СЛОЖНЫЕ БЕЛКИ (ПРОТЕИДЫ)

В состав макромолекул сложных белков, кроме аминокислот, входят также соединения небелкового характера (называемые простетическими группами). В зависимости от химической природы простетических групп сложные белки делят на нуклеопротеиды, хромопротеиды, гликопротеиды, фосфопротеиды, липопротеиды, металлопротеиды и т. д.

Хромопротеиды

Общие сведения.

Хромопротеиды — это сложные белки, простетическими группами которых являются окрашенные соединения. Одни из них содержат железо, другие — медь, магний, третьи металла не содержат (фла-винпротеиды, родопсин). К хромопротеидам относятся белки, играющие очень важную роль в процессах обмена веществ. Красящее вещество крови — гемоглобин, хромопротеид мышц — миоглобин, ферменты — каталаза, цитохромпероксидаза, пероксидаза являются железосодержащими белками. К протеидам, содержащим медь, относятся растительные ферменты -дифенолоксидаза (полифенолоксидаза) и аскорбинатоксидаза, а также протеид гемоцианин, который находится в крови и гемолимфе головоногих моллюсков и некоторых других беспозвоночных животных. Флавинпротеидам принадлежат важные ферментативные функции. Они катализируют реакции дегидрогенизации, т. е. отщепления водорода от молекул органических веществ, подвергающихся окислению непосредственно или же при участии других промежуточных переносчиков электронов. Велика роль родопсина (зрительного пурпура) в восприятии света.

Гемоглобин состоит из белка глобина, который относится к группе гистонов и простетической группы — гема. Гемоглобины различных видов животных различаются между собой, причем эти различия касаются лишь аминокислотного

состава белковой части, структура же гема одинакова у всех позвоночных животных.

Основу молекулы гема составляет ядро порфирина — четыре производных пиррола, соединенных метиновыми группами и атом двухвалентного железа, связанный основными валентными связями с двумя пиррольными кольцами:

Пунктирные линии обозначают добавочные связи атома железа. Строго говоря, в молекуле гема связи с атомом двухвалентного железа осциллируют в системе сопряженных связей в порфириновом ядре.

В состав макромолекулы гемоглобина входят четыре молекулы гема (и, следовательно, четыре атома железа). При воздействии на гемоглобин уксусной кислоты (в присутствии хлористого натрия) гем превращается в окисленную форму — гемин. В молекуле гемина железо трехвалентно (третья валентная связь соединяет железо с атомом хлора).

При воздействии слабых растворов щелочей гем превращается в гематин, который является также окисленной формой гема (третья валентная связь соединена с гидроксильной группой).

Огромную роль в процессе фотосинтеза играет магнийсодержащий растительный пигмент хлорофилл, образующий комплексные соединения с белками и липидами хлоропластов. Хлорофилл весьма близок по строению к гему. Показано, что и пути образования этих соединений принципиально одинаковы.

Бензидиновая проба на гемин. Гемоглобин катализирует процесс разложения перекиси водорода на атомарный

кислород, которым бензидин окисляется в парахино-индиимид, имеющий синюю и сине-зеленую окраску. Реакция очень чувствительна и применяется для открытия примеси следов крови.

Реактивы: а) дефибринированная кровь. Из ушной вены кролика в колбу Эрленмейера (на 50 мл) берут 10 мл крови. Колбу укупоривают ватой со стеклянной палочкой, к нижнему концу которой припаяны кусочки стеклянных капилляров. Колбу держат за горловину и вращают в руке. Через 4—5 мин. на палочке собирается комок фибрина. Дефибринированная кровь не свертывается; б) бензидин основной, раствор в 50%-ной уксусной кислоте; перед употреблением немного бензидина (на кончике ножа) растворяют в -ной уксусной кислоты. Употребляют только свежеприготовленный реактив; в) перекись водорода 3%-ная или раствор пергидрола (1:10), приготовленный непосредственно перед употреблением.

В пробирку вносят пипеткой 1 мл сильно разведенной дефибринированной крови, добавляют столько же раствора бензидина и несколько капель перекиси водорода. В течение первых двух минут должно появиться синее или сине-зеленое окрашивание.

Рис. 8. Кристаллы гемина.

Перекись водорода можно заменить перекисью бария.

Амидопириновая проба на гемин.

Реактивы: а) дефибринированная кровь; б) амидопирин (пирамидон), 5%-ный спиртовой раствор; в) уксусная кислота, 30%-ный раствор; г) перекись водорода, 3%-ная, или раствор пергидрола (1 : 10), приготовленный перед употреблением.

В пробирку вносят пипеткой 1-2 мл сильно разведенной дефибринированной крови и столько же спиртового раствора амидопирина (пирамидона), прибавляют по 10—15 капель раствора уксусной кислоты и перекиси водорода. Появляется сине-фиолетовое окрашивание.

Образование кристаллов гемина (проба Тейхмана).

Реактивы: а) дефибринированная кровь; б) уксусная кислота, ледяная; в) натрий хлористый, кристаллический.

На предметное стекло наносят каплю дефибринированной крови, размазывают ее по стеклу и осторожно подсушивают над пламенем, не допуская сильного нагревания (температура не выше 60 °С). К подсушенному мазку добавляют несколько кристалликов хлористого натрия и 2—3 капли ледяной уксусной кислоты, смесь перемешивают, накрывают покровным стеклом и осторожно нагревают до начала кипения.

После охлаждения препарат рассматривают под микроскопом при большом увеличении. Зарисовывают коричневато-бурые кристаллы гемина, имеющие форму ромбовидных пластинок, табличек, палочек, иногда собранных в звезды (рис. 8).