Гидратная оболочка белков. Растворимость.

[student_tech]

Уважаемые форумчане, помогите разобраться. Существует понятие изоэлектрической точки белка, т. е. такое значение pH среды при котором заряд молекулы белка равен нулю. При этом значении pH растворимость белка минимальна. При подготовке графического материала конспекта лекции были найдены следующие иллюстрации.
Согласно им в изоэлектрической точке на поверхности белковых молекул будет находится максимальное количество диссоциированных групп (-COO^- и -NH^₃+). На второй иллюстрации показано, что диполи воды ориентируются относительно этих диссоциированных групп (в зависимости от заряда каждой группы). Получается, что в изоэлектрической точке молекула белка наоборот будет связывать больше диполей воды, хотя и будет иметь суммарный заряд равный нулю? Не могу понять. Может иллюстрации неверные или слишком упрощенные?
 

[yatcheh]

52 минуты назад, student_tech сказал:

Согласно им в изоэлектрической точке на поверхности белковых молекул будет находится максимальное количество диссоциированных групп (-COO^- и -NH^₃+). На второй иллюстрации показано, что диполи воды ориентируются относительно этих диссоциированных групп (в зависимости от заряда каждой группы). Получается, что в изоэлектрической точке молекула белка наоборот будет связывать больше диполей воды, хотя и будет иметь суммарный заряд равный нулю? Не могу понять. Может иллюстрации неверные или слишком упрощенные?
 

 

Тут у вас тёплое с солёным смешано. "Растворы" белков - это коллоидные системы (выражение "коллоидный раствор" оставьте гопникам с Тепляка  ). Для коллоидных частиц куда важнее заряд, чем сольватация. Сольватация - она, так, или иначе всё равно будет - для заряженных ли групп, или для незаряженных, но  - полярных. А вот заряд частицы - это уже существенно. Заряженные частицы тупо не хотят собираться вместе, а в виде солевого кристалла им энтропия мешает (помните - кристаллический альбумин был совершенно случайно обнаружен в старых, как дерьмо мамонта образцах). Чего проще - кристаллизоваться без заряда, а с зарядом - ещё сложнее в энтропийном плане, надо массу условий выполнить.

Изменено 1 Ноября, 2021 в 19:49 пользователем yatcheh

[student_tech]

Понял, что заряд важен, но не понял как формируется гидратная оболочка белка. Везде в литературе пишут так: суммарный заряд молекулы больше, значит воды она будет связывать больше. Почему важен суммарный заряд, а не количество ионизированных групп? В изоэлектрической точке суммарный заряд белковой молекулы будет близок или равен нулю. Но количество ионизированных групп будет максимально (или не будет)? А если ионизированных групп будет больше, то и воды они должны связывать больше (а если не будут, то почему)?
Не являюсь химиком, вопрос интересует с точки зрения прикладных наук. Например, технологии приготовления шашлыка (маринования в кислой среде) и набухания белков при этом, изделия после тепловой обработки получаются более сочные.

Изменено 2 Ноября, 2021 в 07:06 пользователем student_tech

[Angry_Biotechnologist]

1 час назад, student_tech сказал:

Понял, что заряд важен, но не понял как формируется гидратная оболочка белка. Везде в литературе пишут так: суммарный заряд молекулы больше, значит воды она будет связывать больше. Почему важен суммарный заряд, а не количество ионизированных групп? В изоэлектрической точке суммарный заряд белковой молекулы будет близок или равен нулю. Но количество ионизированных групп будет максимально (или не будет)? А если ионизированных групп будет больше, то и воды они должны связывать больше (а если не будут, то почему)?
Не являюсь химиком, вопрос интересует с точки зрения прикладных наук. Например, технологии приготовления шашлыка (маринования в кислой среде) и набухания белков при этом, изделия после тепловой обработки получаются более сочные.

Стандартный белок в нейральной среде - взаимодействует с водой и в ус не дует (значит растворяется).

Добавляем кислоту - в кислой среде, тот базильён груп приобретают новые заряды, что ведет к связям белок-белок (творожение).

 

Тоесть смотрите:

Кислотность ниже изоел пункта - белок несет заряд (общий заряд позитивный). Кислотность выше изоел пункта- белок несет заряд (негативный).  Как написал Ятчех кристализация с зарядом - очень трудно, а вот кристализация без заряда (читай в из пункте) - очень просто.

 

Думаю при мариновании шашлыка имеет место быть дифузия- концентрированый (относительно мяса) р-р соли и кислоты все-таки.

[chemister2020]

2 часа назад, student_tech сказал:

Понял, что заряд важен, но не понял как формируется гидратная оболочка белка.

Гидратная оболочка белка в ИТ определяется исключительно природой аминокислотных остатков, расположенных на его поверхности.

2 часа назад, student_tech сказал:

Почему важен суммарный заряд, а не количество ионизированных групп? В изоэлектрической точке суммарный заряд белковой молекулы будет близок или равен нулю. Но количество ионизированных групп будет максимально (или не будет)? А если ионизированных групп будет больше, то и воды они должны связывать больше (а если не будут, то почему)?

Для простаты,  кислоты депротонируются аминами внутри белка и заряженные остатки координируются друг с другом (образуют соли в некотором приближении), что приводит к глобулизации белка в ИТ, так как количество противоионов равно друг-другу и заряд равен нулю в некотором пространстве; не забываем про гидрофильно-гидрофобные взаимодействия и стерические препятствия.
Если во все это добавить кислоту или основание, то образуется большое количество одноименных ионов и при pH  достаточном произойдет их отталкивание (аминокислотных остатков), что приведет к денатурации белка. Сейчас суммарный заряд большой и из-за раскрученности белка вода легко растворяет полимер.

[Химикур]

02.11.2021 в 12:00, Angry_Biotechnologist сказал:

.

 

Думаю при мариновании шашлыка имеет место быть дифузия- концентрированый (относительно мяса) р-р соли и кислоты все-таки.

Если в мясной фарш добавить порошок бромелайна, то получается паштет с небольшой текучестью .

[Angry_Biotechnologist]

13.11.2021 в 08:47, Химикур сказал:

Если в мясной фарш добавить порошок бромелайна, то получается паштет с небольшой текучестью .

так это ж протеаза - она вам белок на пептиды режет

[Химикур]

52 минуты назад, Angry_Biotechnologist сказал:

так это ж протеаза - она вам белок на пептиды режет

В инструкции написано, что бромелайн нужно принимать во время еды.  Не порежет ли на эта протеаза слизистую желудка на пептиды?   

[chemister2010]

4 часа назад, Химикур сказал:

В инструкции написано, что бромелайн нужно принимать во время еды.  Не порежет ли на эта протеаза слизистую желудка на пептиды?   

 

Слизистая она потому и слизистая, так как покрыта защитными слизями  . Иначе бы ее ферменты желудочного сока давно растворили.

[Vlad4]

Но у таблеток всяких фесталов защитная оболочка, чтобы они раньше времени панкреатин не выделяли.