Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Эффект денатурации зависит от величины давления, продолжительности его
действия, температуры, pH и других условий эксперимента.
ДЕЙСТВИЕ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ
БЕЛКОВ
Первое сообщение об изменении белка под высоким давлением принадлежит
Bridgman (1914). Через 30 мин. после начала действия давления 5000 атм и
20° уже было заметно сгущение яичного альбумина. При той же температуре и
экспозиции давление 6000 атм вызывало коагуляцию белка, по виду
напоминавшую свернутое молоко, тогда как давление 7000 атм приводило к
полной коагуляции альбумина. Давление 12 000 атм в течение 20 мин. не
изменило результата, полученного при 7000 атм.
Увеличение продолжительности давления 5000 атм до одного часа
сказалось незначительно на свертываемости белка. Некоторое уплотнение
яичного альбумина наблюдалось под давлением 3000 атм с удлинением
экспозиции до 16 час. Низкая температура усиливала коагуляцию белка,
вызванную высоким давлением. При 6000 атм и 0° уплотнение его было
большим, чем при 20°. Автор нашел различия между альбумином,
коагулированным давлением и свернутым кипячением: от белка,
коагулированного давлением, отделялось некоторое количество жидкости.
Желатина
Потерю воды гелем желатины под давлением отметили Lloyd a. Moran
(1934). Содержание воды в геле уменьшалось вначале быстро с увеличением
давления, а затем процесс отдачи воды замедлился при повышении давления
от 500 до 2500 атм; при более высоком давлении этот процесс ускорялся.
Давление уско-
ряет переход золя желатины в гель. Лейпунский (1940) показал, что
скорость загустевания желатины в начальной стадии увеличивается под
давлением 2000 атм в 2 2,5 раза по сравнению с
атмосферным давлением (табл. 1).
В опытах (Ebbecke, Haubrich, 1936) с желатиной, яичным белком и
сывороткой заметного повышения вязкости с увеличе-нием давления до 500
атм не наблюдалось. Некоторые отличия вязкости от контрольной (при
атмосферном давлении) были заметны под давлением 800 атм у молока, рыбной
слизи и яичного желтка. Вязкость возросла на 11, 33 и 60% соответственно.
Меньший процент возрастания вязкости в условиях давления 800 атм
отмечался в растворах глюкозы и сахарозы, между тем как в 2,5%-ном
растворе крахмала п в мёде она повысилась более чем в два раза.
Однако самые высокие цифры были получены для жидкого парафина и
жиров: ментолового, касторового, оливкового, орехового масел и рыбьего
жира, вязкость их достигала от 288 до 480% от контроля под действием
давления 800 атм (табл. 2). Авторы заключают, что нет непосредственного
физиологического влияния давления на вязкость белков или протоплазмы, оно
действует только на липоиды клетки.
Переходы золь ^ гель под высоким давлением были исследованы
(Marsland, Brown, 1942) на следующих объектах: миозин, метилцеллюлоза,
желатина, плазмогели амёбы, элодеи, неоплодо-творенные и оплодотворенные
яйца Arbacia. Применяли давления от 1000 до 8000 ф/д2. Оказалось, что
давление благоприятствовало изменению состояния миозина, метилцеллюлозы и
внут-
Таблица 1. Скорость перехода золя желатины в гель под влиянием высокого
давления (Лейпунский, 1940)
Номер Давление, Время Начальная Прирост вязкости Ускорение
в конт в ампуле
рольной под дав
ампуле, лением
Дг) Дчр
1 1 45 10 9,7 9,4 1
2000 45 11 8 17 2
2 1 45 10,5 9,5 8,5 0,9
3 1 38 9,5 6,5 6 1
1000 45 10 8 11 1,4
2000 40 10 9 17,5 2
4 1 45 11,5 13 13 1
1000 40 11,5 13 27 2
2000 40 11,5 14,5 35,5 2,5
5 1 40 12 13,5 12 1
1000 40 12 13,5 24 1,8
риклеточных гелей в сторону образования золей, так как эти переходы
происходили с уменьшением объема системы. Желатина представляла собой
обратный пример: разжижение подавлялось, а реакция застудевания
стимулировалась давлением, поскольку гель желатины имел меньший объем по
сравнению с золем.
В опытах Suzuki К., Taniguchi a. Enomoto (1972) повышение давления с
2000 до 6000 атм способствовало переходу желатины и поливинилового спирта
из состояния золя в гель, тогда как гель метилцеллюлозы расплавлялся под
давлением.
Овальбумин. Сывороточные белки
Чтобы подтвердить денатурирующее влияние высокого давления на яичный
белок, была определена (Grant et al., 1941) степень обнаженности SH-
связей под давлением от 1000 до 7500 атм. Обесцвечивание 2-6-
дихлорфенолиндофенолового красителя возрастало с увеличением давления.
Белки кровяной сыворотки также испытывают коагулирующее действие
высокого давления.
