Календарь статей
«    Сентябрь 2020    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930 
Архив статей
Сентябрь 2020 (1)
Август 2020 (2)
Июль 2020 (3)
Июнь 2020 (8)
Май 2020 (4)
Апрель 2020 (5)


Яндекс.Метрика

Строение клейковины (часть 7)

В 1952 г., изучая процесс образования клейковины при созревании пшеницы, мы установили, что на протяжении всего периода созревания зерно не содержит отдельных белков — глиадина и глютенина — в свободном состоянии (Вакар, 1952). С самого начала формирования зерна глиадин и глютенин могут быть обнаружены в нем только в виде фракций единого клейковинного комплекса, физико-химические свойства которого претерпевают, правда, в процессе созревания зерна заметные изменения. На основе этих опытов и критического рассмотрения имеющихся в литературе данных было выдвинуто представление (Вакар, 1952), согласно которому клейковина построена из однородных белковых макромолекул, имеющих сложную пространственную структуру и включающих наряду с полипептидной и циклической гомеополярными связями ряд других менее прочных связей и «мостиков» между отдельными полипептидными или циклическими участками. Расщепление этих менее прочных связей (например, дисульфидных, водородных и др.) под влиянием определенных реактивов может приводить к дезагрегации первоначальной макромолекулы на ряд осколков или фракций, число и характер которых определяются условиями расщепления. Согласно представлениям современной химии высокополимерных веществ, отдельные макромолекулы клейковины под влиянием сил межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса) должны располагаться в более или менее ориентированном порядке, причем степень взаимодействия макромолекул, называемая обычно «плотностью упаковки», зависит от наличия тех или иных химических группировок в соседних макромолекулах клейковины.
Небольшие изменения в характере взаимодействующих активных групп могут резко изменить «плотность упаковки» макромолекул, а последняя определяет собой физические свойства высокополимера: его упругость, растяжимость, пластичность, хрупкость и т. д. Таким образом, с точки зрения химии высокополимеров становится понятной до сих пор нерасшифрованная связь между химическим строением клейковины и ее физическими свойствами. Решающим для изменения последних является связывание, замещение или расщепление тех активных групп, через которые осуществляется взаимодействие соседних макромолекул, т. е. их «упаковка». При этом во многих случаях в результате изменения тех или иных химических группировок в макромолекулах происходит не только усиление межмолекулярного взаимодействия (возрастание сил Ван-дер-Ваальса), но и образование новых связей путем «сшивания» нескольких макромолекул поперечными мостиками в единое целое. Подобное явление происходит, например, при вулканизации каучука, когда отдельные макромолекулы последнего соединяются мостиками из атомов серы, образуя вещество с иными физическими свойствами, чем исходный каучук.
При всяком усилении взаимодействия соседних макромолекул полимера, путем увеличения «плотности упаковки» или путем возникновения поперечных мостиков главной валентности, жесткость всей системы увеличивается, и потому крепкая, короткорвущаяся клейковина должна отличаться от слабой, растяжимой именно более сильным взаимодействием своих макромолекул. В этой плоскости, по-видимому, и следует искать теоретического объяснения таких явлений, как, например, уплотнение клейковины под влиянием ненасыщенных жирных кислот или ее дезагрегация протеолитическими ферментами. В первом случае может иметь место окисляющее действие двойных связей ненасыщенных жирных кислот на сульфгидрильные (—SН) или пептидные (—СОNН—) группировки клейковины, в результате чего возможна спайка соседних макромолекул через дисульфидные или азотные мостики, что приведет к значительному увеличению жесткости всей клейковины. Во втором случае, т. е. при дезагрегации клейковины протеолитическими ферментами изменение ее начинается, вероятно, с уменьшения «плотности упаковки» макромолекул, а затем уже затрагиваются и валентные связи внутри последних. Наконец, зависимость между физическими свойствами клейковины и способностью ее к гидратации можно объяснить тем, что при изменении «плотности упаковки» макромолекул изменяется также количество воды в пространствах между отдельными макромолекулами.