Календарь статей
«    Ноябрь 2020    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30 
Архив статей
Ноябрь 2020 (7)
Октябрь 2020 (2)
Сентябрь 2020 (1)
Август 2020 (2)
Июль 2020 (3)
Июнь 2020 (8)


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.