Cтраница 4
Поскольку пептидные цепи в нативном белке строго ориентированы, а в денатурированном белке дезориентированы, энтропия денатурированных белков выше, чем энтропия нативных. При допущении некоторых упрощений она может быть выражена как отрицательный логарифм вероятности. Этим путем были получены величины от - 4 3 до - 6 1 единицы энтропии для каждого аминокислотного остатка белка, содержащего от 300 до 30 000 аминокислот 10 - 20 различных типов. При этом расчете допускается, что число аминокислот каждого типа в белке одинаково. Если же принять, что число аминокислот различного типа в белке неодинаково, приведенные выше величины энтропии для каждой аминокислоты возрастут до - 8 кал / град. Из этого сопоставления очевидно, что Гд5 значительно больше, чем ДЯ, и это означает, что денатурация сопровождается значительным увеличением энтропии. [46]
Указанные вещества при воздействии на белки переводят их в нерастворимое в воде состояние, характерное для денатурированных белков. При этом высокомолекулярные спирты действуют энергичнее, чем низкомолекулярные. [47]
Установив значение заряда как мощного фактора стабилизации коллоидных систем, можно легко объяснить механизм коагуляции ( свертывания) денатурированных белков. Предварительно, однако, нужно отметить, что белки являются не только коллоидами, но и амфотерными электролитами. Как известно, к группе амфотерных электролитов относятся такие электролиты, которые обладают в одно и то же время свойствами как кислот, так и оснований. Амфотерные электролиты могут одновременно отщеплять как Н -, так и ОН - - ионы и образовывать солеобразные соединения как со щелочами, так и с кислотами. В присутствии избытка кислоты они ведут себя как основания, в присутствии щелочей - как кислоты. Мы увидим далее, что белки содержат в своем составе определенным образом связанные между собой остатки аминокислот. [48]
Установив значение заряда как мощного фактора стабилизации коллоидных систем, можно легко объяснить механизм коагуляции ( свертывания) денатурированных белков. Предварительно, однако, нужно отметить, что белки являются не только коллоидами, но и амфотерными электролитами. Как известно, к группе амфотерных электролитов относятся такие электролиты, которые обладают в одно и то же время свойствами как кислот, так и оснований. Амфотерные электролиты могут одновременно отщеплять как Н -, так и ОН - - ионы и образовывать солеоб-разные соединения как со щелочами, так и с кислотами. В присутствии избытка кислоты они ведут себя как основания, в присутствии щелочей - как кислоты. Мы увидим далее, что белки содержат в своем составе определенным образом связанные между собой остатки аминокислот. [49]
Исследования, проведенные Л. А. Блюменфельдом и А. Э. Калмансоном [34, 35] спектров ЭПР свободных радикалов, образующихся после у-облучения аминокислот, пептидов, нативных и денатурированных белков, подтвердили возможность делокализации неспаренных электронов по белковой структуре и ее тесную связь с сохранением регулярной сетки водородных связей. [50]
При денатурации белки претерпевают значительные изменения, из которых назовем в первую очередь потерю растворимости в области изоэлектрических рН и, обычно всегда, потерю биологической активности, например каталитической активности для ферментов. Денатурированные белки обладают повышенной химической активностью и дают, например, более интенсивно цветные реакции разных типов. Это показывает, что активные функциональные группы в нативных глобулярных белках либо экранированы ( влиянием соседних радикалов или иным способом), либо спрятаны внутри молекулы и открываются лишь после денатурации. Также объясняют и устойчивость многих нативных белков к действию протеиназ, например трипсина, и их быстрый протеолитический распад, когда молекулы денатурированы. [51]
Количественное изучение антигенных свойств денатурированных белков весьма затрудняется их склонностью образовывать агрегаты, так как образование агрегатов влечет за собой неспецифическое увеличение массы преципитата. Снижение антигенной активности денатурированных белков обусловлено, по всей вероятности, тем, что они расщепляются протеолитическими ферментами значительно быстрее, чем нативные белки ( см. стр. В связи с этим денатурированные белки могут расщепляться в организме прежде, чем они успеют вызвать образование антител. [52]
Обе эти формы легко различимы по характерным значениям оптического вращения. Как и в случае нативных и денатурированных белков, беспорядочно ориентированные синтетические полипептиды имеют очень малое вращение, в то время как спирализованные полипептиды обладают большой вращательной способностью. Различие между спиральной конформацией и клубком особенно заметно при рассмотрении кривых дисперсии оптического вращения в далекой ультрафиолетовой области. [53]