Стр. 12 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

Глава I. Строение, свойства и функции белков
К копну XIX в. из белков было выделено свыше десяти аминокислот. Исходя
из результатов изучения продуктов гидролиза белков, немецкий химик Э. Фишер
(1852-1919) предположил, что белки построены из аминокислот. Это положение
послужило основанием для его многолетних исследований химии аминокислот и
белков, завершившихся созданием в начале XX в. пептидной теории строения
белков. В результате работ Э. Фишера стало ясно, что белки представляют собой
линейные полимеры а-аминокислот, соединенных друг с другом амидной (пептид­
ной) связью, а все многообразие представителей этого класса соединений могло
быть объяснено различиями аминокислотного состава и порядка чередования
разных аминокислот в цепи полимера. Однако эта точка зрения не сразу получила
всеобщее признание: еще в течение трех десятилетий появлялись иные теории
строения белков, в частности такие, которые основывались на представлении, что
аминокислоты не являются структурными элементами белков, а образуются как
вторичные продукты при разложении белков в присутствии кислот или щелочей.
Первые исследования белков проводились со сложными белковыми смесями,
такими, как яичный белок, сыворотка крови, экстракты из растительных и живот­
ных тканей, а подчас и цельные ткани. Лишь в конце XIX в. получили распростра­
нение методы разделения белков с помощью осаждения нейтральными солями.
В 30-е годы XX в. были получены первые белки в кристаллическом состоянии. По­
лучение вещества в кристаллическом виде служит одним из надежных доказа­
тельств чистоты (гомогенности) препарата. В частности, в 1926 г. Д. Самнер вы­
делил из семян канавалии белок (фермент) уреазу в кристаллическом состоянии;
Д. Нортроп и М. Купитц в 1930-1931 гг. получили кристаллы пепсина и трипсина.
После этих пионерских работ выделение индивидуальных белков стало частым
событием в истории биохимии, особенно после 50-х годов, когда начали приме­
нять современные методы фракционирования — хроматографию на гидрофиль­
ных ионообменниках, гель-фильтрацию («молекулярное просеивание»), новые
методы электрофореза и др.
На современном этапе изучения белков основными направлениями являются
следующие:
1) изучение пространственной структуры индивидуальных белков;
2) изучение механизмов функционирования индивидуальных белков (на уров­
не отдельных атомов и атомных групп молекулы белка);
3) изучение интегративной функции наборов белков, характерных для тех или
иных субклеточных с труктур или типов клеток, а также для интегральных
биохимических систем более высокого уровня, вплоть до целого организма
и популяции организмов.
ПЕПТИДНЫЙ ОСТОВ БЕЛКОВ
Аминокислоты белков
Мономерами белков служат а-аминокислоты, общим признаком которых явля­
ется наличие карбоксильной группы и аминогруппы у второго углеродного ато­
ма (а-углеродный атом) — рис. 1.1.