Денатурация на поверхности раздела

При выделении фермента на разных стадиях его очистки требуется интенсивное перемешивание раствора. Чтобы предотвратить сильное вспенивание и возможность денатурации фермента на поверхности раздела, используют различные типы мешалок. Целесообразно использовать мешалки с большими лопастями, что дает возможность, не снижая эффективности перемешивания, снизить скорость их вращения. Лопасти мешалки должны быть как можно глубже погружены в перемешиваемый раствор. При работе с небольшими объемами удобно использовать магнитные мешалки. [c.197]

Адсорбция на носителе. При работе с пористым носителем поверхность раздела фаз очень велика и даже сравнительно слабая адсорбция может привести к полной неудаче при электрофоретическом разделении. Причины адсорбции не всегда достаточно ясны. По-видимому, силы неэлектростатического происхождения играют большую роль по отношению к белкам, чем к малым ионам. Адсорбция последних (пептидов, аминокислот и т. д.) связана с наличием ионизованных групп на поверхности носителя. Установлено, что в целлюлозе и крахмале, например, имеется значительное количество карбоксильных групп. Так как эти группы заряжены отрицательно, опасность адсорбции относительно мала для отрицательных ионов, но велика для положительных. Делались попытки уменьшить заряд бумаги этерифи-кацией карбоксилов диазометаном. С белками рекомендуется работать при pH выше их изоточки, тогда электростатическое отталкивание препятствует адсорбции. Этот эффект можно усилить, используя ионообменную бумагу, в которой с поверхностью целлюлозных волокон химически связано значительное число ионизированных групп с зарядом, противоположным заряду исследуемого иона. Для уменьшения адсорбции белков применялись также детергенты иногда помогает предварительная обработка носителя раствором исследуемого белка. Хотя в некоторых случаях эти меры приносят желаемый эффект, адсорбция часто (для белков — почти всегда) наблюдается в той или иной степени при электрофорезе на твердом носителе. Обратимая адсорбция проявляется в уменьшении скорости движения и в образовании хвостов у движущихся зон, что ухудшает разделение и затрудняет количественный анализ. Необратимая адсорбция приводит к тому, что на всем пути зоны остается равномерный след — адсорбированный белок, а количество вещества в зоне постепенно уменьшается. Если это количество мало, зона может вообще исчезнуть по дороге. Иногда адсорбция сопровождается денатурацией белка, частичной или полной потерей его биологической активности. [c.81]

Представление о том, что расщепление денатурированных белков облегчается появлением при денатурации развернутых пептидных цепей, подтверждается тем, что кератин шерсти становится доступным перевариванию после чисто механической его обработки так, например, растертая в порошок шерсть в отличие от нативной расщепляется трипсином [11], О том же свидетельствуют и опыты с мономолекулярными белковыми пленками, образующимися на поверхности раздела вода—воздух такие растянутые пленки белка легко расщепляются протеолитическими ферментами, между тем как растворы тех же белков устойчивы к действию этих ферментов [12]. [c.363]

Недавно было показано [33], что в органических растворителях можно солюбилизировать также и относительно высокие концентрации биополимеров-ферментов. Важно то, что фермент практически полностью сохраняет при этом каталитическую активность и специфичность. По идимому, молекула фермента, будучи включенной в обратную мицеллу (рис. 13.8), защищена против денатурации (разворачивания ее структуры) тем, что поверхность раздела "фаз" между белковой глобулой (или соответственно ее поверхностным слоем воды) и органическим растворителем стабилизирована молекулами ПАВ. В итоге биокатализатор непосредственно может и не контактировать с неблагоприятной для него органической средой, находясь в своеобразном микрореакторе, содержащем всего лишь несколько сотен или даже десятков молекул Н2О на молекулу фермента. [c.244]

Адсорбция на жидкостях не нашла широкого применения, вероятно, вследствие возможности денатурации на поверхности раздела жидкость—жидкость. Следует, однако, отметить, что ксантиноксидаза молока концентрируется в слое сливок [360]. [c.76]

Для выделения белков применяются также и другие способы денатурации, например встряхивание смеси, приводящее к образованию поверхностей раздела [366, 367]. Ко всем этим методам, очевидно, применимы высказанные выше замечания относительно условий опыта и мер предосторожности. [c.78]

Диффузия крупных молекул белка в поверхностный слой раствора, а также структурные превращения их в поверхностном слое протекают крайне медленно. Белок, переходя в поверхностный слой, может претерпевать денатурацию, одновременно теряя растворимость в воде. Явление поверхностной денатурации необратимо для многих белков. Так как количество денатурированного белка пропорционально поверхности раздела раствор — воздух, то данный эффект значительно усиливается при встряхивании, перемешивании и аэрировании раствора. [c.197]

Выпаривание. Концентрирование латекса путем выпаривания на практике встречает ряд затруднений. С повышением температуры до 70 °С стойкость латекса резко падает, очевидно, вследствие термической денатурации белков. На поверхности латекса при выпаривании образуется пена, в пузырьках которой на границе раздела жидкость — воздух происходит необратимая коагуляция латекса. В результате этого в концентрате оказываются твердые включения, [c.23]

Эти олигонуклеотидные фрагменты разделяют с помощью электрофореза в полиакриламидном геле, обладающего высокой разрешающей способностью [129, 135] (рис. 10.12). Чтобы исключить возможность образования внутримолекулярных вторичных структур (этот процесс особенно характерен для длинных олигонуклеотидов), в электродный буфер и в гель добавляют мочевину, выполняющую роль денатурирующего агента. При разработке этих систем гель-электрофореза было отмечено, что длина нуклеотидной последовательности, поддающейся прочтению непосредственно с помощью электрофореграммы, определяется разрешающей способностью метода электрофореза, которая в свою очередь зависит от толщины геля. В случае гелей толщиной 1—2 мм на радиоавтограмме обнаруживаются диффузные полосы, поскольку радиоактивный источник (фрагменты ДНК) весьма удален от поверхности рентгеновской пленки. Более тонкие гели (0,1—0,4 мм) позволяют достичь очень высокого разрешения олигонуклеотидов и обладают к тому же дополнительным преимуществом, которое заключается в том, что за счет тепла, выделяющегося в ходе электрофореза, происходит полная денатурация петель, обогащенных G -парами [129, 135]. [c.191]

Температура реакционной смеси. Молекулярное движение не упорядочено, и число молекул реагента, достигающих поверхности, является функцией скорости их направленного движения и расстояния. При повышении температуры реакционной смеси скорость движения молекул возрастает. Большинство биомолекул стабильно при 37 °С. Поэтому эта температура чаще всего используется для сокращения времени инкубации. Более высокие температуры могут вызвать денатурацию белков и связанные с этим погрешности результатов иммуноанализа. Другим недостатком инкубации при температуре выше 37 °С является необходимость предварительного прогрева носителей до заданной температуры перед началом процесса сорбции. Если эту операцию исключить, то возникающий температурный градиент может оказывать сильное влияние на состояние границы раздела фаз, а тем самым и на скорость превращения субстрата. Подобные эффекты особенно заметны, если в качестве метки используется щелочная фосфатаза. [c.55]

Хорошо известно, что белки на поверхности их растворов часто подвергаются денатурации, так же как и при встряхивании или при пропускании через раствор пузырьков воздуха. Это показывает, что белки поверхностноактивны и способны адсорбироваться на поверхности раздела раствор — воздух. Впервые способность растворенных белков свободно растекаться по водной поверхности с образованием монослоев была показана Дево, который использовал для этого тот же путь, что и Покельс при исследовании растекания масла на поверхности воды. Позднее свойства монослоев белков были систематически изучены Гортером и Райдилом с сотрудниками, которые показали, что многие растворимые белки при растекании из водных растворов образуют устойчивые монослои как на поверхности раздела вода — воздух, так и на границе вода — масло. [c.295]

Выпаривание. Концентрирование латекса путем выпаривания кажется на первый взгляд наиболее легким и доступным про-цессОаМ. На практике же встречается ряд затруднений. Прежде всего с повышение(м температуры устойчивость латекса вообще понижается, а при 70° она резко падает, очевидно, в силу термической денатурации белков. Далее, при выпаривании обычно образуется пена, в пузырьках которой на поверхности раздела жидкость — воздух происходит необратимая коагуляция латекса, так что в концентрате оказываются твердые включения, вредные с точки зрения технологического при.мене-ния его. Наконец, если при весьма медленном выпаривании [c.69]

Денатурация в адсорбционных слоях. Это — особый вид денатурации. Сущность его состоит в том, что белки, положительно адсорбируемые поверхностями раздела фаз, претерпевают в мономолекулярных пограничных слоях денатурацию и становятся ие1растворимыми. Образование пленок свернувшегося белка объясняет их способность образовывать стойкую, долго сохраняющуюся пену. Сюда, например, относится вспенивание яичного белка, сопровождающееся денатурацией белковых пленок, образующих пузырьки пены (стр. 328). [c.377]

Одним из следствий тепловой обработки пива является то, что растворимость углекислого газа меняется, в связи с чем для предотвращения выхода СОз необходимо контролировать давление. Если газ все же выходит, ухудщается теплопередача, и микроорганизмы могут выжить. Кроме того, на поверхности раздела газа и жидкости в результате денатурации белков могут образоваться частицы мути и пена, затрудняющие перекачку жидкости. Пиво с содержанием СО2 5,5 г/л при 72 °С будет иметь давление 8,5 бар. Типичные значения давления углекислого газа, теплообмена между пластинами, технологического давления и температуры приведены на рис. 16.13. Чтобы подобрать насосы и другое оборудование с некоторым запасом мощности, обычно проектируют системы, работающие при давлении, на 3-4 бара больще, чем давление насыщения. [c.480]

Следует обратить внимание на денатурирующее действие поверхностей, пленок и, особенно, пен. На поверхности водного раствора или на поверхности раздела белки стремятся образовать пленку из денатурированных молекул. Если пленки денатурированного белка постоянно снимать с поверхности, то денатурация будет продолжаться с образованием новых пленок [20]. В том случае, когда образуется пена, денатурация принимает весьма существенные размеры и при работе с разбавленными растворами может охватить значительную часть всего белка. Исходя из этого рекомендуется применять концентрированные растворы, чтобы избежать возникновения больших поверхностей белковых растворов и, особенно, пенообразования. Время от времени полезно добавлять антипенообразователи, что, однако, не всегда устраняет поверхностную денатурацию [21]. [c.10]

Денатурация. Третичная структура белка более чувствительна по сравнению с его вторичной структурой к внешним воздействиям, вызванным присутствием слабых окислителей и некоторых других реагентов, изменением природы растворителя, ионной силы и pH среды, температуры, а также к воздействию облучения. Разрушение нативной структуры белка под действием внешних факторов называется денатурацией (рис. 1.18). Денатурацию белков можно вызвать нагреванием до 60 — 80 °С или действием агентов, разрушающих нековалентные связи в нативной структуре белка. Денатурация происходит на поверхности раздела фаз, в щелочных или кислых средах (например, денатурация белка пищи в желудке под действием соляной кислоты), при действии ряда органических соедиь -ний — спиртов, фенолов и др. Часто для денатурирования белков исполь- [c.75]

Голл и Доусон [50] экспериментально проверили, что лучше вливать дисперсную фазу под поверхность дисперсионной среды. Они точно установили, что возникновение обширной поверхности раздела жидкость/воздух неблагоприятно влияет на эмульгирование, так как на ней происходит адсорбция эмульгатора, причем в ряде случаев наступает изменение его свойств (например, протеины, содержащиеся в яйце, претерпевают денатурацию). Во многих промышленных аппаратах прн разбрызгивании, сбивании или разбивании струи о твердую, поверхность неизбежно происходит образование большой поверхностн раздела жидкость/воздух. Наблюдается также знач эмульгировании в коллоидных мельницах, и в гомогенизаторах, которые не засасыв с вопросом о вреде пенообразования при эм ходимо упомянуть о работах Снбри [51]. [c.536]

Важным вопросом фармацевтической технологии является повышение растворишсти труднорастворимых лекарственных веществ в воде и липидах, поскольку их биологическая доступность в значительной степени зависит от размера частиц. Известно также, что процесс растворения вещества связан с явлениями фазового перехода на границе твердое вещество — раствор. Интенсивность этого процесса зависит от площади поверхности раздела фаз. Однако диспергирование, даже микронизация веществ не всегда приводит к увеличению скорости их растворения и абсорбции. Увеличение межмолекулярных сил сцепления, наличие электрического заряда частиц ведет к их укрупнению — агрегации. Все это не позволяет получить водные растворы труднорастворимых веществ, а значит, и избежать таких нежелательных явлений, как абсцессы, денатурация белков, некрозы, обезвоживание тканей, эмболии, и прочих осложнений, которые наблюдаются при применении масляных и спиртовых растворов в виде инъекций. [c.170]

Такое изменение белка называют денатурацией (рис. 1.20). Денатурацию можно вызвать нагреванием до 60-80 °С или действием других агентов, разруша-юш их нековалентные связи в белках. Денатурация происходит на поверхности раздела фаз, в кислых или, наоборот, ш елочных средах, при действии ряда органических соединений — спиртов, фенолов и др. часто для денатурации применяют мочевину или гуанидинхло-рид. Эти веш ества образуют слабые связи (водородные, ионные, гидрофобные) с аминогруппами или карбонильными группами пептидного остова и с некоторыми группами радикалов аминокислот, подменяя собственные внутримолекулярные водородные связи в белке, вследствие чего вторичная и третичная структуры изменяются. [c.35]