Денатурация

Денатурирование это частичное изменение преимущественно внешних свойств того или иного вещества, не связанное с существенными переменами в его химическом составе или строении. Под денатурацией белков обычно подразумевают такие изменения их, которые отражаются в первую очередь на коллоидальных свойствах, в частности на растворимости белка, между тем как хим. строение его молекулы существенно не меняется. В результате денатурации белок, являющийся в естественном состоянии (нативный белок) лиофильным коллоидом, приобретает свойства коллоида лиофобного и под влиянием ряда условий легко выпадает из раствора, коагулирует. Коагуляция именно, притом необратимая, и является обычно наиболее очевидным проявлением денатурации Из факторов, вызывающих денатурацию белка, наибольшее значение имеет и наилучше изучено действие нагревания. О природе имеющих при этом место химических изменений в молекуле белка, как и по отношению к другим видам денатурации, ничего достоверного еще неизвестно. Мнения отдельных авторов расходятся даже относительно того, сопровождается ли тепловая денатурация присоединением воды или, наоборот, — дегидратацией. То обстоятельство, что процесс протекает по типу мономолекулярных реакций, указывает, что какие-то химические изменения при нем должны иметь место. Внешне тепловая денатурация, если нагреванию подвергался не слишком концентрированный раствор белка нейтральной реакции, проявляется в помутнении раствора и при наличии достаточного количества нейтральных солей в выпадении денатурированного белка в виде хлопьев. В отсутствие солей выпадение может и не наступить, но происходит при последующем добавлении их. Если нагревание ведется при щелочной или резко кислой реакции, то образуются альбуминаты. Характерным свойством денатурированного белка является то, что он полностью выпадает при изоэлектрической точке. Положение последней может несколько отличаться от изоэлектрич. точки нативного белка. Так, для нативного сывороточного альбумина. она лежит при рН=4, 8, а для денатурированного—при рН = 5, 05. В присутствии нейтральных солей, изоэлек-трическая зона значительно расширяется. В кислотахтах и щелочах денатурированный белок растворяется так же легко, как и нативный. температура, необходимая для денатурации отдельных белков, весьма различна: ниже всего она для тканевых белков, миозина и фибриногена; выше—для менее диференцированных альбумина и глобулина. Прежние попытки различать белки по t° их денатурации. не увенчались успехом, так как значение имеет не только t°, но и продолжительность нагревания, реакция раствора (при сильно кислой или щелочной реакции денатурация ускоряется), содержание солей и т. д. Помимо нагревания, денатурация белков, происходит и под влиянием ряда других факторов. Уже простое хранение белков в сухом виде сопровождается денатурацией, особенно у глобулинов, фибриногена, миозина. Более устойчив кристаллический альбумин (переносит в совершенно сухом виде нагревание до 120—150°). Однако при продолжительном хранении кристаллов в растворе сернокислого аммония они тоже переходят в нерастворимую модификацию, т. е. денатурируются. Частичная денатурация по-видимому имеет место и под влиянием условий, существующих в поверхностном слое растворов. Так, при энергичном взбалтывании частицы белка, накопляющиеся в результате адсобции на границе между раствором и пузырьками пены, образуют род пленки и утрачивают затем свою растворимость. Этим может объясняться инактивирование некоторых ферментов при взбалтывании. Все способы осаждения белка, за исключением высаливания, сопровождаются более или менее быстро наступающим денатурированием, в частности, при осаждении спиртом осадок первое время растворим, но с течением времени утрачивает растворимость. Так же действует и ацетон. На денатурации (т. е. утрате растворимости) и коагуляции основаны все методы фиксации, применяемые в гистологической технике. Денатурация в том смысле, как этот термин понимается в настоящее время, сопровождается изменением лишь одного из свойств белка—его растворимости, все же прочие характерные его признаки, в частности цветные реакции, при денатурации сохраняются.