются заметные складки и морщины в адсорбционном слое на границе раздела фаз слой можно было удалить с помощью стеклянной палочки. Обращает на себя также внимание тот факт, что прочность адсорбционного слоя а-казеина на границе с воздухом очень мала (10" дин1см), т. е. на 2—3 порядка меньше, чем на границе с бензолом. [c.201]

Интересные данные наблюдаются при исследовании прочности межфазного адсорбционного слоя яичпого альбумина при 55° С. В течение некоторого времени наблюдается нарастание прочности межфазного адсорбционного слоя, а затем прочность падает. По нашему мнению, это связано с тем, что вследствие денатурации молекул яичного альбумина в объеме увеличивается скорость нарастания межфазной прочности. Со временем (особенно при больших концентрациях яичного альбумина) адсорбционные слои все больше и больше сжимаются, образуются складки, а нри еще большем сжатии возникают длинные тонкие нити агрегатов молекул. Возникновение этих нитей совпадает с уменьшением межфазной адсорбционной прочности. Образование фибрилл наблюдалось и другими авторами [132]. Этот процесс аналогичен процессу, который происходит при сжатии монослоев, приводящему к разрушению. Действительно, Булл [133] наблюдал под микроскопом появление складок и морщин нри сжатии монослоев яичного альбумина до 18 дин1см при комнатной температуре. Интересно отметить, что при изменении температуры эти складки и нити не исчезали, что свидетельствует о том, что образующийся адсорбционный слой необратим. [c.204]

Рассмотрим теперь, какие межмолекулярные связи участвуют в образовании необратимого прочного межфазного адсорбционного слоя. Можно ожидать, что в образовании межмолекулярных связей будут участвовать те же типы связей, которые обеспечивают определенную конформацию молекул белка в растворе. Все эти типы связей электрической природы, но различно11 силы кулоновское взаимодействие, ван-дер-ваальсово взаимодействие и водородные связи. При денатурации молекул яичного альбумина разрываются внутримолекулярные водородные связи и ван-дер-ваальсовы ( гидрофобные ) связи, при этом образуются в соответствующих условиях межмолекулярные связи. [c.206]

Проведенные исследования позволили предложить механизм образования пространственных структур в водных растворах белков. Гелеобразование всегда связано с конформационными изменениями макромолекул, сопровождающимися уменьшением растворимости белка, либо в связи с процессом ренатурации — образованием коллагеноподобных спиралей (желатина), либо в связи с денатурацией (яичный альбумин, казеин). В результате большого числа межмолекулярных связей из пересыщенных растворов возникают агрегаты макромолекул, т. е. частицы новой лиофильной фазы. Их накопление вызывает в дальнейшем возникновение прочных дисперсных структур. Сращивание частиц новой полимерной фазы с образованием контактов (водородных и гидрофобных связей) между ними и приводит к появлению объемной структуры геля, характеризующейся твердообразными механическими свойствами. [c.356]

Исследовался процесс структурообразования в водных растворах желатины, казеина и яичного альбумина по развитию предельного напряжения сдвигу и изменению удельного оптического-вращения. Образование пространственных структур всегда сопровождается уменьшением растворимости белковых молекул либо в связи с денатурацией (яргчный альбумин, казеин), либо в связи- с процессом ренатурации — образованием коллагеноподобных спиралей. [c.367]

Если взять белок с больщим числом углеводородных групп, например яичный альбумин, и путем тепловой денатурации водных растворов получать студни, а затем разрушать и исследовать восстанавливаемость структуры, то обнаруживается практически полная тиксотроп-ная восстанавливаемость прочности. [c.399]

Наконец, в результате денатурации обнаруживаются определенные функциональные грунны, замаскированные в природном белке. Так, группы 8Н цистеиновых остатков не дают цветной реакции с нитропрус-сидом натрия и не окисляются феррицианидом калия при осуществлении этих реакций с природным белком (нанример, с яичным альбумином или с вирусом табака), но они количественно реагируют в случае соответствующих денатурированных белков. [c.440]

Это правило оказывается весьма полезным. Правда, выведенная закономерность — лишь грубое правило для большинства реакций нри повышении температуры скорость увеличивается ириблизнтельно в 2 раза, но бывает, что она возрастает в 1,5 раза, а иногда и в 4 раза. Температурный коэффициент может быть н еще больше для реакций, в которых участвуют очень крупные молекулы, такие, например, как молекулы белка скорость денатурации яичного альбумина (процесс, происходящий при варке яиц) возрастает приблизительно в 50 раз при повышении температуры на 10°. [c.330]

Этот процесс хорошо всем знаком, поскольку он происходит при варке яиц. Яичный белок, содержащий альбумин, при нагревании свертывается (коагулирует), превращаясь в упругую белую массу. Свернувшийся таким образом яичный белок после охлаждения оказывается нерастворимым, и из него уже невозможно получить исходный прозрачный раствор. Нагревание яичного альбумина приводит к изменениям, носящим, по-видимому, необратимый характер. Такое же явление наблюдается при нагревании практически бсех глобулярных белков независимо от размеров их молекул и биологической функвд1и, хотя температура, при которой осуществляется этот процесс, неодинакова у разных белков. Изме-нения лроисходящие с белками при нагревании, в совокупности называются денатурацией. Белки в-их естественном состоянии носят название нативных белков, а после денатурации-денатурмро-ванных белков., [c.159]

Значения теплоемкостей, определенные при фиксированной средней температуре во всем диапазоне составов изучаемой системы, от сухого белка до разбавленного раствора, сообщались для яичного альбумина [9] и лизоцима [14]. В работе [15] измерены тем/плоемкости нескольких белков при максимальном и минимальном содержании белка. Значения теплоемкостей, полученные с помощью капельного калориметра при фиксированной температуре, отличаются особой точностью. Подобные измерения, произведенные при 25 °С (температура, которая лг-жит между температурами плавления и начала тепловой денатурации), выявляют изменения в термических свойствах системы, которые не обнаруживаются при измерениях на сканирую- [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология