Белки. Их строение, функции, свойства 
Белки. Их строение, функции, свойства
ÁÅËÊÈ́,
âûñîêîìîëåêóëÿðíûå
îðãàíè÷åñêèå
ñîåäèíåíèÿ,
áèîïîëèìåðû,
ïîñòðîåííûå
èç 20 âèäîâ L-a-àìèíîêèñëîòíûõ
îñòàòêîâ,
ñîåäèíåííûõ
â
îïðåäåëåííîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
â äëèííûå
öåïè.
Ìîëåêóëÿðíàÿ
ìàññà
áåëêîâ âàðüèðóåòñÿ
îò 5 òûñ. äî 1
ìëí.
Íàçâàíèå
«áåëêè»
âïåðâûå áûëî
äàíî âåùåñòâó
ïòè÷üèõ ÿèö,
ñâåðòûâàþùåìóñÿ
ïðè íàãðåâàíèè
â áåëóþ
íåðàñòâîðèìóþ
ìàññó.
Ïîçäíåå
ýòîò òåðìèí
áûë
ðàñïðîñòðàíåí
íà äðóãèå
âåùåñòâà ñ
ïîäîáíûìè
ñâîéñòâàìè,
âûäåëåííûå
èç æèâîòíûõ
è ðàñòåíèé. Áåëêè
ïðåîáëàäàþò
íàä âñåìè
äðóãèìè
ïðèñóòñòâóþùèìè
â æèâûõ
îðãàíèçìàõ
ñîåäèíåíèÿìè,
ñîñòàâëÿÿ,
êàê ïðàâèëî,
áîëåå
ïîëîâèíû èõ
ñóõîãî âåñà.
Ïðåäïîëàãàåòñÿ,
÷òî â ïðèðîäå
ñóùåñòâóåò
íåñêîëüêî
ìèëëèàðäîâ
èíäèâèäóàëüíûõ
áåëêîâ
(íàïðèìåð,
òîëüêî â
áàêòåðèè êèøå÷íîé
ïàëî÷êè
ïðèñóòñòâóåò
áîëåå 3 òûñ.
ðàçëè÷íûõ
áåëêîâ).
Áåëêè
èãðàþò
êëþ÷åâóþ
ðîëü â
ïðîöåññàõ æèçíåäåÿòåëüíîñòè
ëþáîãî
îðãàíèçìà. Ê
÷èñëó
áåëêîâ
îòíîñÿòñÿ ôåðìåíòû,
ïðè ó÷àñòèè
êîòîðûõ
ïðîòåêàþò
âñå
õèìè÷åñêèå
ïðåâðàùåíèÿ
â êëåòêå (îáìåí
âåùåñòâ); îíè
óïðàâëÿþò
äåéñòâèåì
ãåíîâ; ïðè èõ
ó÷àñòèè
ðåàëèçóåòñÿ
äåéñòâèå ãîðìîíîâ,
îñóùåñòâëÿåòñÿ
òðàíñìåìáðàííûé
òðàíñïîðò, â
òîì ÷èñëå
ãåíåðàöèÿ íåðâíûõ
èìïóëüñîâ.
Îíè ÿâëÿþòñÿ
íåîòúåìëåìîé
÷àñòüþ èììóííîé
ñèñòåìû (èììóíîãëîáóëèíû)
è ñèñòåìû ñâåðòûâàíèÿ
êðîâè,
ñîñòàâëÿþò
îñíîâó
êîñòíîé è
ñîåäèíèòåëüíîé
òêàíè, ó÷àñòâóþò
â
ïðåîáðàçîâàíèè
è
óòèëèçàöèè ýíåðãèè.
Èñòîðèÿ
èññëåäîâàíèÿ
áåëêîâ
Ïåðâûå
ïîïûòêè
âûäåëèòü
áåëêè áûëè
ïðåäïðèíÿòû
åùå â 18 âåêå. Ê
íà÷àëó 19 âåêà
ïîÿâëÿþòñÿ
ïåðâûå
ðàáîòû ïî
õèìè÷åñêîìó
èçó÷åíèþ áåëêîâ.
Ôðàíöóçñêèå
ó÷åíûå Æ.Ë.
Ãåé-Ëþññàê
è Ë.Æ.
Òåíàð
ïîïûòàëèñü
óñòàíîâèòü
ýëåìåíòíûé
ñîñòàâ
áåëêîâ èç
ðàçíûõ
èñòî÷íèêîâ,
÷òî ïîëîæèëî
íà÷àëî
ñèñòåìàòè÷åñêèì
àíàëèòè÷åñêèì
èññëåäîâàíèÿì,
áëàãîäàðÿ êîòîðûì
áûë ñäåëàí
âûâîä î òîì,
÷òî âñå áåëêè
ñõîäíû ïî
íàáîðó
ýëåìåíòîâ,
âõîäÿùèõ â èõ
ñîñòàâ. Â 1836
ãîëëàíäñêèé
õèìèê Ã. ß.
Ìóëüäåð
ïðåäëîæèë
ïåðâóþ
òåîðèþ
ñòðîåíèÿ
áåëêîâûõ
âåùåñòâ,
ñîãëàñíî
êîòîðîé âñå
áåëêè èìåþò
íåêèé
ãèïîòåòè÷åñêèé
ðàäèêàë (Ñ40H62N10O12),
ñâÿçàííûé â
ðàçëè÷íûõ
ïðîïîðöèÿõ ñ
àòîìàìè
ñåðû è
ôîñôîðà. Îí
íàçâàë ýòîò
ðàäèêàë
«ïðîòåèíîì»
(îò ãðå÷. protein —
ïåðâûé,
ãëàâíûé). Òåîðèÿ
Ìóëüäåðà
ñïîñîáñòâîâàëà
óâåëè÷åíèþ èíòåðåñà
ê èçó÷åíèþ
áåëêîâ è
ñîâåðøåíñòâîâàíèþ
ìåòîäîâ
áåëêîâîé
õèìèè. Áûëè
ðàçðàáîòàíû
ïðèåìû
âûäåëåíèÿ
áåëêîâ ïóòåì
ýêñòðàêöèè
ðàñòâîðàìè
íåéòðàëüíûõ
ñîëåé,
âïåðâûå áûëè
ïîëó÷åíû
áåëêè â
êðèñòàëëè÷åñêîé
ôîðìå (ãåìîãëîáèí,
íåêîòîðûå
áåëêè
ðàñòåíèé).
Äëÿ àíàëèçà
áåëêîâ
ñòàëè
èñïîëüçîâàòü
èõ ïðåäâàðèòåëüíîå
ðàñùåïëåíèå
ñ ïîìîùüþ
êèñëîò è
ùåëî÷åé.
Îäíîâðåìåííî
âñå áîëüøåå
âíèìàíèå
ñòàëî
óäåëÿòüñÿ
èçó÷åíèþ
ôóíêöèè
áåëêîâ. É.
ß. Áåðöåëèóñâ
1835 ïåðâûì
âûñêàçàë
ïðåäïîëîæåíèå
î òîì, ÷òî
îíè èãðàþò
ðîëü
áèîêàòàëèçàòîðîâ.
Âñêîðå áûëè
îòêðûòû ïðîòåîëèòè÷åñêèå
ôåðìåíòû— ïåïñèí
(Ò. Øâàíí, 1836) è òðèïñèí
(Ë. Êîðâèçàð, 1856),
÷òî
ïðèâëåêëî
âíèìàíèå ê
ôèçèîëîãèè ïèùåâàðåíèÿè
àíàëèçó
ïðîäóêòîâ,
îáðàçóþùèõñÿ
â õîäå ðàñùåïëåíèÿ
ïèùåâûõ
âåùåñòâ.
Äàëüíåéøèå
èññëåäîâàíèÿ
ñòðóêòóðû
áåëêà,
ðàáîòû ïî
õèìè÷åñêîìó
ñèíòåçó ïåïòèäîâ
çàâåðøèëèñü
ïîÿâëåíèåì
ïåïòèäíîé
ãèïîòåçû,
ñîãëàñíî
êîòîðîé âñå
áåëêè
ïîñòðîåíû
èç
àìèíîêèñëîò.
Ê êîíöó 19 âåêà
áûëî
èçó÷åíî
áîëüøèíñòâî
àìèíîêèñëîò,
âõîäÿùèõ â
ñîñòàâ
áåëêîâ. Â
íà÷àëå 20 âåêà
íåìåöêèé
õèìèê Ý.
Ã. Ôèøåð
âïåðâûå
ïðèìåíèë
ìåòîäû
îðãàíè÷åñêîé
õèìèè äëÿ
èçó÷åíèÿ
áåëêîâ è
äîêàçàë, ÷òî
áåëêè
ñîñòîÿò èç a-àìèíîêèñëîò,
ñâÿçàííûõ
ìåæäó ñîáîé
àìèäíîé
(ïåïòèäíîé)
ñâÿçüþ.
Ïîçæå,
áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ
ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ
ìåòîäîâ
àíàëèçà,
áûëà
îïðåäåëåíà
ìîëåêóëÿðíàÿ
ìàññà
ìíîãèõ
áåëêîâ, óñòàíîâëåíà
ñôåðè÷åñêàÿ
ôîðìà ãëîáóëÿðíûõ
áåëêîâ,
ïðîâåäåí
ðåíòãåíîñòðóêòóðíûé
àíàëèç àìèíîêèñëîò
è ïåïòèäîâ,
ðàçðàáîòàíû
ìåòîäû
õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî
àíàëèçà (ñì. Õðîìàòîãðàôèÿ).
Áûë âûäåëåí
ïåðâûé
áåëêîâûé
ãîðìîí — èíñóëèí
(Ô. Ã.
Áàíòèíã, Äæ. Äæ.
Ìàêëåîä, 1922),
äîêàçàíî
ïðèñóòñòâèå
ãàììà
-ãëîáóëèíîââ
àíòèòåëàõ,
îïèñàíà
ôåðìåíòàòèâíàÿ
ôóíêöèÿ
ìûøå÷íîãî
áåëêà
ìèîçèíà (Â. À.
Ýíãåëüãàðäò,
Ì. Í.
Ëþáèìîâà, 1939).
Âïåðâûå â
êðèñòàëëè÷åñêîì
âèäå áûëè
ïîëó÷åíû
ôåðìåíòû — óðåàçà
(Äæ. Á. Ñàëèíåð,
1926), ïåïñèí
(Äæ. Õ. Íîðòðîí,
1929), ëèçîöèì
(Ý. Ï. Àáðàõàì, Ð.
Ðîáèíñîí, 1937).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|
|
