История химии

Раздел: Химия

Уже в первые десятилетия XIX в. в практику изучения белков вошел метод их гидролитического расщепления путем нагревания до 100°С в кислых или щелочных растворах. При такой обработке белки расщепляются на пептиды и аминокислоты. Именно таким способом к концу XIX в. было получено 14 различных аминокислот. В 1907 г. это число возросло до 19, а к настоящему времени известно несколько десятков аминокислот, содержащихся в белках. Кроме этого, известно довольно много аминокислот, не содержащихся в белках.

По мере накопления данных об аминокислотном составе белков возникла проблема о том, каким способом аминокислоты в молекулах белков связаны друг с другом. Эта проблема разрабатывалась с 1888 г. профессором Харьковского университета А. Я. Данилевским (1838—1923), высказавшим предположение, что аминокислоты в белках связаны друг с другом за счет кис- лотно-амидных связей. Это предположение вскоре было подтверждено Э. Фишером, предпринявшим прямой синтез веществ (пептидов) из аминокислот. Полученные продукты Э. Фишер азвал полипептидами (пептид — производное от пептон) ( хорошо перевариваемый, греч.). Он осуществил синтез простейших полипептидов, получив, в частности, из двух молекул глицина (аминоуксусной кислоты) так называемый глицил-глицин H2N—СН2—СО—NH—СН2—СООН, а также и несколько сложных полипептидов. Они содержат, например, остатки молекул восемнадцати аминокислот (1907). Э. Фишер показал, что связь между аминокислотами в полипептидах осуществляется через группировку —СО—NH—. Такая связь была названа им пептидной. Полученные им полипептиды, однако, отличались по важнейшим свойствам от белков.

Исследование свойств аминокислот показало, что это амфо- терные соединения, содержащие как основную группу NH2, так и кислотную карбоксильную группу. Многие аминокислоты оптически активны. В составе белков присутствуют лишь а-амино- кислоты.

Основное значение работ ученых в 1900—1910 гг. состояло в установлении цепеобразной структуры молекул белков, состоящих из множества остатков аминокислот. То обстоятельство, что полученные синтетически полипептиды в ряде случаев оказались тождественными природным пептидам, полученным при неполном гидролитическом расщеплении белков, не могло не привести к выводу, что полипептиды могут рассматриваться в качестве фрагментов сложных белковых молекул. Из работ Э. Фишера также следовало, что белки представляют собой особый класс органических соединений.

Полученные Э. Фишером результаты, и особенно его пептидная теория строения белков, воодушевили многих ученых на дальнейшее изучение их структуры. Эти исследования с начала текущего столетия велись широким фронтом и касались не только изучения продуктов расщепления белков, но и попыток синтеза веществ, подобных белку, из аминокислот и пептонов. Появились также различные теории строения белковых молекул. Большое значение в этих исследованиях получили физико-химические методы, в частности определение молекулярных масс самих белков и продуктов их расщепления и синтетически полученных полипептидов.