referat metode de separare a proteinelor

7/23/2019 Referat Metode de Separare a Proteinelor

1/15

Proteine. Generaliti

Defniie

Proteinelesunt substan e organice macromoleculare formate din lan uri simple sau complexe de aminoacizi; ele sunt prezente n celulele tuturor organismelor vii n propor ie depeste 50% din greutatea uscat. Toate proteinele sunt polimeri ai aminoacizilor, n care secven aacestora este codificat de ctre o gen. Fiecare protein are secven a ei unic de aminoacizi,determinat de secven a nucleotidic a genei.

Sinteza proteinelor

inteza proteinelor este un proces prin care fiecare celul i sintetizeaz proteineleproprii, prin intermediul unui proces care include multe etape, sinteza ncepnd cu procesuldetranscrip ie i terminnd cu procesul de transla ie . !rocesul de i similar, este diferit n func ie de celul" eucariotsauprocariot.

Proprieti ale proteinelor

Solubilitatea proteinelor

!roteinele sunt substan e solide, macromoleculare, solubile n general n ap i insolubile n solven i organici nepolari. #nele proteine sunt solubile n ap dar insolubile n alcool, altelesunt solubile n solu ii apoase de electroli i, acizi organici. $atorit gradului diferit desolubilitaten diferi i solven i, proteinele se pot izola, identifica i separa. olubilitatea lor depinde foarte mult de legturile care se stabilesc ntre gruprile libere de la suprafa amacromoleculelor i moleculele solventului. a suprafa a macromoleculelor proteice se gsesc

grupri libere de tip polar,&'((), &*)+, &(), &), &*), grupri cu caracter idrofil carefavorizeaz dizolvarea proteinelor n ap. $e asemenea exist grupri de tip apolar, idrofobe, deregul radicali de idrocarburi &')-, &')5, &'+)5, care favorizeaz dizolvarea proteinelor nalcool. /ns n marea lor maoritate predomin gruprile polare, determinante pentru caracterulidrofil. /n contact cu apa proteinele greu solubile manifest fenomenul de gonflare, datorittendin ei de idratare datorat gruprilor polare. 1elatina de exemplu se mbib foarte puterniccu apa dnd na tere prin rcire la geluri. a dizolvarea proteinelor n ap, are loc fenomenul deformare a coloizilor idrofili. &a constatat c n solu ii diluate se gsesc macromolecule proteice

1
https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transcrip%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transcrip%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transcrip%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transla%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transla%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transla%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/wiki/Solubilitatehttps://ro.wikipedia.org/wiki/Solubilitatehttps://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transla%C8%9Bie&action=edit&redlink=1https://ro.wikipedia.org/wiki/Solubilitatehttps://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Transcrip%C8%9Bie&action=edit&redlink=1


2/15

izolate, iar n cazul solu iilor concentrate se formeaz agregate de macromolecule proteice.olu iile coloidale ale proteinelor, coaguleaz prin nclzire, prezint efectul T2ndall 3dispersiafasciculului de lumin4.

Caracter amoter

!roteinele, la fel ca i aminoacizii, sunt substan e amfotere i formeaz n solu ii apoase amfioni"

/n mediu acid proteinele se comport ca baze slabe, ele primind protoni iformnd cationiproteici"

/n mediu bazic proteinele se comport ca acizii slabi, ele cednd protoni, seformeaz astfel anioni proteici, care migreaz spre anod fenomenul fiinddenumit anaforez, proteina avnd ncrcare electronegativ"

$atorit caracterului amfoter proteinele pot neutraliza cantit i mici de substan acid sau bazic, avind n acest fel rol de solu ie tampon, prin acest lucru contribuind la men inerea ecilibrului acido&bazic al organismului. /n general caracterul amfoter este imprimat de celegruprile &*)+ i &'(() libere care nu sunt implicate n legaturile peptidice. $ac n molecula

2
https://ro.wikipedia.org/wiki/Cationhttps://ro.wikipedia.org/wiki/Cationhttps://ro.wikipedia.org/wiki/Cation


3/15

proteinei exist mai mul i aminoacizi dicarboxilici atunci molecula se va comporta ca un acidslab, iar n cele n care predomin aminoacizii diamina i se comport ca baze slabe. 'iar dacntr&o molecul exist un numr egal de grupri amino si carboxil, deci teoretic molecula artrebui sa fie neutr, n realitate datorit gradului de ionizare mult mai mare a gruprii carboxilfa de gruparea amino, molecula proteinei va avea un caracter slab acid, n solu ia ei ntlnindu&

se amfiioni proteici, anioni proteici i protoni 3) 4.

Precipitarea proteinelor

ub ac iunea diferi ilor factori fizici 3ultrasunete, radia ii cu diferite lungimi de und, cldur4, factori cimici 3acizi, baze, diferi i solven i organici4, sau mecanici 3agitare4, are loc fenomenul de precipitare a proteinelor, precipitarea care poate fi reversibil sau ireversibil.

Precipitare reversibil

e poate produce sub ac iunea solu iilor concentrate ale srurilor alcaline dar i n prezen a unor dizolvan i organici miscibili cu apa n orice propor ie, cum sunt de exemplu acetona i alcoolul. /n cadrul acestei precipitri molecula proteinei sufer unele modificri fizico&cimice, dar nu are loc afectarea structurii moleculare. !uterea de precipitare a proteinelor dectre diferi i ioni este data de seria liofil a lui )ofmeister 6-7. $ac anionul rmne acela i,puterea de precipitare a cationilor scade n urmtoarea ordine" i8*a8*)98 cnd cationulramne acela i anionii se comport astfel" ( 9+&8!(9-&8')-'((&8'itrat&8tartrat&8'l&8*(-&

8'l(-&8:r&8&8'*&. olven ii de tipul alcoolului sau acetonei, n func ie de concentra ia lor, pot

forma fie precipitate reversibile, fie ireversibile. rurile alcaline au un comportament diferit fa de proteine, n solu ii diluate mrind solubilitatea proteinelor, iar n solu ii concentrate determinnd precipitarea lor reversibil. $e altfel solu iile srurilor alcaline de diferiteconcentra ii se folosesc pentru precipitarea frac ionat a proteinelor din amestecuri.

Precipitare ireversibil

/n cursul acestei precipitri molecula proteinei sufer modificri fizico&cimiceireversibile avnd loc i modificarea structurii moleculare. $e regul se produce la adugarea desolu ii ale metalelor grele 3'u,!b, )g, Fe4, a acizilor minerali tari 3)*(-, )+(94 acidul

tricloracetic, a solu iilor concentrate de alcool sau aceton, sau, n cazul anumitor proteine, nprezen a cldurii. !rin precipitare ireversibil proteinele i pierd activitatea biologic 3enzimatic, ormonal, etc.4, are loc o descre tere a solubilit ii, modificarea activit ii optice i, de asemenea, sunt mai u or de degradat sub ac iunea unor enzime proteolitice. !rin ndeprtarea factorilor care au dus la precipitare, proetienele nu revin la forma lor ini ial i nu i i pot reface structura molecular. !roteinele precipitate i pierd din propriet ile idrofile


4/15

!ropriet i cimice

$in punct de vedere cimic, proteinele sunt eteropolimeri constitui i din +0 de &=aminoacizi 3a a numi ii aminoacizi standard, vezi tabelul4, n care gruprile carboxil se pot combina cu gruprile amino formnd legturi peptidice i rezult>nd lan urile peptidice. ?minoacizii standard au propriet i variate, propriet i care sunt direct responsabile de structura tridimensional a proteinei, dar i de propriet ile acesteia .

Clasificarea proteinelor

!roteinele sunt cele mai rsp>ndite molecule organice din celule, constituind 50% saumai mult din substan a lor uscat. Toate con in carbon, idrogen, azot i oxigen, foarte multe con in sulf. #nele proteine con in n plus i alte elemente ca fosfor, fier, zinc, cupru. !roteinele sunt formate din unul sau mai multe lan uri de aminoacizi.

'ele mai importante proteine sunt"& ?lbumine" lactalbumina 3n lapte4, ovalbumina 3n albu ul de ou4, leucozina 3gr>u4;& 1lobuline" miozina, fibrinogenogenul 3n carne4, lactoglobulina 3lapte4, ovoglobulina 3n ou4;& 1luteline" se gsesc numai n plante, mai ales n frunze si semin e" gluteina 3n gr>u4, glutenina3n secara4, orizeina 3n orez4;& !rolamine" sunt proteine de origine vegetala care se gsesc n semin ele cerealelor" gliadina 3ngr>u, secara4,zeina 3n porumb4, ordeina 3n orz4 etc.& cleroproteidele" colagenul 3n piele, tendoane4, elastina 3n esutul conunctiv, cartilagii,pere ii vasculari4, oseina 3n oase4, cheratina 3n pr, pene, ungii, copite, coarne; estenedigestibila4 etc.

Funciile proteinelor din alimente

!rincipalele func ii ale proteinelor n organism sunt"

4


5/15

& rol plastic" sunt constituen i structurali ai celulelor, esuturilor, asigur>nd cre terea organismului;& rol energetic" atunci c>nd aceste substan e abunda, sau c>nd rana este srac n lipide siglucide, furnizeaz circa 9,@ AcalBg;

& rol biologic activ " func ia catalitica se manifesta prin aceea ca intra n constituia enzimelor si aunor vitamine4.

Glucide. Monozaharide. Polizaharide

1lucidele sunt cele mai rsp>ndite substan e organice si reprezint componentul principaln substan a uscata a produselor vegetale. 'arboidra ii sunt una din cele 9 clase maore de

biomolecule i includ cea mai mare parte a masei organice de pe planet. Colul biologic alcarboidra ilor este stocarea de energie 3ex amidonul din plante, glicogenul animal4, transferul deenergie 3?T!, mai mul i intermediari metabolici4, componente structurale 3celuloza din plante,citina artropodelor4, comunicare intra i extracelular 3rspunsul imun4. /n industria alimentarcarboidra ii reprezint o surs nutritiv primar de energie din alimente ca cereale, fructe i legume fiind totodat un ingredient important pentru multe alimente procesate. !e l>ng rolul deagen i de ndulcire, carboidra ii sunt implica i n unele func ii ca gelatinizarea, emulsifierea, ncapsularea aromelor, colorarea i producerea de arome prin reac ii de mbrunare precum i n controlul umidit ii i al activit ii apei.

Donozaaridele sunt glucidele simple, practic formate dintr&o singura moleculaglucidica, ca de ex. glucoza, fructoza, galactoza. Glucoza este forma comuna de utilizare aglucidelor n organism ca sursa de energie. e gse te n stare libera n legume, fructe, boabe decereale, faina, carne etc.Fructoza se gse te ca atare n fructele coapte si miere. Galactoza sent>lne te n lapte, creier si n unele produse vegetale numai sub forma combinata. !rin idrolizazaarului din lapte 3lactoza4 se ob ine galactoza. $intre exoze, cea mai u or asimilabila de ctre organismul uman este fructoza.

$izaaridele sunt formate din + monozaaride legate printr&o legtur glicozidic. 'elemai cunoscute dizaaride sunt maltoza, lactoza i zaaroza. Daltoza, produsul intermediar al

ac iunii amilazelor asupra amidonului con ine + resturi de glucoz si se gse te in cantitate mare in cerealele germinate, ca de ex. n orzul ncol it 3mal 4. actoza este un diglucid care se gse tedoar n lapte. Este format din glucoz i galactoz. aaroza este format din glucoz ifructoz. Este foarte rsp>ndit n lumea plantelor i cunoscut sub denumirea de zaralimentar. )idroliza zaarozei la glucoz i fructoz este adesea numit inversie, pentru c estenso it de scimbarea sensului de rota ie optic, de la dreapta la st>nga. ?mestecul ecimolar de


6/15

glucoz i fructoz format se nume te zar invertit. )idroliza zaarozei care este catalizat de invertaz poate fi urmrit cu un polarimetru.

!olizaaridele sau glicanii sunt formate din unit i glicozil legate ntr&o structur liniarsau ramificat. !rincipalii glucani din industria alimentar sunt amidonul i celuloza, polimeri ai

$&glucozei, deosebi i structural prin tipul de legturi i numrul de ramifica ii. 'ea mai mare cantitate de energie din sursele de carboidra i din industria alimentarprovine din amidon care are at>t o valoare structural c>t i nutri ional, pentru multe alimente, n special cele bazate pe finuri, tuberculi, cereale, porumb i orez.

Tehnici de separare si caracterizare a proteinelor

@. !urificarea proteinei" !repararea extractului" !urificarea; $ializa; #ltrafiltrarea; 'entrifugarea; epararea cromatografic; Gerificarea puritHii.

+. 'aracterizarea proteinei"D;'ompoziHie, structur primar;tructur secundar, structur terHiar;tructur cuaternar;Decanismul de acHiune.

Purifcarea proteinei

!repararea extractului

!


7/15

I

Cuperea membranelor celulare J ultrasonicare

J utilizarea presei franceze

J cicli ngeHare& dezgeHare

J distrugerea enzimatic a membrane celulare9

#ltrasonicare !resa francez

"


8/15

!resa francez

Cicli ingheare-dezgheare

#


9/15

$istrugerea membrane celulare" utilizarealizozimei Ki a detergenHilor.

$


10/15

*ivele de organizare a proteinelor

1%


11/15

Precipitarea proteinei

!recipitarea la p)

!apaina 3papa2a4, p)L M,M5 #reaza 3 fasolea4, p)L5&5,@

11


12/15

!recipitarea cu 3*)94+(9

Diali&a

Ultrafltrarea

12


13/15

Centrifugarea

Separarea cromatografic

13


14/15

Cromato'rafe de sc(imb ionic

Cromatografie de schimb ionic

14


15/15

Bibliografe

?. eninger,Biochimievol &, Editura Tenic, :ucure ti @NMO&@NN+

*eni escu '.$ Tratat elementar de cimie organic vol Editura Tenic ,:ucure ti @N5M&

ttp"BBPPP.lsbu.ac.uAB

1

referat metode de separare a proteinelor

Documents