Белковые растворы, вязкость

Хотя измерения вязкости белковых растворов не дают непосредственно знаний размера и формы макромолекулы, этот метод является одним из простейших приемов изучения молекулярных параметров. По результатам измерения вязкости растворов эллипсоидальных и стержневых молекул оказывается возможным вычислить отношение длины молекул к их толщине, а для фибриллярных белков определить и их абсолютные размеры. С другой стороны, вязкость разбавленных растворов белка является функцией их молекулярного веса. Правда, определить молекулярный вес по одним лишь данным о вязкости нельзя. Однако можно установить прямое соответствие между молекулярным весом, определенным другими методами, и вязкостью. Наконец, измерения вязкости особенно наглядно показывают изменения в молекулярной структуре, происходящие при денатурации белковых молекул, их агрегации или разъединении на субъединицы. [c.134]

Так как успех выделения жира центрофугированием зависит от свойств самого молока, от его вязкости, то далеко не безразлично, какое молоко будет подвергнуто сепарированию. Все, что изменяет вязкость последнего, должно быть принято во внимание. Вязкость в молоке обусловливается главным образом его белковой частью. Как уже указывалось выше, вязкость белковых растворов будет наименьшей в изоэлектрической точке и в некотором значительном удалении от нее. Промежуточная фаза будет значительно более вязкой и кривая вязкости будет выпуклой. Этим объясняется увеличение вязкости в несвежем молоке, так как его pH смещается от 6,3 в кислую сторону. Наименьшую вязкость будет иметь наиболее свежее молоко и молоко, находящееся на границе начала коагуляции. Но, так как начало коагуляции белковых веществ молока наступает не строго в изоэлектрической точке, а при некотором снижении потенциала заряда до критического напряжения и, так как, уже частичная коагуляция белков поведет к увлечению ими жира, то для наиболее полного удаления последнего считают лучшим сепарировать возможно свежее молоко. [c.72]

Для растворов белков характерна высокая вязкость. Растворы фибриллярных белков всегда более вязкие, чем растворы глобулярных белков. На вязкость растворов белков сильное влияние оказывают изменения температуры и присутствие электролитов. С повышением температуры вязкость растворов белков снижается, а присутствие некоторых солей, в частности солей кальция, приводит к повышению вязкости растворов за счет сцепления молекул белков посредством ионных (кальциевых) мостиков. Иногда вязкость белкового раствора увеличивается настолько, что он теряет текучесть и переходит в гелеобразное состояние. Взаимодействие между макромолекулами белка в растворе может привести к образованию структурных сеток, внутри которых будут находиться захваченные молекулы воды. Такие структурированные системы называются гелями или студнями. Считается, что протоплазма клетки может переходить в гелеобразное состояние. Характерный пример — тело медузы, которое является как бы живым студнем, содержащим до 90 % воды. [c.75]

Видно, что относительная вязкость не зависит от постоянной С, являющейся функцией диаметра капилляра. Поскольку вязкость белкового раствора всегда больше вязкости воды, то относительная вязкость будет всегда больше единицы. Разница между этой величиной и единицей носит название удельной вязкости и представляет собой долю вязкости, связанную только с молекулами растворенного [c.135]

Измерения вязкости позволяют определить молекулярный вес таких нитевидных молекул, как молекулы каучука или эфиров целлюлозы при определении же молекулярных весов белков положение осложняется электростатическим взаимодействием анионных и катионных боковых цепей белка и их влиянием на молекулы воды. В связи с этим вязкость белковых растворов зависит от pH раствора. Электростатическое действие ионизированных групп может быть уменьшено добавлением солей вязкость полиэлектролитов уменьшается добавлением хлористого натрия [49, 50]. Из сказанного ясно, что определение вязкости белковых растворов само по себе может быть лишь с трудом применено для установления молекулярного веса и формы белковых молекул этот метод, однако, может дать очень ценные результаты для изучения названных свойств белковых молекул при сочетании его с другими методами. Так, путем сочетания результатов вискозиметрии и измерений диффузии были получены следующие величины молекулярных весов для яичного альбумина 40 500, для лактоглобулина 41 500, сывороточного альбумина 67 100, сывороточного глобулина 150 000—200 000, амандина (из миндаля) 330 000, тироглобулина 676 000, гемоцианина спрута 2 780 000 [51, 52]. Молекулярный вес вируса табачной мозаики был найден равным 63 200 ООО и 42 600 000 размеры частиц вируса, в прекрасном соответствии с результатами диффузионных измерений [54], составили 11,5-725 и 12,3-430 тг [53]. [c.61]

Вязкость белковых растворов.......,134 [c.4]

Определения вязкости проводят очень часто, так как это не сопряжено с какими-либо экспериментальными трудностями. Обычно для этой цели употребляют вискозиметр Оствальда (фиг. 7). Водному раствору белка дают стечь из пипетки 3 через капилляр 4 и определяют время, необходимое для того, чтобы мениск опустился от 1 до 2. Если вязкость белкового раствора не слишком сильно отличается от вязкости воды и если диаметр капилляра подобран правильно, вязкость 11 прямо пропорциональна t — времени вытекания — и d — плотности раствора [c.59]

Внешние проявления денатурации сводятся к потере растворимости, особенно в изоэлектрической точке, повышению вязкости белковых растворов, увеличению количества свободных функциональных 8Н-групп и изменению характера рассеивания рентгеновских лучей. Наиболее характерным признаком денатурации является резкое снижение или полная потеря белком его биологической активности (каталитической, антигенной или гормональной). При денатурации белка, вызванной 8М мочевиной или другим агентом, разрушаются в основном нековалентные связи (в частности, гидрофобные взаимодействия и водородные связи). Дисульфидные связи в присутствии восстанавливающего агента меркаптоэтанола разрываются, в то время как пептидные связи самого остова полипептидной цепи не затрагиваются. В этих условиях развертываются глобулы нативных белковых молекул и образуются случайные и беспорядочные структуры (рис. 1.12). [c.47]

Для определения вязкости белковых растворов используют обычно вискозиметр Оствальда (рис. П). В этом вискозиметре жидкость протекает через капилляр под действием собственного веса и вязкость определяется уравнением [c.40]

Трение подшипников обычно бывает около 1 г. Если подобрать соответствующие размеры цилиндров и учитывать, что трение подшипников несколько увеличивается с повышением скорости вращения [78], то можно измерять вязкость в пределах от 0,1 до 10 пуазов-. Этот прибор нашел применение для глин [79], красок [69], растворов каучука [80], графитной массы для карандашей [81], битумов [82], мучного, теста [83], белковых растворов [84], сгущенного молока [85], лечебных грязей [86], шоколадной массы [87]. [c.201]

Все три приведенных выше соотношения используются в практической работе [75, 78, 91, 120], причем вязкость белкового раствора увеличивается добавлением сахарозы [c.139]

Вязкость белкового раствора с сахарозой т], необходимую для работы с экстраполяционными соотношениями (III.3) — (111.5) обычно принимают равной вязкости водных растворов одной сахарозы (см., например, [78, 91]) определяют последнюю с помощью номограмм, взятых, например, из работы [121]. Однако, как показано в работе [122], для корректного определения времен корреляции вращения белков для относительно больших концентраций белка (порядка 10 вес. %) вязкость исследуемых буферных растворов белка с сахарозой необходимо измерять непосредственно. В то же время для определения предельных экстраполяционных величин А,,,,, Ит Я. [c.139]

Если lin — вязкость воды и Г) — вязкость белкового раствора, относительная вязкость будет равна [c.59]

Для растворов белков вопрос осложняется электростатическим взаимодействием между молекулами и их влиянием на молекулы воды. Вязкость белковых растворов поэтому зависит от pH. Повышение кислотности вызывает увеличение объема молекул сывороточного альбумина и у-глобулина человека, в то время, как инсулин, Р-лактоглобулин, трипсин, химотрипсин рибонуклеаза, яичный альбумин и другие белки не изменяют при этом своих размеров (Ж. Янг и Ж. Фостер). Таким образом, путем измерения одной вязкости нельзя определить молекулярный вес белков. Однако, комбинируя измерение вязкости с другими методами, можно определять размеры и форму белковых молекул. Так, Полсон показал, что величина D Ai[t)] является величиной постоянной для белковых молекул. Здесь D — коэффициент диффузии. [c.173]

В изоэлектрической точке ионы белка не переносятся ни к аноду, ни к катоду. Некоторые свойства белковых растворов — набухание, вязкость, электропроводность — достигают в этой точке минимального значения. Резко падает также растворимость белка и увеличивается его способность к свертыванию (осаждению, коагуляции). [c.699]

Если говорить о качественной стороне вопроса, то можно считать хорошо установленным фактом, что растворенный белок в водном растворе гидратирован [1]. В ранних работах были проведены измерения гидродинамических свойств белковых растворов и гидродинамических свойств молекул самого белка в растворе, вязкости, двулучепреломления в потоке и диэлектрической релаксации 1[1]. В более поздних работах методом неупругого лазерного светорассеяния была измерена поступательная и вращательная диффузия [3]. Результаты всех этих работ указывают на то, что инерционные свойства молекул белка в растворе отражают свойства молекул белка с прикрепленными к ним одним или двумя слоями воды. Кроме того, измерения плотности на плаву показали, что плотность гидратационной воды такая же, как и плотность жидкой воды [1]. [c.160]

Вязкость белковых растворов [c.134]

Реакция среды, от которой зависит форма макро- молекулы белка, определяет свойства белковых рас- , творов. В изоэлектрическом состоянии молекульп белка свернуты в плотный клубок и занимают не- большой объем. С увеличением или уменьшением pH молекулы распрямляются и объем клубка увели-, чивается. Чем больший объем занимает макромолеч кула, тем в большей степени она препятствует течеу нию жидкости, т. е. в большей степени увеличивает ся вязкость. По изменению вязкости раствора белка [c.263]

Если верно только первое предположение, но не второе, то можно сказать, что данные уравнения вязкости не могут применяться для белковых растворов, но они могут быть верны для тех моделей, для которых они выведены. Если же первое предположение неправильно, то выводы теряют свою силу. [c.332]

Гидратация белка также находится в определенной зависимости от pH раствора она наименьшая в изоточке. Вполне понятно, что с изменением формы белковых молекул и степени их гидратации связано изменение целого ряда свойств белков и их растворов. Так, например, вязкость растворов имеет минимум в изоточке, поскольку свернутые в плотные клубки молекулы оказывают меньшее сопротивление потоку жидкости, чем длинные цепеобразные молекулы. [c.192]

Вязкость белковых растворов [34] [c.58]

Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что трехмерные структуры белков характеризуются плотнейшей упаковкой атомов. Коэффициенты упаковки белковых молекул в нативном состоянии имеют значения от 68 до 82%. Для сравнения напомним, что у правильных сферических тел этот коэффициент равен 74%, а у молекул воды и циклогексана - 58 и 44% соответственно. По плотности упаковки атомов белковые молекулы близки кристаллам малых органических молекул (70-78%). Нативные структуры белков имеют также незначительные коэффициенты сжимаемости, близкие, например, коэффициентам сжимаемости олова и каменной соли. Высокая компактность глобулярных белков подтверждается большой плотностью, малой вязкостью и малыми молекулярными объемами нативных белков в растворе. Так, наблюдаемые у них величины плотности (1,3-1,5 г/см ) выше, чем у сухих белков и близки величинам плотности кристаллов низкомолекулярных органических соединений. Это свойство пространственных структур белковых молекул безупречно с физической точки зрения и очень образно передает определение их как "апериодические кристаллы" - термин, использованный Э. Шре-дингером для характеристики состояния хромосом [52]. Таким образом, есть все основания заключить, что нативная конформация белка представляет собой плотно упакованную структуру с максимальным числом внутримолекулярных контактов между валентно-несвязанными атомами. [c.102]

Несомненно, что все эти причины вызывают определенные перегруппировки в лабильной белковой молекуле, что ведет к изменению вязкости белковых растворов, сдвигу изоэлектрической точки белка, т. е. короче говоря, к изменению растворимости белка [c.310]

Среди других причин, обусловливающих пенообразующую способность белковых растворов, следует отметить вязкость жидкости. Увеличение вязкости раствора, из которого формируются пленки пены при аэрации, вызывает увеличение ее стабильности. Введение таких веществ, как глюкоза и сахароза, в белковые растворы способствует образованию в средней части пленки частиц, которые располагаются между адсорбционными слоями, образуя объемную переплетен- [c.199]

В качестве альтернативного может служить предположение о значительном вкладе гидрофобных внутримолекулярных взаимодействий. В большой серии экспериментов [92] изучалась солюбилизация белковыми растворами алифатических и ароматических углеводородов. Методами измерения вязкости и удельного опти- [c.548]

Другие физические методы определения молекулярных масс белков по светорассеянию, вязкости и осмотическому давлению белковых растворов, по данным рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии—используют крайне редко. [c.37]

Здесь же необходимо отметить, что для определения вязкости исследуемых белковых растворов в работе [78] предлагается использовать спиновый зонд, свободно вращаюпщйся в исследуемом растворе. Для этого зависимость времени корреляции т этого зонда, помещенного в водный раствор сахарозы, от вязкости этого раствора, определенной по табличным данным, используется затем как калибровочная зависимость для определения искомой вязкости т белкового раствора по величине т, измеряемой для того Же зонда, растворенного в исследуемой системе. [c.139]

Кроме того, качество ферментного осадка, полученного из неконцентрированных растворов, значительно лучше, так как при меньшей вязкости более быстро уменьшается стабильность белкового раствора при добавлении спирта, макромолекулы белка лучше десольватируются, а следовательно, облегчается их агрегация. [c.128]

Вязкость белковых растворов. Вопрос об асимметрии частиц представляет особый интерес для химии белков. В настоящее время нет пзти для получения вполне достоверных значений асимметрии белковых молекул. Из предыдущего ясно, что должна существовать связь между асимметрией белковых молекул и вязкостью их растворов. Установление этой зависимости потребовало [c.306]

Поскольку вязкость Г) белкового раствора всегда выше тю — ВЯЗКОСТИ воды, ОТНОСИТбЛЬНаЯ вязкость l oгн = П/ По будет всегда больше единицы. Разница между этой величиной и единицей (т1отн—1) называется удельной вязкостью — т]уд Согласно Штаудингеру [42], удельная вязкость растворов нитевидных макромолекул нрялю пропорциональна концентрации и молекулярному весу растворенных макромолекул. В равенстве [c.60]

Пряд1 льный белковый раствор содержит 20—30% белков и 0,5—1% NaOH. Удельный расход щелочи для получения прядильного белкового раствора значительно меньше, чем при приготовлении вискозы. Минимальное содержание щелочи имеет большое значение не столько для снижения ее расхода, сколько для уменьшения деструкции макромолекул белка при приготовлении к- подготовке прядильного раствора к формованию. Вязкость белкового прядильного раствора 30—50 сек. [c.625]

Мы уже говорили о стремлении всякой гибкой полимерной цепочки свернуться в шарик, называемый глобулой. Этот процесс аналогичен стягиванию жидкости в каплю за счет сил поверхностного натяжения. Поверхность шарика намного меньше поверхности вытянутой макромолекулы, и межмолекулярное взаимодействие при контакте глобул тоже значительно слабее. Этим объясняется малая вязкость растворов глобулярных макромолекул и низкая прочность твердых полимеров, построенных из глобул. На этом свойстве глобулярных высокомолекулярных веществ основано образование природных концентрированных маловязких растворов. Это белковые растворы для питания эмбриона куриных яиц это кровь, снабжающая организм необходимыми веществами. Глобулярной структурой объясняется непрочность некоторых органических полимеров, например фенолоформальдегидных и мочевиноформальде-гидных смол, кремнийорганического каучука. Низкая вязкость растворов полифосфонитрилхлоридов очень высокого молекулярного веса также связана с глобулярной формой этих неорганических макромолекул. Если полимер достаточно однороден, т. е. состоит из макромолекул одинакового молекулярного веса, то из глобул, уложенных по принципу наиболее плотной упаковки, могут образовываться хорошо ограненные кристаллы, например кристаллы вируса табачной мозаики или яичного альбумина. [c.65]

Из значений коэффициентов диффузии и седиментационных констант можно определить размеры молекул белков, степень гомогенности белковых растворов, а также степень гидратации с учетом возможных отклонений формы от сферической. О седиментационных константах мы будем говорить в следующем разделе. Отношение коэффициента трения для несферических частиц / к коэффициенту трения для частиц сферической формы /о называют коэффициентом диссимметрии (определение этих двух коэффициентов трения было дано в предыдущем разделе, посвященном электрофорезу). Коэффициент диссиметрии можно определить, исходя из любых данных, касающихся ка-жуи ейся формы молекул, например из данных по вязкости или по двойному лучепреломлению в потоке, а также на основании измерений диэлектрической дисперсии. Соотношение между коэффициентом диффузии, мол. весом и коэффициентом диссимметрии может быть выражено уравнением [c.408]

Физико-химические свойства белков. Белки образуют коллоидные растворы (размеры частиц - 0,1-0,001 мкм), для которых важны следуюшие характеристики низкое осмотическое давление высокая вязкость низкая способность к диффузии. В лабораторной практике используют два свойства коллоидных растворов белков нефелометри-ческое определение количества белка на основе эффекта Тиндаля диализ — очистка белковых растворов от низкомрлекулярных примесей с помошью полупроницаемых мембран. [c.21]

Многие биологические системы существуют в виде коллоидных растворов, которые могут быть гадрофоб-ными или гидрофильными гидрофобный золь (например, глина или древесный уголь в воде) отталкивает воду, а гидрофильный золь (крахмальный клейстер, студень, желатин и агар) притягивает ее. Большая часть коллоидных растворов, содержащихся в организмах, в частности белковые растворы, представляют собой гидрофобные золи. Вязкость гидрофобного золя, например студня, можно увеличить, повышая его концентрацию или понижая температуру. В конце концов при увеличении вязкости золь может застьпъ. Такой застывший золь называют гелем. Гель представляет собой более или менее плотную коллоидную систему, хотя, вообще говоря, строгого различия между золем и гелем нет. На переходы золь—гель влияют и такие факторы, как ионный состав, pH и давление. Все это при определенных обстоятельствах может играть важную роль в живьгх клетках. [c.371]

Применение физических и физико-химических методов исследования (вязкости белковых растворов, рентгенографии и др.) позволили выявить, что белковые молекулы не состоят из вытянутых в линию полипептидных цепей. Установлено, что они обладают компактной трехмерной структурой, зависящей от спиральной конфигурации полипептидных цепей, появляю- [c.32]

Миозиновая фракция. При многочасовом экстрагировании измельченны.х мьшщ 0,6 М раствором КС получают белковый раствор, обладающий боль-1П0Й вязкостью и двойным лучепреломлением в потоке при кратковременном экстрагировании (20—30 мин) получают белковый раствор со слабой вязкостью и с незначительным двойным преломлением в потоке. Оказалось, что при длительном экстрагировании 0,6 М раствором КС в раствор пере- [c.542]

В ходе сепарирования промытого изолята разница в плотности между белками и раствором несколько больше, чем при сепарировании сточных вод первой промывки вследствие уменьшения содержания растворимых веществ это касается также и его вязкости. Однако так бывает не всегда, и поведение белковой суспензии может варьировать в зависимости от степени разбавления и pH. Кроме того, в некоторых случаях возможна промывка подкисленной водой. [c.439]

Электродиализ и обратный осмос. При электродиализе потен циал, используемый для перемещения компонентов, представляет собой электрическое поле, сопряженное с заряженными мембранами разных потенциалов, которые отталкивают одноименно заряженные молекулы в растворе. Из-за относительно слабого заряда белки остаются в этом растворе. Наоборот, ионы солей перемещаются, проникая сквозь пористые перегородки. Такой способ оказался особенно эффективным для удаления растворенных солей и служит равноценной заменой способа разбавления жид кой среды для осаждения белков путем снижения ионной силы В случае белковых экстрактов из-за полиэлектролитного характера белков, отсутствия заряда у растворенных углеводов и незна чительной вязкости, допустимой для этих методов, электродиализ не используется для избирательной регенерации изолята. [c.445]

При филировании белков основным критерием служит молекулярная масса. Общепризнано, что в диапазоне 10—50 тыс. Да белки проявляют высокую склонность к филированию. Молекулы с очень малой массой дают прядильные растворы с чрезвычайно низкой вязкостью, образующие нестойкие белковые нити, которые быстро диспергируются в коагулирующем растворе. Наоборот, из белков с очень высокой молекулярной массой на этапе денатурации получаются прядильные растворы с очень сильной вязкостью, что делает невозможным прядение волокон. Некоторые белки также образуют очень густые гели в щелочной среде за счет появления межцепочечных ковалентных связей типа дисульфидный мостик , что вызывает необходимость подгонять, приспосабливать параметры филирования [97]. [c.537]