Белок молекуласының амфотерлік қасиеті

Белоктар амин қ ышқ ылдарынан қ ұ ралғ андық тан, олар амфотерлік қ асиетке ие. Белоктардың бұ л қ асиеті организмнің гомеостазын сақ тауда маң ызы зор.

Белоктардың амфотерлік қ асиеті олардың молекуласындағ ы диссоциациялануғ а қ абілетті бос функционалдық топтарғ а: полипептидтік тізбектің шетіндегі карбоксил жә не амин топтары, қ ышқ ыл амин қ ышқ ылдарының (асп, глу) карбоксил тобы, негіздік амин қ ышқ ылдарының (лиз) амин тобы; аргининнің гуанидин тобы, гистидиннің имидазол сақ инасы жатады.

Карбоксил жә не амин топтарының кө пшілігі пептидтік байланыс тү зуге жұ мсалады. Бірақ кейбіреуі бос кү йде кездеседі, кем дегенде белок молекуласының екі шетінде бос бір амин тобы жә не бір карбоксил тобы болады, сондық тан белок молекуласын былай сипаттауғ а болады:

 

Гидратталғ ан кү йде диссоциацияланғ ан кү йде

Белок молекуласының кө пшілігінде бір мезгілде оң жә не теріс зарядтардың белгілі бір мө лшері болады.

 

9. Белок молекуласының зарядына орта рН -ң ә сері, белоктардың ИЭН-і.

Белоктардың молекуласының заряды орта реакциясына тә уелді. Егер белокқ а суды қ осса, онда белок гидраттанады. Белоктың функционалды топтары (NН₂ жә не СООН) диссоциацияланып, оң зарядтың мө лшеріне теріс зарядтың мө лшері тең болып, белок молекуласы нейтралды болады. Яғ ни белок молекуласы зарядсыз қ алады, электронейтралды кү йге (рН=7) айналады. Белоктардың мұ ндай кү йі изоэлектрлік деп аталады, ал белоктың изоэлектрлік кү йін қ амтамасыз ететін ортаның рН-ы изоэлектрлік нү кте (ИЭН) деп аталады.

Белок ерітіндісіне қ ышқ ылдарды, сілтілерді немесе тұ здарды қ оса отырып, белок молекуласының зарядын ө згертуге болады.

Сілті қ осқ анда амин тобының диссоциациялануы тө мендеп, карбоксил тобының диссоциациялануы жоғ арылайды да, белок теріс зарядталып, қ ышқ ылдық қ асиетке ие болады. Ал қ ышқ ыл қ осса, керісінше, белок молекуласы оң зарядталып, негіздік қ асиетке ие болады. Сонымен қ атар, белоктар амин қ ышқ ылдары сияқ ты амфотерлік қ асиет кө рсетеді:

Белок молекуласының қ ұ рамында диаминомонокарбон қ ышқ ылдары басым болса, белок оң зарядталып, негіздік қ асиет кө рсетеді.

 

Егер белоктың қ ұ рамында қ ышқ ылдық амин қ ышқ ылдары (моноаминодикарбон) болса, онда молекула теріс зарядталады да, қ ышқ ылдық қ асиет кө рсетеді.

 

Белоктардың рН –ын ө згерте отырып, изоэлектрлік кү йге жеткізуге болады. Қ ышқ ыл белоктардың ИЭН-сі қ ышқ ыл ортада (пепсина ИЭТ=1, 5), ал негіздік белоктардың ИЭН-сі сілтілі ортада (гистондар ИЭТ= 10) болады.

 

Қ ышқ ылдық ортада

 

 

 

Негіздік ортада

 

Белоктар ө зінің ИЭН-де зарядсызданып, ерігіштігі тө мендеп, тұ нбағ а оң ай тү седі. Белоктарды бө ліп алуғ а арналғ ан аналитикалық ә дістердің бірі – изоэлектрлік фокусирлеу.

Сонымен, белок молекуласының заряды біріншіден ортаның рН–на, екіншіден, белоктың қ ұ рамына кіретін амин қ ышқ ылдарының тү ріне байланысты.