3.2. Классификация белков

Классифицировать белки, исходя из химического строения, чрезвычайно сложно, так как число белков, полученных из различных объектов (растений, микроорганизмов, органов и тканей животных) очень велико. В настоящее время белки подразделяют на две большие группы – простые и сложные. К простым (протеины) относят белки, состоящие только из аминокислот. Сложные белки (протеиды) содержат кроме аминокислот небелковые (простетические) группы.

3.2.1. Простые белки (протеины)

Условная классификация простых белков основана на их физико-химических свойствах, главным образом на растворимости в различных растворителях (воде, растворах солей, щелочей, спирте). К ним относятся проламины, гистоны, альбумины, глобулины и некоторые другие.

Альбумины растворимы в воде, выпадают в осадок при кипячении и высаливаются насыщенными растворами солей. Они содержатся в яичном белке, сыворотке крови, молоке и семенах растений.

Глобулины в разбавленных растворах нейтральных солей, выпадающие в осадок при разбавлении растворов водой. Они являются основными белками растений, являются антителами сыворотки крови (гамма глобулины) и др.

Глютелины растворимые в слабых растворах щелочей (массовой долей в растворах примерно 0,2 %).

Проламины растворимые в этиловом спирте (объемной долей 70…80 %). Они содержатся в семенах злаков. Вместе с глютеинами образуют запасные белки эндосперма семян. Хлебопекарные качества пшеницы зависят от содержания в зерне проламина, глиадина и глютина, образующих клейковину.

К простым белкам относят также протамины – белки, содержащие 80…90 % (по массе) диаминокарбоновых кислот (лизина, гистидина, аргинина), и гистоны. Протамины (щелочные белки) имеют сравнительно небольшую молекулярную массу, входят в состав спермы и икры рыб.

Гистоны имеют щелочной характер, они входят в состав многих сложных белков: гемоглобина, нуклеопротеидов, лейкоцитов. Они участвуют в поддержании и изменении структуры хромосом на разных стадиях клеточного цикла, в регуляции активности генов.

3.2.2. Сложные белки (протеиды)

К сложным белкам относят: липопротеиды, глюкопротеиды, хромопротеиды, фосфопротеиды, нуклепротеиды и ферменты.

Липопротеиды – белки, связанные с жирами или жироподобными веществами. Известна возможность образования в биологических условиях следующих соединений белка:

белок – ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты;

белок – глицериды;

белок – стериды;

белок – стеролы;

белок – фосфолипиды;

белок – цереброзиды;

белок – ретинол (витамин А).

Характер связи при этом может быть различным. Считается, что белки образуют с липидами как устойчивые, так и неустойчивые соединения. Прочность связей зависит как от природы молекул, входящих в состав липопротеина, так и от характера упаковок молекул липопротеина в мицеллах.

В условиях влаготепловой обработки материала, содержащего белки и липиды, возможно образование липопротеиновых комплексов. Кроме того, при переработке масличных семян возможно также высвобождение фосфолипидов масличных семян, находящихся в связанном с белками состоянии, и переход их в масло.

Липопротеиды являются структурными компонентами биологических мембран животных и растительных клеток. Кроме того, они содержатся в плазме крови и нервной ткани человека и животных.

Глюкопротеиды – белки, связанные с высокомолекулярными углеводами. Главными их представителями являются муцины и мукоиды, входящие в состав животных тканей, хрящей, костей.

Хромопротеиды – белки, соединенные с хромофорами – окрашенными соединениями небелкового характера. Окрашенная небелковая (простетическая) группа хромопротеидов может принадлежать к различным классам органических соединений. Например, соединение хлорофилла с белком, осуществляющее фотосинтез в растениях; гемоглобин крови, в котором гем связан с белком глобином. Гем является сложным азотистым основанием, содержащим железо. Хромопротеидами являются ферменты каталаза, пероксидаза, цитохромы.

Фосфопротеиды – белки, содержащие радикалы фосфорной кислоты. Важнейшим представителем этой группы является казеин молока, белки куриного яйца (овальбумин и вителлин), ряд ферментов. Главная масса фосфорной кислоты, очевидно, находится в фосфопротеидах в форме сернофосфорной кислоты, а также фосфорных эфиров других оксиаминокислот.

Нуклеопротеиды – важнейшие белки клеточных ядер и протоплазмы. В белковую часть нуклепротеидов входят проламины, гистоны, альбумины, глобулины. В небелковую – нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты состоят из мононуклеотидов, распадающихся при гидролизе на фосфорную кислоту, рибозу или дезоксирибозу и азотистое основание. Нуклеиновые кислоты подробно описаны в разделе 7.

Нуклеопротеиды составляют основу заключенного в ядрах клеток наследственного вещества – хроматина, образуют многие вирусы, рибосомы, информосомы.