Белковые пленки

Кларк, Холт и Вент [249] выполнили весьма важные исследования действия кремневой и поликремневой кислот в водном растворе на мономолекулярные слои альбумина и найлона, находящиеся на поверхности раствора. Наблюдалось, что воздействие монокремневой или поликремневой кислот проявляется по мере того, как кислота адсорбируется снизу на мономолеку-лярном органическом слое. Пленки при этом становятся более прочными и жесткими, так что сжимаемость мономолекулярного белка или слоя органического полимера, понижается. Наиболее важным в этих наблюдениях оказалось то, что монокремневая кислота совсем не адсорбировалась. Кремнезем должен был сначала полимеризоваться, а затем уже мог адсорбироваться на монослое белка. В рассматриваемом случае полимерные цепи белка становятся менее сжимаемыми, и это хорошо подтверждает такие факты, основанные на влиянии величины рн в процессе старения, что адсорбированная поликремневая кислота под поверхностью пленки белка полимеризуется, формируя слой силикагеля. Этот кремнеземный слой толщиной всего лишь, вероятно, в несколько ангстрем придает белковой пленке жесткость, что предотвращает ее от последующего сжатия. В случае найлона легко формировались мономолекулярные слои, которые взаимодействовали с поликремневой кислотой при рн 2—9 и становились особенно жесткими, или дублеными, в интервале pH 4,5—6,5, т. е. именно тогда, когда, как известно, [c.1054]

Обзор многочисленных работ и фундаментальных собственных исследований структурообразования и других свойств полимолекулярных белковых пленок приведен в монографии Измайловой и Ребиндера (81. [c.103]

Этот продукт распространен в Китае его получают прогревом соевого молока, который вызывает испарение и образование пленки на поверхности жидкости как результат испарения воды и денатурации белков. Белковые пленки, собираемые последовательно в процессе прогрева соевого молока, высушивают на воздухе, после чего они содержат 10 % воды, 52 % белков и 24 % липидов. Их можно использовать в качестве оболочек для разных пищевых изделий или употреблять непосредственно, в слоеном виде, после варки. При этом необходимы ароматизация и повторная гидратация продукта. [c.530]

На то, что прочные пространственные структуры поверхностных и межфазных слоев биополимеров могут быть стабилизованы водородными связями, указывает результат, полученный Александером и сотр. [53—55] введение в субстрат агентов, разрушающих водородные связи, приводило к исчезновению структурной вязкости и упругости монослоев белков. В тех же работах обсуждена роль солевых связей в упрочнении белковых пленок. Авторы считают, что эластические свойства сывороточного альбумина обусловлены возникновением большого числа солевых связей в межфазных слоях. Пленки этого белка чувствительны к изменению электрического потенциала. [c.160]

Большой интерес представляют мономолекулярные слои белков и ферментов, которые получают, например, на водных растворах сульфата аммония и других поверхностях. При газовом состоянии белковых пленок в них можно определить молекулярный вес белков по формуле (IV. 7), которой, по аналогии с законом Вант-Гоффа для осмотического давления (стр. 34), обычно придают следующий вид [c.91]

Формирование поверхностных слоев с позиций явлений гелеобразования рассматривалось в работах [59, 60]. Авторы вводят понятие о критической площади гелеобразования — той наибольшей площади, при которой белковая пленка обнаруживает вязкоупругие свойства. [c.161]

Однако может возникать необходимость и в разрушении пен, образование которых часто нежелательно. Способы пеногашения, естественно, основаны на замещении или разрушении структурных адсорбционных слоев, стабилизирующих пену. Некоторые пены разрушаются амиловым спиртом, который, благодаря своей высокой поверхностной активности, как и при разрушении эмульсий, способен вытеснять стабилизатор из поверхностного слоя, носам не дает механически устойчивых слоев. В производстве антибиотиков применяют смесь лярда с 3% октадеканола и силиконовое масла, образующие с двухмерными белковыми пленками, стабилизирующими пены, более текучие и легче разрушаемые комплексы. Для разрушения стойких пен используют также различные механические средства, тепловое пережигание пленок и др. [c.162]

Гош и Булл [148] считают, что при низких концентрациях сывороточного альбумина возрастание энтропии, возможно, связано с поверхностной денатурацией белка (см. рис. 38, кривая 1). При более высоких концентрациях ЧСА энтропийные изменения становятся отрицательными, что связано с процессом конденсирования белковой пленки на границе раздела фаз. Эти литературные данные подтверждают наличие резкого максимума межфазной прочности в области очень маленьких концентраций сывороточного альбумина. [c.212]

Далее, если А пренебрежимо мала по сравнению с А, уравнение (11-133) переходит в уравнение, использованное Булем [83] при изучении белковых пленок. По существу, это уравнение эквивалентно уравнению (П-119), описывающему поведение неидеального двумерного газа. [c.79]

Окончательно вопрос о структуре белковых пленок еще не решен. Следует помнить только, что белковые пленки не могут находиться в равновесии с растворенным белком (см. упражнение 8), так как, вероятно, существует некоторый барьер, предположительно структурный, препятствующий растворению молекул пленки при сжатии. [c.139]

При очень низких поверхностных давлениях в белковой пленке вполне могут существовать развернутые молекулы, и Зингер [171] считает, что в таких условиях применима теория Флори — Хаггинса для полимерных растворов. В этой теории молекула полимера рассматривается как цепь из п звеньев (аминокислотных остатков в случае белков), каждое из которых обладает определенной гибкостью, характеризуемой числом 2. Для жесткой цепи 2 равно 2, а для гибкой цепи оно может достигать 4. При плотной упаковке один сегмент цепи занимает площадь Ь, средняя площадь пленки, приходящаяся а сегмент, равна о. Длинная гибкая цель, предоставленная самой себе, не является ни полностью развернутой, ни полностью свернутой. Она находится в некотором промежуточном состоянии, скорее всего почти развернутом. При сжатии цепь становится более компактной при этом конфигурационная энтропия уменьшается. Таким образом, как л, так и 2 должны зависеть от давления. [c.139]

Б. Реакции белковых пленок [c.141]

Методы нанесения белковых пленок. Применяется два основных метода для нанесения пленок белков [c.254]

В. Белковые пленки на поверхностях раздела типа вода — масло [c.141]

Интерес к белковым пленкам, безусловно, прежде всего связан с биологическими проблемами. Работа с монослоями на поверхности вода — воздух показывает, что, хотя спиральная структура белковых молекул в таких слоях может нарушаться, большинство связей не разрушается и сохраняется некоторая биологическая активность. В живых системах поверхности раздела относятся главным образом к типу [c.141]

Рассчитайте для пленки белка с типичным молекулярным весом 35 000 ожидаемое увеличение растворимости при возрастании л на 1 дн/см. Результаты расчета еще раз показывают, что белковые пленки не находятся в равновесии с белком, растворенным в подложке. [c.155]

Черные пленки можно получить не только из водных растворов ПАВ. Они образуются в неводных углеводородных пенах, в белковых пленках. [c.54]

Бимолекулярная липидная пленка не особенно стабильна ее молекулы легко сдвигаются относительно друг друга, и тогда она распадается. Для построения более или менее прочного пограничного слоя, или мембраны (например, мембраны эндоплазматической сети), одних липидов недостаточно, тут нужно еще добавить гидрофильные белки. Судя по всему, они также образуют мономолекулярную пленку правда, ее не удается измерить так же точно, как липидную, поскольку лишь часть белковых молекул полностью вытянута, остальные же свернуты в спирали (вторичная структура) или уложены в складки (третичная структура). Белковые молекулы накладываются на гидрофильные внешние поверхности бимолекулярных липидных пленок. Теперь, наконец, изготовлена такая мембрана, какой она должна быть, чтобы соответствовать данным, полученным при исследовании проницаемости. Она выглядит как сэндвич внутри масло (двойная липидная пленка), снаружи с двух сторон хлеб (белковая пленка). Американцы так и называют эту систему сэндвич-структурой (рис. 90). [c.209]

Далее начинают сравнивать чистые фракции митохондрий разных типов по химическому составу. При этом всегда оказывается, что содержание воды составляет около 85%. Это, конечно, пока еще мало о чем говорит, так как в целых клетках содержание воды часто находится на таком же уровне. Но, что гораздо важнее, совпадает всегда и состав сухого вещества, которое состоит наполовину из белка, наполовину из липидов (причем 90% липидов приходится на фосфатиды, о которых шла речь на стр. 208). По-видимому, дело здесь в том, что митохондрии благодаря своей сильно выраженной складчатости исключительно богаты элементарными мембранами, которые, как мы уже знаем, состоят из бимолекулярной липидной пленки и двух (с обеих сторон) белковых пленок это как раз и дает примерно соотношение 1 1. Другие клеточные органеллы содержат гораздо меньше липидов. Нуклеиновые кислоты, если они вообще содержатся в митохондриях, обнаруживаются в них только в исчезающе малых количествах. [c.222]

И тем не менее никто сейчас не сомневается в том, что это предполо -жение правильно. Правда, относительно точного местоположения молекул пигмента существует несколько разных гипотез. Вероятно, эти молекулы следует искать на границе между бимолекулярной липидной пленкой и белковыми пленками по обе стороны от нее к этому заключению приводит хотя бы тот факт, что молекулы хлорофилла имеют гидрофобный хвост и гидрофильную голову (каротины, которые почти целиком гидрофобны, должны были бы вести себя иначе). Установлено, что молекулы пигмента располагаются очень упорядоченно и параллельно друг другу, подобно молекулам фосфатидов в липидной пленке. Однако это опять-таки вытекает не из электронно-микроскопических наблюдений, а из результатов физических измерений. [c.250]

Оптимальными средствами удаления защитных пленок на белковой основе являются водные растворы ПАВ с добавлением протеолитических ферментов. Хорошо зарекомендовала себя смесь 0,5 % додецилсульфона-та натрия и 0,5 % протеазы в воде. Теплый компресс (30—35 °С) за 25-30 мин размягчает защитную белковую пленку, после чего она легко удаляется механическим способом. [c.64]

Поведение белковой пленки, а следовательно, и ее структура зависят от природы и свойств субстрата. Эта зависимость особенно ярко проявляется в тех случаях, когда изменение субстрата приводит к конформационным изменениям макромолекул при растворении в объеме субстрата. Так, например, монослои сывороточного альбумина, нанесенные на поверхность раствора при pH 1, обладают большей вязкостью, чем те же слои, нанесенные на субстраты при pH 3 или 5 [30]. Хорошо известно, что при подкислении изоэлектрических растворов сывороточного альбумина наблюдается переход N -> Р [31] (pH 3), при этом образуется -фopмa, которая несколько расширена по сравнению с 7У-формой. Состояние же белка при pH 1 резко отличается от N- и Р-формы. [c.158]

Рпс. 126. Доля площадп белковой пленки, покрытой додецилсульфатом [c.310]

К счастью, при исследовании монослоев растворение протекает настолько медленно, что можно без особых хлопот изучать свойства равновесных пленок, хотя многие пленки, по существу, нестабильны. Гэйнс [1] отмечает, что равновесная растворимость стеариновой кислоты составляет 3 мг/л и что пленки, содержащие всего лишь десятую часть того количества кислоты, которое может быть растворено, можно изучать, не обращая внимания на возможность растворения. Значительный барьер, по-видимому, имеется и для растворения белковых пленок. Нередко, однако, растворение может быть серьезной проблемой, особенно при работе с низкомолекулярными веществами или заряженными монослоями. [c.131]

Теоретическая интерпретация в данном случае сильно осложнена из-за неопределенности структуры пленок. Вообще говоря, понятно, что растекшиеся белковые пленки состоят из полимерных молекул, в значительной мере развернутых и вытянутых, т. е. имеющих р-форму [169], причем поляр ые группы соединены водородными связями с молекулами воды в подложке, а боковые цепи в зависимости от их природы ориентированы либо вверх, либо вниз (рис. И1-38). При определенных условиях растекания на поверхности может сохраниться также некоторая часть исходной спиральной а-структуры (рис. 111-39). Присутствие а-спиралей проявляется в определенных особенностях инфракрасных спектров поглощения коллапсировапных пленок [170]. Не исключено, однако, что спиральная конфигурация белковых молекул может восстанавливаться в процессе коллапса. Важным дополнительным свидетельством действительного присутствия а-спиралей в монослоях является то, что скорость дейтериевого обмена пленки с подложкой слишком низка для пленки с развернутыми молекулами [167]. Эти наблюдения и обнаруженная с помощью методов дифракции электронов [c.138]

Как указывалось выше, пленки высокомолекулярных полимеров по своим физическим свойствам часто сходны с белковыми пленками. Общий вид я— 0-кривых в обоих случаях одинаков, и теоретические подходы, рассмотренные в разд. 111-12А, применимы к полимерным пленкам так же, как к белковым. При средних давлениях л—а-крпвые полимерных пленок почти линейны или относятся к типу 2. Экстраполяция этих кривых из области умеренных давлений на нулевое давление дает значения площади, пригодные для характеристики пленки. Эта площадь (часто ее относят к одному сегменту полимерной молекулы при этом, как правило, приводят также давление, при котором пленка коллапсирует), величина Ь, служащая подгоночным параметром в уравнении (П1-92) или в каком-либо другом подобном уравнении, и, возможно, сжимаемость — вот, пожалуй, вся нформация (обычно табулируемая), которая используется для описания свойств полимерных пленок. Большая часть работ, посвященных этому вопросу, рассматривается в обзоре Криспа [196] и более позднем сжатом обзоре Эйриха и др. [197], поэтому здесь мы остановимся только на некоторых последних результатах исследований. [c.143]

Белковые пленки, осажденные из раствора, хоропю приклеиваются к полиэтилену при значениях этого показателя 0,08—0,25. [c.442]

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]

Внешняя граница клетки образована клеточной (или плазматической) мембраной (или оболочкой). Типичная двох1ная мембрана (называемая элементарной мембраной) толщиной около 80 А, очевидно, представляет собой относительно жесткую и упорядоченную структуру, состоящую И.З бимолекулярного слоя полярных липидов, покрытого с обеих сторон белковыми пленками. Эту мембрану ни в коем случае нельзя считать гомогенной на всем ее протяжении. Наоборот, она представляет собой мозаику из различных функциональных единиц, слегка различающихся по своей структуре, высокоизбирательных и специализированных в клетках разных типов. Мембрана определяет такие весьма разнообразные и вместе с тем чрезвычайно ванлные характеристики клетки, как избирательная проницаемость, активный перенос питательных веществ и ионов (т. е. их поступление в клетку), контрактильные свойства, способность клеток вступать в ассоциацию друг с другом и распознавать друг друга (например, при формировании органов). Плазматические мембраны могут слунгить также местом протекания некоторых сложных ферментативных процессов, таких, как гликолиз или даже синтез белка (у микроорганизмов). [c.248]

Однако наложить на эти бимолекулярные липидные пленки с обеих сторон еще и белковые пленки оказалось уже труднее. Собственно говоря, теперь это уже не актуально, так как за это время и без того было выяснено, что видимые на электронных микрофотографиях мембраны в самом деле имеют структуру сэндвича. Правда, следует сделать одну оговорку то, что мы различаем под электронным микроскопом в качестве мембраны, а именно светлый средний слой и оба темных слоя, не абсолютно идентично липидной и двум белковым пленкам. Ведь темные участки (как и в случае с рибосомами) контрастируются искусственно — лучше всего это получается при обработке перманганатом калия и четырехокисью осмия. Но эти вещества не красят белковые пленки, а откладываются на границе липид — белок. Таким образом, толщина мембраны, регулирующей проницаемость, в действительности несколько больше 70—100 А — величины, полученной на основании наблюдений и измерений, сделанных с помощью электронного микроскопа. [c.210]

Время, необходимое для полного растекания белковой пленки, обычно довольно продолжительно, иногда для этого необходимо несколько часов. Время будет наименьшим, когда раствор, на котором растекается белок, имеет pH, отвечающий изоэлектрической точке белка. Увеличение концентрации соли буфера, на котором должно итти растекание, также уменьшает время растекания. При благоприятных условиях полное растекание достигается в течение 15 мин. [c.255]

Для работы с белковыми пленками применяются такие же весы, как и для работы с жирными кислотами и другими поверхностными пленками. Площадь растекшейся пленки уменьшается с помощью подвижных барьеров, и давление пленки определяется торзион-ными весами, соединенными со слюдяным поплавком. [c.255]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология