Опыт 4. Осаждение белков солями тяжелых металлов

Принцип метода. Осаждение белков солями тяжелых металлов в отличие от высаливания происходит при небольших концентрациях солей. Белки при взаимодействии с солями тяжелых металлов (свинца, меди, серебра, ртути и др.) адсорбируют их, образуя солеобразные и комплексные соединения, растворимые в избытке этих солей (за исключением солей AgNO3, HgCl₂), но нерастворимые в воде. Растворение осадка в избытке солей называется адсорбционной пептизацией. Данное явление происходит вследствие возникновения одноименного положительного заряда на частицах белка. Если при разбавлении осадок не растворяется, значит, реакция практически необратимая. Ионы металлов, способные образовывать нерастворимые соединения с белками, для нас являются токсичными.

Таким образом, соли тяжелых металлов: Hg, Ag, Cu, Pb и т.д. вызывают необратимое осаждение белков, образуя с ними нерастворимые в воде соединения.

Однако при избытке некоторых солей наблюдается растворение первоначально образовавшегося осадка. Это связано с накоплением ионов металла на поверхности денатурированного белка и появлением положительного заряда на белковой молекуле.

Способность белка прочно связывать ионы тяжелого металла в виде нерастворимых осадков в воде используется как противоядие при отравлении солями ртути, меди, свинца и др. Сразу после отравления обычно применяют белки молока или яиц, пока еще эти соли находятся в желудке и не успели всосаться. Вслед за дачей белка у больного вызывают рвоту, чтобы удалить яд из организма.

Положительно заряженные ионы тяжелых металлов (катионы) образуют прочные связи с отрицательно заряженными карбоксил-анионами R-групп белка и часто вызывают разрывы ионных связей. Они также снижают электрическую поляризацию белка, уменьшая его растворимость. Вследствие этого находящийся в растворе белок выпадает в осадок.

Порядок выполнения работы.

В 2 пробирки наливают по 1 мл. раствора белка и медленно по каплям при встряхивании прибавляют в одну 2-3 капли раствора сульфата меди, в другую ацетата свинца. В обеих пробирках выпадает хлопьевидный осадок вследствие образования малорастворимого солеобразного соединения голубого (с СuSO₄) и белого (с Pb (СН₃СООН)₂) цвета.

Оформление опыта: полученные результаты опыта записать в тетрадь и сделать вывод.