Белоктарға қолданылатын түсті реакциялар

Ферменттер, сол сияқты белок сипатты гормондар және қанның -глобулині глобулярлы белоктар қатарына жатады. Олардың склеропротеиндерден айырмашылығы, суда емес, тұздардың сұйық сулы ерітінділерінде, қышқылдарда немесе сілтілерде еритіндігі. Суда еритің белоктарды альбумнндер деп атайды. Олардың қатарына қанның альбумині, сүт және жұмыртқаның сары уызы жатады. Бұлардан басқа сілтілі ортада еритін, негіздік қасиеті күшті, жануарлар белоктары — протаминдер және гистондар кездеседі. Өсімдік белоктары глютелиндер ерігіштік жағынан глобулинге ұқсайды, бірақ, тұздардың ерітіндісінде қиын ериді. Астық дәндерінде глютелиндермен бірге кездесетін глиадиндер спирттің 70%-ті сулы ерітіндісінде ериді.

Белоктарды классификациялаудың жоғарыда келтірілген мысалдары, бұл саланы зерттеудің өте қиын екендігін көрсетеді. Белоктың әрбір жеке түрі өзінің қасиетін белгілі бір жағдайда (температура, еріткіштің құрамы, рН) толық сақтай алады. Бұл жағдайдан болмашы ғана ауытқу белоктардың — денатурациялануына молекулалардың екіншілік немесе үшіншілік структураларының бүзылуына, олардың қарапайым, полипептидтерге, амин қышқылдарына дейін ыдырауына әкеліп соғады. Денатурацияланудың ең басты белгісі — белоктардың физиологиялық активтігі жойылады. Соңғы жылдары жүргізілген кейбір белок молекулалары синтезінде алғы зат есебінде құрылысы белгілі бір полипептидтер қолданылды. Бұл жағдайда белоктардың біріншілік емес, екіншілік және үшіншілік структураларын қайталау ерекше қиыншылық туғызды. Мысалы, жеткіліксіз болған жағдайда диабет ауруын тудыратын қарын безі гормонының — инсулин структурасы 1955 жылы белгілі болды. Инсулиннің молекуласында 48 амин қышқылдары қалдықтары бар, оның молекулалық салмағы аз және 6500-ге тең. 1963 жылы амин қышқылдары тізбегін толық қайталайтын инсулиннің синтезі жүргізілді. Бірінші алынған препараттық физиологиялық активтігі табиғи иисулин активтігінің 3%-нен аса алмады. Себебі жасанды жағдайда макромолекула ішінде цистин қалдығының 5Н тобының тотығуы нәтижесінде түзілетін (5 — 5 топ) дисульфидті көпіршенің орналасуын қайталау мүмкін болмады.

Ферментті жүйелердің және нуклеин қышқылдарының көмегімен жүргізілетін биосинтездер, организмнен тұқым қуалай ауысатын ген программасына сай олардың құрылысын нақты қайталайды. Белоктарды лабораторняда синтездегенде де, катализатор есебінде тірі клеткалардан алынатын табиғи ферменттердің қолданылатындығына қарамастан, оның мүмкіншілігін табиғи биосинтезбен қазірше салыстыруға болмайды.

Қоректік заттың негізгі үш компоненті — белоктар, майлар және көмірсулар — әсіресе, бағалысы белоктар болып есептеледі. Көптеген дамыған елдерде халықты тамақпен камтамасыз ету проблемасы белоктар жетіспеушілігіне тіреледі. Белоктарды организм энергия көзі ретінде ерекше жағдайларда пайдаланатындықтан, олар негізінен организмге өзіне қажетті белоктар дайындайтың амин қышқылдарын береді, олардың кейбіреулері алмастырылмайтын тұрақты амин қышқылдары. Белоктың тамақ рационындағы қажетті мөлшерін майларды, не көмірсуларды көп қабылдау арқылы толықтыруға болмайды. Сондықтан, тамақ өнеркәсібінің шикізат қорын кеңейтуге, сол сияқты бұзылу нәтижесінде тамақтық заттардың азаюын қысқартуға бағытталған зерттеулердің ерекше маңызы бар. Қазіргі уақытта белокты заттар есебінде негізінен мал шаруашылығы өнімдері қолданылады. Олар есімдіктер өніміне қарағанда әлдеқайда қымбат. Сонымен қатар кең көлемде өсірілетін майлы дақылдардың дәндері белокқа өте бай. Олардан алынатын белок ұны тамақтық заттар дайындауға бағалы шикізат болып есептеледі. Қазіргі уақытта бұл ұнды күнделікті тұрмыста пайдаланып жүрген тамаққа қосудың, ет тәрізді талшықты заттар дайындаудың тәсілдері жасалынуда.

Көмірсулар қатысуында биоорганизмдерді өте жылдам өсіретін су өсімдіктеріне және бірқатар микроорганизмдерге, кейбір жағдайларда, тіпті мүнай көмірсутектеріне де көңіл аударған жөн. Көмірсуларда өсетін ашытқыларды пайдаланып (ол үшін сиропты ые сульфидті жібекті, жалпы қант және целлюлоза өндірісінің қалдықтары) сүт казейніне ұқсас, малдарды азықтандыруға едәуір тиімді белоктар алуға болады. Крахмалдың сулы өнімдерінде өсірілетін кейбір грибоктардың көмегімен адамдар қоректенуге жарамды белоктар жасалады. Оның келешекте тамақтық шикізат көзі болуы ықтимал.

 

 

6. Белоктарға қолданылатын  түсті реакциялар

 

Белоктарды ашу және айқындау үшін бірнеше түсті реакциялар қолданады.

1.  Биурет реакциясы. Егер биуретке Н2N—СО—NН—СО—NН2, CuSO4 ерітіндісін және сілті қосса күлгін түс пайда болады. Осындай реакцияны белоктарға жүргізгенде дәл сондай күлгін түс шығады. Демек белоктарда да — СО—NH — байланысы бар.

2.  Ксантопротеин реакиясы. Белоктарды концентрлі азот кыш-қылымен өңдегенде сары түс пайда болады, ал егер оған аммиак қосса қызғылт сары түске айналады. Бұл   реакция   аромат   амин қышқылдарының нитроқосылыстар түзгенін көрсетеді.

3.   Миллон реакцияси. Азот қышқылы мен сынап нитратының қоспасымен белоктарды қыздырғанда қызыл қоңыр түс пайда болады.  Бұл реакция тирозин амин қышқылының барын көрсетеді.

4.  Нингидрин   реакциясы.   а — амин қышқылдары және поли-пептидтерді нингидрин ерітіндісімен   қыздырғанда   көктүс пайда болады. Бұл қасиет амин қышқылдарын хроматография әдісімен анықтағанда қолданылады.

Белоктарды анықтағанда түсті реакциялардан басқа тұндыру реакциялары да қолданылады. Белоктарды түнбаға түсіру үшін түздар, қышқылдар, ауыр металдардың тұздары және қыздыруды пайдаланады.

Тұндыру екі түрлі болады. Егер түнбаға түсірген тұздарды кетіргенде белок қайтадан ерісе, оны қайтымды тұндыру, ал егер қайтадан ерімесе, оны кайтымсыз тұндыру дейміз. Қайтымды тұндыру нейтралды түздардың әсерімен болады. Бұл әдісті белоктарды тазалау және бір-бірінен бөлу үшін қолданады.

Қайтымсыз тұндырғанда белоктардың структуралары өзгеріп, ерімейтін күйге айналады. Бұл процесті денатуация дейді. Қайтымсыз тұндыру қайнату немесе ауыр металдар тұздарының әсерінен болады.

 

 

Қорытынды

 

Жалпы белоктарды қорыта келгенде адам өміріндегі маңызы өте зор. Мәселен, белоктар азықтық заттар ретінде ең көп қолданылуда. Оларды өнеркәсіптік шикізат ретінде де біршама кең пайдаланады. Жүннің және жібектің (маталар өндірісі), жануарлардың мүйіздері және тасбақаның қабығының (туйме, тарақ және т. б.) қолданылуы бұрыннан белгілі. Жануар терілерін аяқ киім және киім даярлау үшін пайдаланады. Құрамындағы белоктарды ерімейтін күйге айналдыру үшін, оларға мықтылық, жұмсақтық және майысқақтық беру үшін алдын ала өңдейді. Сүйектен, шеміршектен және терінің қиындыларынан суда қайнату жолымен алынған белоктар, желім даярлауға жұмсалады. Ең таза және түссіз желімді желатин деп атайды. Соңғыны конднтер өндірісінде, фотоқағаздар мен фотопленкалар жасау үшін қолданады. Казеин деп аталатын, сүттің белогі, формалинмен бірге пластмасса — галалит, сондай-ақ, жасанды жүн өндірісінде шикізат болып табылады.

Белок синтездеу проблемасы — қазіргі заманның маңызды проблемаларының бірі. Органикалық химияда қазіргі кезде заттарды синтездеудің әр түрлі әдістері бар. Дегенмен, көптеген зерттеулерге қарамастан, осы уақытқа дейін табиғи белокқа ұқсас зат алынған емес. Бұл олардың структурасының өте күрделілігімек және мүмкін болатын изомерлерінің көптігімен түсіндіріледі, өйткені әр белок звеноларының, белгілі тәртіппен ауысып отыруымен ғана емес, кеңістіктегі белгілі структурасымен де сипатталады. Осы жағдайдың бәрін белгілі белокты синтездеу процесінде практикада іс жүзіне асыру, әрине өте қиын.