Среди факторов, способных препятствовать чрезмерному сближению белковых молекул, их «слипанию», наиболее универсальными являются два: гидратная оболочка и электростатический заряд. Оба они обусловлены природными свойствами белков.
Гидратная оболочка представляет собой слой молекул воды, определенным образом ориентированных вокруг молекулы белка. Толщина слоя зависит от степени гидрофиль- ности белковой поверхности. Иными словами, белки являются- гидрофильными коллоидами. Вода гидратных оболочек находится в динамическом равновесии с окружающей их свободной водой. Несмотря на постоянный обмен молекулами между ними, гидратная оболочка как таковая существует постоянно. Она как бы принадлежит белку, а входящая в нее вода обладает особыми свойствами. В частности, она отличается пониженной температурой замерзания, в ней не растворяются соли и другие хорошо растворимые вещества.
Заряд белковой молекулы проистекает из ее свойств амфотерного полиэлектролита (см. раздел 1.2.2). В зависимости от соотношения ионизируемых групп, изоэлектрическая точка (р1) у разных белков находится обычно в пределах pH от 4 до 8, но иногда выходит за эти рамки (табл. 1-2).
Чаще всего преобладают карбоксильные группы, и поэтому у таких белков р1 < 7. К ним относятся, в частности, белки плазмы крови. Поскольку pH плазмы обычно составляет при-
Таблица 1-2 Изоэлектрическая точка (р1) некоторых белков
мерно 7,36 (т.е., выше, чем р! этих белков), то в каждой белковой молекуле число отрицательных зарядов весомо преобладает над числом положительно заряженных групп. Следовательно, в целом белковая молекула ведет себя как отрицательно заряженная частица. Одноименные заряды, как известно, взаимно отталкиваются. Это препятствует слиянию белковых частиц и тем самым способствует поддержанию коллоидного состояния. При подведении pH среды к значению р1 растворенного белка устойчивость коллоидного раствора станет минимальной и будет определяться только степенью выраженности гидратной оболочки. Если же каким-либо воздействием удалить еще и гидратную оболочку, то произойдет осаждение белка из коллоидного раствора.
