Стр. 38 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

Глава I. Строение, свойства и функции белков
4 3
оксимиоглобина в мышцах может запасаться некоторое количество кислорода; это
свойство имеет значение в основном для ныряющих животных (утки, тюлени, киты
и др.)- Транспорт кислорода гемоглобином подробнее рассматривается в гл. 21.
Кооперативные изменения конформации олигомерных белков составляют
основу механизма регуляции функциональной активности не только гемоглобина,
но и большого числа других белков.
Таким образом, в белках различают четыре уровня структурной организации:
первичная структура — порядок чередования аминокислотных остатков в пептид­
ных цепях; вторичная и третичная структуры — конформация пептидных цепей;
четвертичная структура — число протомеров в олигомерных белках, их простран­
ственное расположение и способ соединения.
Первичная структура имеет особый биологический смысл, поскольку она оп­
ределяет все другие уровни организации. Если задана первичная структура, то
другие уровни структурной организации могут образоваться самопроизвольно.
Можно сказать, что, например, первичная структура гемоглобина содержит ин­
формацию о его вторичной, третичной и четвертичной структурах, а следователь­
но, и о биологических функциях гемоглобина. Структура белков — наследуемое
свойство. Как мы увидим позднее, в наследственном аппарате содержится инфор­
мация именно о первичной структуре.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА, РАЗМЕРЫ И ФОРМА БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ
Один из распространенных методов определения молекулярной массы белков и
других высокомолекулярных веществ основан на измерении скорости седимента­
ции (осаждения) веществ при ультрацентрифугировании. Во вращающемся рото­
ре ультрацентрифуги центробежное ускорение достигает 100 000-500 000 g (g —
ускорение свободного падения). На поверхность буферного раствора, налитого в
кювету ультрацентрифуги, наносят тонкий слой раствора белка и кювету помеща­
ют в ротор. При вращении ротора молекулы белка, более плотные, чем раствори­
тель, начинают перемещаться в направлении от оси вращения. Положение белко­
вой зоны в кювете в ходе центрифугирования регистрируется специальной опти­
ческой системой по показателю преломления, который больше в зоне белка, чем
в буферном растворе.
На основании результатов центрифугирования вычисляют коэффициент се­
диментации S:
_ d r I
d / ю
где
х
—расстояние от оси вращения до зоны белка;
I
— время
( d x / dt
— скорость
седиментации);
0
) — угловая скорость (рад /с ) . Коэффициент седиментации имеет
размерность времени. За единицу коэффициента седиментации условно принята
величина 10"|а с, обозначаемая S и называемая сведбергом1.
1П о имени шведского ученого Т. Сведберга, построивш его в 1925 г. первы е ультрацентри ­
фуги. Это были гигантские сооруж ения , заним авш и е пом ещ ение , равно е двухэтажному
дому. Ротор приводился в движ ение масляными турбинами. Соврем енные ультрацентри ­
фуги имеют размеры небольшого письм енного стола.