Реферат

по химии

на тему:

"Смеси поверхностно-активных веществ и белков"

2009

Дифильность белков

Общий анализ взаимодействия ПАВ с полимерами относится и к взаимодействию ПАВ с белками, однако свойства последних существенно отличаются от свойств большинства других макромолекул. Белки представляют собой сополимеры, построенные из аминокислот, содержащих полярные и неполярные группы. В зависимости от рН раствора полярные группы могут быть заряженными или незаряженными. Следовательно, белки можно рассматривать как амфотерные полиэлектролиты с гидрофобными группами или как дифильный полимер с переменной плотностью заряда. Важнейшие отличия белков от других полимеров состоят в том, что белки монодисперсны и обладают ограниченной конформационной свободой. Большинство белков представляют собой компактные макромолекулы с определенной иерархической структурой. Структуры фибриллярных белков довольно сильно отличаются от структуры глобулярных белков, поскольку фибриллярные белки имеют вытянутые линейные структуры. Большинство белков теряют упорядоченную структуру при нагревании.

Белки — это сополимеры, построенные из большого числа различных мономерных единиц. Последовательность встраивания аминокислотных остатков в полипептидную цепь закодирована генетически. Аминокислотная последовательность молекулы белка — это его первичная структура. Она определяет трехмерную пространственную структуру молекулы белка, которая представлена вторичной и третичной структурами. Многие белки состоят из отдельных субъединиц, расположенных определенным образом относительно друг друга, т. е. обладают и четвертичной структурой. Трехмерная упаковка мономеров такова, что гидрофобные и гидрофильные аминокислоты в значительной степени сегрегированы: внутренняя часть молекул глобулярных белков преимущественно гидрофобная, а поверхность молекулы белка — гидрофильная с небольшими гидрофобными доменами.

Белки, структура которых сильно нарушена по сравнению с нативной структурой, практически не способны ее восстанавливать. Следовательно, развертывание белка может приводить к денатурации. Различные физические и химические воздействия могут вызывать денатурацию белка в растворе, в том числе введение в растворы белка некоторых ПАВ в достаточно больших концентрациях.

Необходимо отметить, что белки не составляют однородный по своим свойствам класс макромолекул. Например, хорошо растворимые белки, такие как белки сыворотки крови, сильно отличаются от нерастворимых белков, таких как мембранные белки. В связи с этим не существует единой схемы описания свойств любого белка; то же справедливо и для систем ПАВ-белок. Более того, такие системы остаются мало исследованными, и до сих пор нет общепринятых моделей для их описания.

Роль взаимодействий белков с ПАВ

Так как и молекулы белков, и молекулы ПАВ дифильны, естественно, что они взаимодействуют между собой. В какой-то мере эти взаимодействия аналогичны тем, которые проявляются в других системах, содержащих макромолекулы и ПАВ, особенно в системах дифильных полимеров, таких как гидрофобизированные водорастворимые полимеры. Глобулярные белки отличаются от других полимеров тем, что они монодисперсны, имеют компактную конформацию и очень ограниченную конформационную свободу. ............