3.7.1. Простые белки

К простым белкам относятся: гистоны, протамины, проламины, глютелины, протеиноиды, альбумины, глобулины.

Гистоны — белки с выраженными основными свойствами, содержат от 10 до 30% диаминомонокарбоновых кислот - лизи­на, аргинина, гистидина. Гистоны растворимы в воде, в разбав­ленных кислотах, но нерастворимы в разбавленных щелочах. Мо­лекулярная масса 5000...37 000. Входят в состав ядерных белков, играют важную роль в структурировании и регуляции метаболи­ческой активности генома.

Протамины — основные белки. Молекулярная масса протаминов около 5000, т. е. они относятся к пептидам. Содержание аргинина составляет 60...65 %. Входят в состав ДНП-дезоксирибонуклеопротеидов.

Проламины — белки, нерастворимые в воде, не свертыва­ются при кипячении. Входят в состав белков злаков: глиадин со­держится в зерне пшеницы, ржи; гордеин — в семенах ячменя; зеин — в семенах кукурузы. В их состав входит до 30 % глутамино- вой кислоты, 10... 15 % пролина.

Глютелины — растительные белки, нерастворимые в воде, содержатся в семенах злаков (от фр. gluten — клейковина). Опреде­ляют хлебопекарные качества муки (зерна).

Протеиноиды (коллагены, кератины) — опорные белки (рис. 3.11). а-Кератины — основной тип фибриллярных белков, из которых образуются наружные защитные покровы позвоночных. На их долю приходится почти вся масса волос, шерсти, рогов, пе­рьев, ногтей, чешуи, копыт, значительная часть сухой массы на­ружного слоя кожи.

а-Кератины богаты остатками цистина, способного образовы­вать поперечные связи между соседними полипептидными цепями.

Коллаген и эластин — главные фибриллярные белки соединительной ткани сухожилий, связок. На долю коллагена приходится почти 1/3 всей массы белков позвоночных. В количе­ственном отношении коллаген содержится в организме животных в наибольшем количестве; фибриллы коллагена могут выдержать нагрузку в 10 000 раз больше собственной массы, т. е. по прочнос­ти превосходят стальную проволоку равного поперечного сечения.

Микроструктура коллагена представлена на рис. 3.12

Рис. 3.12. Электронная микрофотография коллвгеновых фибрилл соединительной ткани

Видна периодичность поперечных полос в фибриллах. В коллагенах многих тканей эти поло­си повторяются примерно через каждые 64 нм (по A. JI. Ленинджеру)

При кипячении в воде коллаген превращается в желатин — раство­римую смесь полипептидов (ис­пользуют для приготовления желе, столярного клея). В ходе этого превращения происходит гидролиз некоторых ковалентных связей коллагена — одна из главных причин, по которой мясо прихо­дится достаточно долго варить, так как именно коллаген соедини­тельной ткани и эластин кровеносных сосудов делают мясо жест­ким.

Коллагены содержат примерно 33 % остатков глицина, 11 — аланина, 21 — пролина, 4 % — остатков гидроксипролина (толь­ко в коллагене!), поэтому питательная ценность коллагена низ­кая.

Альбумины и глобулины широко распространены в органах и тканях животных. Наиболее богаты этими белками сы­воротка крови, молоко, яичный белок, мышцы и т. д. В плазме крови в норме содержится 7 % белков, из которых на долю альбу­минов приходится больше половины, остальные — на долю глобу­линов. Эти белки различаются по растворимости в дистиллиро­ванной воде, NaCl, (NH₄)₂S0₄.

Альбумины высаливаются сульфатом аммония и другими нейт­ральными солями при 80...100%-ном насыщении раствора. Хоро­шо растворяются в воде и растворах солей. Выполняют пластичес­кие функции в тканях и клетках.

Глобулины в дистиллированной воде нерастворимы, растворя­ются в солевых растворах. Их способность по-разному растворять­ся в полунасыщенном растворе сульфата аммония используется для получения препаратов гамма-глобулинов. Для характеристики белков крови широко применяют разделение их методом электро­фореза в полиакриламидном геле или на бумаге. При этом альбу­мины, имеющие молекулярную массу около 35 ООО...69 ООО, про­двигаются быстрее, а глобулины с молекулярной массой 150 ООО и более — медленнее.

Альбумины принимают участие в создании нормального онкотического давления крови: около 75...80 % онкотического давле­ния белков приходится на долю альбуминов. Они же транспорти­руют жирные кислоты, гормоны, Са ^{+ 2} и т. д.

Глобулины по форме молекул относятся к глобулярным бел­кам. Различают сывороточные, молочные, яичные глобулины. Глобулины имеют несколько фракций: альфа, бета, гамма. Гамма-глобулины являются носителями иммунитета: антитела относятся к гамма-глобулинам.