Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
Ультрацентрифугирование позволяет, однако, на основании различной скорости седиментации белков, испытывать белковые препараты на однородность в отношении размеров их частиц.
Согласно новым представлениям белки делятся на две морфологически различные группы —глобулярные и фибриллярные белки. К первым относятся кристаллические, в большей или меньшем степени растворимые в воде или солевых растворах вещества, молекулы которых по форме напоминают шар, эллипсоид вращения, цилиндр или диск. Примерами таких белков могут служить гемоглобин и миогло-бин/ Выводы о форме их молекул сделаны на основании впекозиметри-ческих, рентгенографических, осмометрнческнх измерении и электронной микроскопии.
Фибриллярные белки представляют собой волокнистые вещества, большей частью нерастворимые в воде и солевых растворах Полипеп-тидиые цепи в них образуют пучки, будучи ориентированы параллельно друг другу в направлении волокна. Полипептидные цепи таких белков рассматриваются как отдельные химические образования К этой группе относятся кератин, миозин, фибриноген, коллаген и'по Рентгенографические исследования привели к выводу, что во многих"из них полипептидные цепи закручены в спираль таким образом что внутри
Белки
397
спирали каждый аминокислотный остаток связан с одним из последующих водородной связью (ср. рис. 15).
Некоторые из таких белков могут растягиваться, причем нерастянутая а-форма молекулы переходит в растянутую (З-форму. Этот процесс может быть прослежен методами рентгеновского анализа и, по-видимому, отвечает переходу спиральной формы иолппептидной цепи (а-спираль, стр. 382) в растянутую (складчатая цепь, стр. 383). Миозин мышечной ткани, по растворимости относящийся к альбуминам, в известном отношении близок к таким нитевидным молекулам. Соединяясь с другим мышечным белком, актином, который может существовать и в нитевидной и в глобулярной формах, миозин образует актомиозин, обладающий высокой вязкостью в растворах.
Многие реагенты способны вызывать осаждение или коагуляцию коллоидно-растворимых белков. Осаждение может быть обратимым и необратимым; иными словами, выпавшее в осадок вещество может снова растворяться или же становится нерастворимым. Кипячение растворов белков, особенно при добавлении уксусной кислоты и хлористого натрия или других электролитов, приводит к необратимой коагуляции белка. Эта реакция является одной из наиболее часто применяемых для обнаружения растворенных белковых веществ (например, для открытия белка в моче). Необратимое осаждение вызывают также минеральные кислоты (азотная, платинохлористоводородная, фосфорновольфрамо-вая, фосфорномолибденовая, метафосфориая, железосинеродистая), пикриновая кислота, таннин и соли тяжелых металлов. Белки сохраняют растворимость, если их осаждать из водных растворов спиртом н ацетоном; кроме того, обратимое осаждение может быть вызвано различными нейтральными солями, например сульфатами аммония, натрия и магния. Для этого необходимы определенные концентрации солей, минимальная величина которых зависит от вида белка (ср. альбумины и глобулины).
В противоположность этому хлористый натрий способствует растворению некоторых белков, в частности глобулинов.
Для обнаружения малых количеств белков служат многочисленные цветные реакции, которые, однако, зачастую зависят от присутствия в белке определенных аминокислот.
а) Биуретовая Положительна для всех белков и указывает реакция. на присутствие пептидных связен. Выполнение:
добавляют избыток едкого натра и немного сернокислой меди; фиолетовое окрашивание.
б) Ксантопро- При обработке крепкой азотной кислотой по-теиновая является желтое окрашивание (нитрование), реакция. которое после добавления аммиака переходит
в оранжевое. Реакция указывает на присутствие фепнлалапина, тирозина и триптофана.
в) Реакция При кипячении раствора белка с раствором Миллона. ртути в азотной кислоте, содержащей азотистую кислоту, образуется коричнево-красный осадок (реакция на тирозин).
г) Реакция Добавление дпазобензолсульфокнслоты к рас-Паули. твору белка, содержащему соду, вызывает
красное окрашивание, меняющееся при под-кислении на желто-красное (реакция на тирозин и гистидин).
393
Гл. 18. Аминокислоты, пептиды и белки
д) Реакция Образование фиолетово-синей окраски после Адамкевича, добавления к раствору белка глноксиловой и Гопкннса а концентрированной серной кислот (реакция Н'оуля. на триптофан).
е) Нингидрино- Аминокислоты, полипептиды и белки дают ваяреакция, синее окрашивание при кипячении с водным
раствором трикетогидрннденгидрата (нингид-рина).
Как было уже указано, для расщепления белков применяют большей частью кислотный гидролиз (концентрированной соляной и серной кислотами), реже щелочной гидролиз, причем в обоих случаях образуются аминокислоты. Очень действенным является ферментативное расщепление белков. Ферменты животного организма, способные гид-ролизовать белки, подразделяются на три группы:
а) Пептическпе ферменты, пепсин (в желудке). Лучше всего действуют в слабокислой среде (0,1 и. HCl) и расщепляют белки, главным образом, до пептидов. Было установлено, однако, что различные простые пептиды также гидролизуются пепсином.
