Efectul temperaturilor scăzute asupra mediului care conține proteine

Cel mai bun mediu pentru multe scopuri este plasma diluată sau nu diluată sau ser.

Alte medii conțin ser sau alte albumine sau alte proteine, inclusiv gelatină, dizolvate în soluții saline. În acest sens, a devenit necesară studierea diferitelor aspecte ale efectului proteinelor asupra procesului de congelare în mediu apos diluat. Astfel, Luzena a arătat că prezența unei concentrații scăzute de albumină inhibă puternic creșterea cristalelor de gheață în apă și în soluțiile de săruri anorganice. O creștere a concentrației de peste 10% a dat un efect slab.







Excepțional interes de cercetare Lyuyeta, care prin intermediul unei congelare special microscop observat formarea de cristale de gheață în soluții subțiri cu concentrații ridicate de albumină bovină și geluri care conțin 30-50% gelatină la diferite rate de congelare. Astfel, a fost posibil pentru a fotografia prismatice, stea, soclurile hexagonale și cristale de diferite forme, formate în filme subtiri soluție 35 procente de albumină bovină, congelate la -3 °. Când pregătirile au fost înghețate la temperaturi mai scăzute și, în consecință, un model de simetrie hexagonală de viteză mai mare perturbat și câteva cristale formate priză greșit.

Lyuyet a constatat că, atunci când filmele subțiri de geluri de răcire ultrarapide care conțin 30-50% din gelatină, sau soluții cu o concentrație mare de alte proteine ​​de cristalizare a avut loc sub forma apariției opacității foarte fine care acoperă întregul preparat. Această ceață este paled treptat, și în curând întregul film atunci când este privit sub un microscop obișnuit este transparent. Lujet a numit cristale de acest tip "disparând rapid discuri sferice". Nu este clar dacă a avut loc o cristalizare adevărată sau dacă filmele au fost vitrificate. În prezent, Lyuyetu a reușit să dovedească faptul că filmul de gelatină după răcirea ultrarapidă are o structură cristalină, păstrând aspectul de substanță amorfă transparent. Lyuyet a înregistrat o creștere temporară a temperaturii în preparat pentru o perioadă scurtă de răcire. Această creștere a temperaturii a coincis cu apariția și răspândirea celei mai bune nuanțe menționate mai sus. Când se încălzește ca urmare a recristalizării, filmul transparent devine turbid. Merimen pentru studiul filmelor transparente formate prin răcire ultrarapidă geluri de gelatină, utilizate prin difracție cu raze X. Radiografiile au arătat prezența cristalelor care reflectă raze X la același unghi. După recristalizare se produce în timpul rewarming, razele X sunt reflectate sub cele trei unghiuri.

Pe baza observațiilor descrise, sa ajuns la o concluzie importantă. Substanța vitroasă, formată ca urmare a răcirii super-rapide la temperaturi foarte scăzute, conține mici cristale de gheață. Nu este o adevărată substanță vitroasă, amorfă, cu un aranjament dezordonat de molecule. Preparatele microscopice de celule vii și țesuturi, în curs de dezvoltare de racire ultra-rapid la temperaturi foarte scăzute, care au fost anterior vitrificate, probabil, care conține astfel de cristale. Lyuyet subliniază că este necesar, cu cea mai mare grijă de a utiliza termeni precum „sticlos“, „geamuri“ ( „vitrificare“), „sticlos“, „rassteklenenie“ ( „devitrifiere“). Există o nevoie de terminologie nouă, dar introducerea acestor termeni noi poate acum exacerba confuzia.







Lüüt distinge patru factori care teoretic pot împiedica procesul de cristalizare cu răcire rapidă: 1) o scădere a numărului de centre de cristalizare; 2) încetinirea creșterii cristalelor din centre; 3) reducerea cantității totale totale de gheață formată; 4) deteriorarea gradului de "ordonare" a moleculelor. El a arătat experimental că o creștere a vitezei de răcire a soluțiilor apoase diluate nu a împiedicat formarea de centre de cristalizare. Dimpotrivă, numărul acestora a crescut cu accelerarea răcirii de la 300 la 1200 ° timp de o secundă. Nu au existat, de asemenea, semne de încetinire a creșterii cristalelor la rate crescute de înghețare a gelului de gelatină de 40%. Relația dintre rata de răcire și cantitatea de gheață formată nu a fost determinată. Studiile cu raze X au arătat că cristalizarea a început cu răcirea unei soluții de gelatină de 30% la o viteză de câteva mii de grade pe secundă. Astfel, a avut loc cel puțin "ordonarea" parțială a moleculelor.

Unele enzime si multe alte proteine, dizolvate în medii saline fiziologice transferate de congelare prelungită și încălzirea ulterioară și să nu degenereze și fără a-și pierde proprietățile caracteristice. Letsito-Witelo aceeași bază de lipoproteine ​​gălbenuș de ou, dimpotrivă, trece rapid în timpul congelare și decongelare. Acest lucru este indicat de pierderea fluidității de gălbenușul de ou înghețat la o temperatură mai mică de -6 °. Lecito-vitellin precipită, de asemenea, atunci când mediul salin fiziologic este înghețat, în care este dizolvat. Din complexul moleculelor de lipoproteine, lipide o lipidă. Cu înghețarea rapidă a soluției la o temperatură foarte scăzută, urmată de încălzirea rapidă, deteriorarea nu apare atât de curând. Este de remarcat că pierderea-Witelo letsito solubilitatea în soluții de clorură de sodiu și pierderea lipidelor apar la -3 °, înainte de la -20 °, la o temperatură de -20 ° concentrației de sare într-un mediu parțial înghețat este foarte mare (aproximativ 30 g la 100 g de apă ). Astfel, daunele care apar în timpul înghețării nu pot fi atribuite efectului concentrației de sare. În același timp, letsito-Witelo deteriorat dacă pH-ul mediu de suspensie scade sub 5,2, deoarece acest lucru poate să apară în timpul înghețării medii saline fiziologice tamponate. Reacția lipovitellinei la îngheț este discutată în lucrarea lui Lovelock.

O altă proteină cunoscută a fi afectată de îngheț este beta-lipoproteina cu plasmă umană. Denaturarea este exprimată în primul rând prin faptul că încetează să se dizolve în soluție fiziologică. Lovelock a înghețat la diferite momente și la temperaturi diferite soluții de beta-lipoproteină în clorură de sodiu 0,16 M. Apoi le-a dezghețat și a înregistrat cel mai scurt timp de îngheț necesar pentru apariția primelor semne de turbiditate. Rezultatele au aratat ca la -18 ° semne denaturante a apărut numai după 10 zile de la -20 ° - după 1 zi și la -33 ° - după câteva minute. Schimbările în proteină au apărut mai rapid la temperaturi sub punctul eutectic al clorurii de sodiu. p-lipoproteina într-o soluție saturată de clorură de sodiu la 0 ° aproape nu și-a pierdut solubilitatea. Efectul modificărilor valorilor pH-ului a fost testată prin compararea daunelor care apar în cazurile în care tamponate la diferite soluții de pH ale beta-lipoprotein congelate la -40 ° C. Rezultatele au arătat că au existat mai multe deviații de pH față de normă, dar acestea nu au fost încă singura cauză de denaturare. Apoi, lipoproteina a fost dizolvată în soluții de alte săruri cu puncte eutectice de la -4 la -86 °. Soluțiile au fost răcite, ținute timp de 15 ore la -40 ° C și dezghețate. Leziunile cele mai severe au fost în soluție cu cel mai înalt punct eutectic și cel mai ușor - în acele cazuri în care punctul eutectic situate sub -40 °. În consecință, denaturarea, aparent, depinde de înghețarea apei din soluție și este deosebit de pronunțată atunci când ultima apă rămâne să înghețe. Acest lucru poate duce la contactul fizic al moleculelor individuale de lipoproteine ​​și chiar la înghețarea unor molecule de apă asociate de obicei cu aceasta. Uscarea atât la temperatura normală, cât și după înghețarea parțială implică, de asemenea, denaturarea p-lipoproteinei plasmatice. Acest lucru confirmă ipoteza că cauza daunelor în timpul înghețării este dispariția unor urme chiar de apă care s-a transformat în gheață.

Distribuiți un link cu prietenii







Trimiteți-le prietenilor: