II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT 1 Hấp phụ trao đổi ion
Bài 41: XÁC ĐỊNH ĐIỂM ĐẲNG ĐIỆN CỦA PROTEIN I MỤC ĐÍCH
I. MỤC ĐÍCH
Xác định điểm đẳng điện của một số protein bằng phương pháp xác định độ vẩn đục trong các dung dịch đệm có pH xác định.
II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
Protein thuộc nhóm hợp chất cao phân tử. Phân tử protein được tạo bởi các amino acid liên kết với nhau tạo thành chuỗi peptide. Tính chất của protein chủ yếu phụ thuộc vào số nhóm peptide, thành phần amino acid và thứ tự liên kết của chúng trong chuỗi peptide. Trong phân tử protein tồn tại đồng thời hai loại nhóm chức: nhóm chức base (NH2) và nhóm chức acid (COOH). Các nhóm chức này có khả năng tạo ion nên protein được coi là chất điện li. Tuỳ thuộc vào môi trường phản ứng mà protein sẽ phân li theo nhóm chức acid hoặc theo nhóm chức base, do vậy, các hạt protein có thể mang điện tích dương hoặc mang điện tích âm.
Sự điện li của các amino acid trong các môi trường khác nhau có thể xảy ra theo các sơ đồ sau:
NH2–CH(R)–COOH + H2O HONH3–CH(R)–COOH
Trong môi trường acid:
HONH3–CH(R)–COOH OH– + [NH3–CH(R)–COOH]+ Trong môi trường base:
HONH3–CH(R)–COOH [HONH3–CH(R)–COO]– + H+
Ở một giá trị pH xác định, quá trình phân li tạo H+ và OH– xảy ra với mức độ như nhau, khi đó, phân tử protein trung hoà về điện và ở trạng thái đẳng điện. Giá trị pH tương ứng với trạng thái đẳng điện của phân tử protein được gọi là điểm đẳng điện của phân tử protein đó. Với đa số các protein, điểm đẳng điện nằm trong vùng acid yếu (pH = 4,5 ÷ 5,4).
Ở trạng thái đẳng điện, lớp điện kép của hạt protein bị yếu đi, dung dịch có lực ion tương đối thấp, làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các phân tử protein. Sự giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các phân tử có thể khiến cho protein kết tủa. Hầu hết các protein đều có độ tan đạt cực tiểu ở điểm đẳng điện.
Phân tử protein ở trạng thái đẳng điện thể hiện nhiều tính chất đặc biệt. Phân tử thường vo lại tạo cấu trúc cầu, do vậy có độ nhớt thấp nhất. Độ dẫn điện của protein cũng thấp nhất ở điểm đẳng điện, khi đó protein dễ dàng keo tụ và có khả năng hấp phụ cao cũng như có nhiều tính chất đặc biệt khác.
III. HOÁ CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 1. Hoá chất 1. Hoá chất
– Dung dịch albumen 1,00 % – Dung dịch gelatine 1,00 % – Dung dịch casein 0,400 % – Dung dịch Na2HPO4 0,200 M – Dung dịch citric acid (C6H8O7) 0,100 M – Ethanol
– Dung dịch CH3COONa 0,200 M – Dung dịch CH3COOH 0,200 M – Dung dịch tannin.
2. Dụng cụ, thiết bị
Các dụng cụ thuỷ tinh thông dụng: cốc, ống nghiệm, bình nón, đũa.
IV. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM