Химические свойства белков.

1. Белки – амфотерные электролиты.

При определённом значении рН среды (она называется изоэлектрической точкой) число положительных и отрицательных зарядов в молекуле одинаково. Это одно из основных свойств белка. Белки в этой точке электронейтральны, а их растворимость в воде наименьшая. Способность белков снижать растворимость при достижении электронейтральности их молекул используется для выделения их из раствора.

 

2. Гидратация.

Процесс гидратации означает связывание белками воды, при этом они проявляют гидрофильные свойства: набухают, их масса и объём увеличиваются. Гидрофильность отдельных белков зависит от их строения. Имеющие в составе и расположенные на поверхности белковой макромолекулы гидрофильные амидные (– CO – NH –, пептидная связь), аминные (NH₂) и карбоксильные (СООН) группы притягивают к себе молекулы воды, строго ориентирую их на поверхности молекулы. Окружающая белковые глобулы гидратная (водная) оболочка препятствует агрегации и осаждению, то есть способствует устойчивости растворов белка.

При изменении рН среды макромолекула белка становится заряженной, и его гидратационная способность меняется.

 

3. Денатурация белков.

Разрушение под влиянием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия химических агентов и ряда других факторов) вторичной и третичной структуры белка с сохранением первичной структуры называют денатурацией. Происходит изменение пространственной структуры молекулы (меняется её форма). Первичная структура, а следовательно, и химический состав не меняются. Изменяются физические свойства: снижается растворимость, способность к гидратации, теряется биологическая активность.

Денатурация происходит при нагревании – тепловая денатурация. Денатурация белков может вызываться и механическим воздействием (давлением, растиранием, встряхиванием, ультразвуком). К денатурации белков приводит действие химических реагентов (кислот, щелочей, спирта, ацетона). Пример денатурации – свёртывание яичных белков при варке яиц.

Денатурация бывает обратимой и необратимой. Необратимая денатурация может быть вызвана образованием нерастворимых веществ при действии на белки солей тяжёлых металлов – свинца или ртути.

 

4. Пенообразование.

Под процессом пенообразования понимают способность белков образовывать высококонцентрированные системы «жидкость – газ», называемые пенами. Устойчивость пены, в которой белок является пенообразователем, зависит не только от его природы и от концентрации, но и от температуры.

 

5. Гидролиз белков.

Гидролиз белков – это необратимое разрушение первичной структуры в кислом или щелочном растворе с образованием аминокислот. Анализируя продукты гидролиза, можно установить количественный состав белков.

Реакцию гидролиза с образованием аминокислот в общем виде можно записать так:

O H O

|| | ||

– NH – CH – C – N –CH – C – + 2nH₂O → n H₂N –CH – COOH + n H₂N– CH –COOH

| | | |

R₁ R₂ n R₁ R₂

полипептид (белок) аминокислота-1 аминокислота-2

 

 

6. Горение белков.

Белки горят с образованием азота, углекислого газа и воды, а также некоторых других веществ. Горение сопровождается характерным запахом жжёных перьев.

 

7. Цветные реакции.

Для белков характерно несколько качественных реакций.

Все соединения, содержащие пептидную связь, дают биуретовую реакцию. При которой происходит взаимодействие слабощелочных растворов белков с раствором сульфата меди (II) с образованием комплексных соединений между ионами меди (Cu²⁺) и полипептидами. Реакция сопровождается появлением фиолетово-синей окраски.

Белки, содержащие остатки ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина), дают жёлтое окрашивание при действии концентрированной азотной кислоты (ксантопротеиновая реакция).