РОЗДІЛ 1. ХІМІЯ БІЛКІВ
1. Загальна характеристика білків
Білки – це особливий клас речовин, що зустрічається в усіх живих організмах. Без білків життя не існує. Учення про білки сформувалося у XVIII-XIX ст. Назва пов'язана з тим, що саме у XVIII ст. в живих організмах було відкрито речовини, які мають деяку подібність до білка курячого яйця. Зокрема, всі вони утворюють в'язкі клейкі розчини, коагулюються при нагріванні, а під час горіння дають запах спаленої шерсті. Зараз у всьому світі білки називають протеїнами (від грецьк. слова protos – перший, важливіший). Цим терміном підкреслюється надзвичайно важлива роль білків у життєдіяльності організмів. Виходячи із структури, білками називаються високомолекулярні азотовмісні орга­нічні речовини, побудовані з амінокислот, що з'єднані між собою пептид­ними зв'язками і мають складну структурну організацію. Іншими слова­ми, білки – це високомолекулярні полімери, мономерами яких є амінокислоти. Назва “протеїни” вперше була введена в науку в 1838 році голландсь­ким хіміком і лікарем Г.Я. Мульдером. Він же запропонував і першу теорію будови білків, згідно з якою всі білки побудовані з радикалів такого складу: С N О . Вона не витримала перевірки практикою, але стала стимулом для нових досліджень, спрямованих на розробку вчення про білки. Більш досконалою була гіпотеза будови білка, запропонована українським біохіміком із Харкова О.Я.Данилевським (1888 р.), так звана ;теорія елементарних рядів;. За О.Я. Данилевським, у білках існують зв'язки НNCO-, як у біуреті. Разом із тим, інший знаменитий український біохімік із Тернопільщини І.Я. Горбачевський виділив усі амінокислоти і висунув думку, що вони є цеглинками, з яких побудовані білки. Сучасна теорія будови білків була висунута в 1902 році німецькими науковцями Фішером і Гофмейстером. Фішер вперше синтезував у лабораторних умовах пептиди. Розмаїтість білків у природі вражаюча. Так, за сучасними даними, в клітині кишкової палички міститься приблизно 3000 різних білків, а в організмі людини – більше 50000. Якщо виходити з 20 основних амінокислот, то кількість можливих білків, що містять лише 50 амінокислотних залишків, повинна складати 20•10 50 . Але реально в природі існує значно менше білків, бо порядок чергування амінокислот і їх послідовність у молекулі білка визначаються не законами математики, а закодовані у ДНК живого організму. Так чи інакше, білки надзвичайно поширені в живій природі та є основою будови організму. Вони становлять у середньому 18-20 % за­галь­ної маси тіла людини і близько 50 % його сухої маси.
1.1. Вміст білків в органах і тканинах
 В організмі людей і тварин вміст білка значно вищий, ніж у рослин. У м'язах, легенях, селезінці, нирках на білки припадає більше 70-80 % сухої маси; в печінці – 57 %, у мозку – 45 %. Найнижчий вміст білка в кістці і у зубах – 20 і 18 %. Неоднаковий вміст білка і у різних субклітинних органелах. Найбільше білка в гіалоплазмі (внутрішньоклітинний сік). Якщо прийняти загальний білок клітини за 100 %, то на гіалоплазму припадає 40%. Мітохондрії та мікросоми містять по 20 %, ядро – 12 %, лізосоми– 2 %, пероксисоми – 2,5 %, плазматична мембрана – 1,5 % білка. Вміст хімічних елементів у білку (у % від сухої маси): вуглець – 5155, кисень – 21-28; азот – 15-18; водень – 6-7; сірка – 0,3-2,5. У склад деяких білків входять фосфор (0,2-2 %), залізо та інші елемен­ти. Найбільш постійним для білків тваринного, рослинного і мікробного походження є вміст азоту – в середньому 16 %; на цій основі за вмістом азоту розраховують кількість білка: масу азоту, встановлену аналізом, множать на коефіцієнт 6,25 (100:16=6,25).
1.2. Амінокислотний склад білків
Мономерами білків, як було сказано вище, є амінокислоти. Спільною ознакою для всіх амінокислот є наявність карбоксильної та амінної груп. У білках знаходяться 20 різнови­дів амінокислот. Серед них зустрі­чається і пролін, який, власне, є не аміно-, а імінокислотою. Деякі білки містять гідроксипролін та гідроксилізин. Але ці аміно­кис­лоти утворюються із звичайних після включення їх у склад біл­кової молекули. Як правило, природні амі­нокислоти мають L-конфігурацію, але в клітинах мікроорганізмів зустрічаються і D-амінокислоти. Залежно від розміщення NH -групи, розрізняють a, b, g та інші L-амінокислоти. У склад білків входять a-амінокислоти. Усього у світі їх відкрито понад 200. В організмі людини міститься близько 60 амінокислот і їх похідних, але у склад білків входять лише 20. Решта або знаходяться у клітині у вільному вигляді (як проміжні продукти обміну), або входять до складу інших небілкових сполук. Для з'ясування амінокислотного складу білків спочатку піддають їх гідролізу за допомогою кислот, лугів або ферментів. Одержаний гідролі-зат досліджують методом розподільної й іонообмінної хроматографії. На рис. 1.1 і 1.2 показано розділення речовин на окремі фракції за допомогою адсорбційної хроматографії. Речовини А і В, нанесені на колонку, заповнену адсорбентом Аl 2 O 3 , переміщуючись з неод­наковою швидкістю, розділя­ються на фракції А і В. Сучасні прилади – амінокислотні ана­лізатори – дають змогу за кілька годин провести детальні якісний і кількісний аналіз гідролізату будь-якого білка.
1.3. Класифікація амінокислот і їх будова
   Загальна формула амінокислот: де R – боковий ланцюг (боковий радикал). Залежно від будови бокового радикалу R, всі амінокислоти ділять на 4 класи: неполярні, або гідрофобні (аланін, лейцин, ізолейцин, валін, пролін, фенілаланін, триптофан, метіонін); – полярні, але незаряджені (гліцин, серин, треонін, цистеїн, тирозин, аспарагін, глутамін); – полярні, позитивно заряджені (лізин, аргінін, гістидин); – полярні, негативно заряджені (аспарагінова і глутамінова кислоти). Крім того, амінокислоти поділяють на дві групи: циклічні й ациклічні. Серед ациклічних можна виділити такі групи: моноаміномонокарбонові, моноамінодикарбонові, діаміномонокарбонові та діамінодикарбонові. Деякі ациклічні амінокислоти містять сірку (тіоамінокислоти) або ОН-групу (гідроксиамінокислоти). Циклічні амінокислоти ділять на гомо- та гете­­роциклічні, залежно від того, як утворене кільце: тільки вуглецевими або іншими атомами. Гомоциклічні – це фенілаланін, тирозин; гетероцик­лічні– триптофан, гістидин та пролін. s За біологічним значенням амінокислоти ділять на замінні й незамінні. Замінні синтезуються в організмі в потрібній кількості з незамінних амінокислот або інших сполук. Незамінні амінокислоти не можуть синтезуватись в організмі з інших сполук, тому вони повинні надходити з їжею. Для людини абсолютно незамінних амінокислот є 8: валін, лейцин, ізолейцин, треонін, лізин, метіонін, фенілаланін і триптофан (табл. 1.1).
2. Структурна організація білків
Структурна організація білків; Амінокислоти, що входять до складу білкової молекули, взаємодіють між собою за рахунок a-карбоксильних та a-амінних груп сусідних амі­но­кислот. При цьому утворюються амідні, або пептидні зв'язки. Залежно від їх кількості, розрізняють дипептиди, трипептиди тощо, олігопептиди, поліпептиди. Утворення пептидного зв'язку можна зобразити як відщеплення води від взаємодіючих карбоксильної та амінної груп сусідніх амінокислот: У молекулі білків група і багатократно повторюється, утворюючи скелет пептидного ланцюга: У кожному пептидному ланцюзі на одному кінці є вільна a-NH - група (N-кінцева амінокислота), а на другому – вільна a-СООН- група (С-кінцева амінокислота). Структуру пептидів зображують, починаючи з N-кінцевої амінокислоти, тобто нумерацію амінокислотних залишків проводять із Nкінця. Наприклад : Тир – Лей – Сер – Фен – Цис                                 Цей запис означає пентапептид, в якому вільна a-аміногрупа належить тирозину (N-кінець), а вільна a-карбоксильна група – залишку цистеїну (С-кінець). При читанні такого запису закінчення всіх амінокислот, за винятком останньої, змінюється на іл. Наприклад, назва трипептиду ТИРАЛА-ЛЕЙ читається так: тирозил-аланіл-лейцин. Зрозуміло, що властивості пептидів і білків будуть залежати від кількості амінокислот, що входять до їх складу, виду амінокислот та порядку чергування їх у пептидному ланцюзі. Довжина пептидного ланцюга в пептидах і білках може коливатись у широких межах – від двох до сотні, а іноді тисяч амінокислотних залишків. Умовно всі пептидні сполуки, залежно від довжини ланцюга, ділять на олігопептиди (містять від 2 до 10 амінокислот), поліпептиди (від 10 до 40) і білки (більше 40). Якщо середньою моле­кулярною масою амінокислоти вважати 100 дальтон, то молекулярна маса пептидів буде знаходитись в межах 200-1000 дальтон; поліпептидів – 1000-4000, а білків– від 4-5 тисяч до декількох мільйонів.
2.1. Хімічні зв'язки в білковій молекулі
 Білкова молекула містить міцні ковалентні й відносно слабкі нековалентні зв'язки. Таке поєднання ковалентних і нековалентних зв'язків надає білковій молекулі певної міцності і рухомості у процесі функціо­нування. На рис. 1.3 показані типи зв'язків між радикалами амінокислотних залишків у білковій молекулі. Ковалентні зв'язки в білковій молекулі пред­ставлені пептид­ним і дисульфід­ним зв'язками. Пептидний, або кислото-амідний, зв'язок (СОNH) є типовим кова­лентним зв'яз­ком, за допомо­гою якого залиш­ки амінокислот з'єднуються між собою, утворючи скелет білкової молекули. Важ­лива роль у стабі­лі­зації просто­ро­вої структури біл­кової моле­ку­ли належить дисуль­фідному зв'яз­ку (S-S-). Він утво­рю­ється вна­слі­док окиснення сульфгідрильних груп двох залишків цистеїну в поліпептидному ланцюзі (або в двох ланцюгах). До нековалентних зв'язків і взаємодій, що впливають на просторову структуру та функціональну динамічність білкової молекули, належать: гідрофобна взаємодія, електростатичні (іонні) та водневі зв'язки. Гідрофоб­-на взаємодія виникає при наближенні гідрофобних вуглеводневих і ароматичних радикалів деяких амінокислот (аланін, валін, лейцин, ізо­лейцин, фенілаланін, триптофан). При гідрофобній взаємодії аполярні групи амінокислот, що входять у склад поліпептидного ланцюга (-СН 3 , С 2 Н 5 , С 6 Н 5 ), прагнуть вийти з води в гідрофобну ділянку, утворювану за рахунок зближення та об'єднання цих груп. Внаслідок такої взаємодії аполярні групи виявляються у внутрішній частині молекули, а гідрофільні– розташовуються на поверхні і контактують із водою: Водневий зв'язок виникає між ковалентно зв'язаним атомом водню, що має невеликий позитивний заряд, і сусіднім атомом, що має ­не­знач­ний негативний заряд. У білковій молекулі цей зв'язок найчастіше встановлюється між двома пептидними групами (), між карбо­ксиль­ною і гідроксильною групами (наприклад, серину або треоніну) (), між фенольним (тирозин) і імідазольним (гістидин) залишками: Електростатичні взаємодії (іонні, або сольові, зв'язки) виникають між двома протилежно зарядженими полярними групами. У білкових молекулах вони переважно утворюються між дисоційованими вільними карбо­ксильними групами (-СОО - ) глутамінової й аспарагінової амінокислот і протонованими вільними аміногрупами (NH 3 ) аргініну та лізину. Іонні зв'язки міцніші, ніж водневі, вони бувають як усередині одного ланцюга, так і між ланцюгами:
2.2. Первинна структура білків
Біологічна роль та функціональні властивості білків визначаються набором амінокислот, послідовністю їх розміщення та просторовою структурою білкових молекул. Розрізняють чотири рівні структурної організації білків: первинна, вторинна, третинна і четвертинна структури. Первинна структура білка вказує на якісний та кількісний склад амінокислот і порядок їх розміщення у білковій молекулі. Інакше кажучи, під первинною структурою ро­зумі­ють найпростіший рівень струк­турної організації білкової моле­кули. Він має вигляд поліпеп­тидного ланцюга, побудованого із залишків амінокислот, між якими існують пептидні зв'яз­ки (рис. 1.4). Ці зв'язки впливають не тільки на форму первинної структури, але і на вищі рівні організації полі­пеп­тидного ланцюга. Атоми, що утво­рюють пептидну групу, харак­теризуються рядом особливостей: 1. Усі атоми, які входять у пептидну групу, знаходяться в одній площині. 2. Відносно С-N-зв'язку атоми кисню і водню в пептидній групі займають трансположення. 3. Атоми водню і кисню групи -СО-NH- можуть утворювати два водневі зв'язки з іншими групами, зокрема пептидними. 4. Пептидні групи, що відзначаються жорсткістю (всі атоми мають обмежену здатність виходити з однієї площини), чергуються в полі­пептидному ланцюзі з відносно рухомими ділянками (-СНR), що здатні обертатись навколо зв'язків. Такі особливості пептидних груп впливають на укладку поліпеп-тидного ланцюга у просторі. Для вивчення первинної структури використовують як хімічні чинники, так і ферменти. Ті ферменти, що викликають гідролітичне розщеплення пептидних зв'язків, називаються протеолітичними фер­ментами. Вони діляться на дві групи: 1. Екзопептидази, які відщеплюють кінцеву амінокислоту. Якщо відщеплюється амінокислота з Nкін­ця, то фермент називають аміно­пептидазою, якщо із С-кінця, то це карбоксипептидаза. 2. Ендопептидази діють на зв'язки, розміщені всередині пеп­тидного ланцюга. Вони проявляють специфічність дії щодо амінокислот ланцюга (дія цих ендопептидаз описана в розділі ;Травлення білків;). Сюди відносять трипсин, хімотрипсин, пепсин. Наведемо приклад, що показує специфічність дії протеолітичних ферментів на декапептид: Використовуючи вказані ферменти, можна розкласти пептиди чи білок до окремих амінокислот або фрагментів поліпептидного ланцюга. Якісний склад амінокислот та їх вміст у білку з'ясовують за допомогою хроматографії. Послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі визначають за допомогою хімічних методів. Серед них найпоширенішим є динітрофенільний метод, розроблений Сенджером. На рис. 1.5 показана принципова його схема. Ідентифікація кінцевої амінокислоти за Сенджером грунтується на реакції кінцевої аміногрупи поліпептиду із 2,4-динітрофтор­бензолом (ДНФБ). При цьому утворюється 2,4-динітрофенільне похідне білка та виді­ляється HF. Утворену сполуку піддають кип'ятінню при наявності 6н НСl з метою розщеплення всіх пептидних зв'язків. Але кінцева аміно­кислота залишається у вигляді 2,4-динітрофенільного похідного. Її роз­пізнають хроматографічним способом. Значного поширення набув метод Едмана (рис. 1.6) з використанням фенілізотіоціанату (ФІТЦ). Метод базується на реакції фенілізотіоціанату з амінокислотою пептидного ланцюга, що має вільну NH -групу (N-кінець ланцюга). При цьому утворюється ФТГ-амінокислота (фенілтіо­гідантоїнове похідне N-кінцевої амінокислоти), яка відокремлюється від білка без його гідролізу, тобто залишена білкова молекула не змінюється. ФТГ-аміно­кислоту екстрагують та ідентифікують методом хроматографії. Далі процес повторюється, утворюючи ФТГ-похідні другої амінокислоти, потім третьої тощо, поки не розкладуть увесь білок. Побудовані авто­матичні прилади – секвенатори, які дозволяють із використанням ФІТЦ вивчати первинну структуру пептидних ланцюгів завдовжки декілька десятків амінокислот­них залишків. Більші за розміром білки спочатку фрагментують за допомо­гою специфічних ферментів, а потім визначають послідовність фрагментів у всій білковій молекулі.  Існують і інші, принципово подібні способи дослідження первинної структури білка. Але всі вони вимагають багато праці й часу. Саме через цю причину досі розшифрована первинна структура відносно невеликої кількості білків (приблизно 2500). Як видно з рис. 1.7, пептид, виділений з гемоглобіну, складається із семи різних амінокислот. Він містить по одному залишку гістидину (гіс), валіну (вал), треоніну (тре), проліну (про), лізину (ліз) і по два залишки лейцину (лей) та глутамінової кислоти (глу). В складі білка-ферменту рибонуклеази містяться 124 залишки 17 різних амінокислот і двох амідів. N-кінцевою амінокислотою є лізин, С-кінцевою – валін. У чотирьох ділянках поліпептидний ланцюг з'єднується за допомогою дисульфідних зв'язків (S­–S). Ці зв'язки утворені між цистеїновими залишками полі­пептидного ланцюга в результаті відщеплення атомів водню від сульф­гідрильних груп SH цистеїну в таких положеннях: 24-86; 40-96; 58110; 65-72. Гормон білкової природи інсулін побудований із двох поліпептидних ланцюгів: один містить 21, а другий – 30 залишків амінокислот. Обидва ланцюги скріплюються між собою дисульфідними зв'язками в положеннях: 7-7; 20-19.
2.3. Вторинна структура
 Поліпептидний ланцюг не лежить в одній площині. Внаслідок взаємодії між повторюваними структурними компонентами та залишками амінокислот ланцюг набуває певної просторової структури (конформації). У білках розрізняють два рівні конформації пептидних ланцюгів – вторинну і третинну структури. Вторинна структура являє собою просторово впорядковану конфігурацію (форму) поліпептидного ланцюга. В основі укладки ланцюга в упорядковану структуру важлива роль належить двом чинникам: 1) псхильність -СОNH-груп до утворення із сусідніми групами і водне­вих зв'язків із метою забезпечення структурі мінімуму вільної енер­-гії або максимуму водневих зв'язків; 2) пептидний зв'язок утворює структуру, всі атоми якої знаходяться в одній площині. Внаслідок цього повороти атомів навколо нього загальмовані порівняно з іншими типами зв'язків (N-Ca i C-Ca). Внаслідок таких обмежень при утворенні пептидних зв'язків ланцюг набуває не довільної, а певної, структурно впорядкованої, конформації. Зараз виділяють 3 типи вторинної структури: a-cпіральна, b-складчаста та колагенова спіраль. На основі даних рентгеноструктурного аналізу Л.Полінг і Р. Корі довели, що для глобулярних білків характерною є aспіральна конфігурація. Закручування поліпептидного ланцюга в спіраль відбувається за годинниковою стрілкою (правий хід спіралі). Зовні aспі­раль подібна до розтягнутої спіралі електричної плитки. Структура спіралі стабілізується водневими зв'язками, що утворюються між -СО- і NH- групами амінокислот, що утворюють пептидні зв'язки. Водневі зв'язки виникають між пептидними групами кожного першого і четвертого, другого і п'ятого тощо залишками амінокислот; a-cпіраль має гвинтоподібну симетрію, вісь спіралі спрямована перпендикулярно до завитків спіралі. На кожний завиток спіралі припадає 3,6 амінокислотних залишків. Один завиток, або крок, спіралі дорівнює 0,54нм. Період регулярності a-спіралі дорівнює 5 завиткам, або 18 амінокислотним залишкам (рис. 1.8). Іншим різновидом вторинної структури білка, також запропонованим Л. Полінгом і Р. Корі, є b-cтруктура (b-складчастий шар). У b-cтруктурі пептидні ланцюги розміщуються паралельно між собою, утворюючи фігуру, що нагадує лист паперу, складеного зигзагоподібно. Шар може складатися із двох або більшої кількості поліпептидних ланцю­гів. bcтруктури утворюються паралельними (N-кінці ланцюгів спрямовані в один бік) і антипаралельними (N-кінці спрямовані в різні боки) ланцюгами (рис. 1.9). b-cтруктура, яка складається з поліпептидного ланцюга, називається крос-b-формою (коротка b-структура). b-cкладчасті структури утво­рюють переважно фібрилярні білки (bкератин, фіброїн та ін.). Зокрема, b-кератин характе­ри­зується пара­лельним розмі­щен­ням поліпептидних ланцюгів, які додатково стабі­лі­зуються міжланцюговими S-S-зв'язками. А у фіброїні шовку сусідні поліпептидні ланцюги анти­паралельні. Під впливом певних факторів білки можуть переходити з a-структур у b-структури і навпаки. Крім того, може наставати порушення вторинної структури білків (руйнування a- і b-структур). Такий процес називають ;плавленням; поліпептидів. За цих умов водневі зв'язки рвуться і поліпептидні ланцюги набувають форми невпорядкованого клубка. Треба мати на увазі, що в багатьох білках одночасно спостерігаються a-cпіральні ділянки і b-cтруктури. Білків, які складаються тільки із a-спіралей, майже не буває. Наприклад, у білку трипсині тільки 14 % амінокислот утворюють a-спіралі та 45 % – b-структури. У білку інсуліні на a- i b-структури припадає відповідно 52 % і 6 %. Ділянки поліпептидного ланцюга, що не мають періодичної просторової організації (a- aбо b-структури), утворюють також свою фіксовану конформацію, яка визначається амінокислотним складом цієї ділянки. Але місця ланцюга з невпорядкованою просторовою структурою мають здатність згинатися та змінювати свою конформацію, тоді як спіралі й складчастий шар є жорсткими структурами.  Окремим видом вторинної структури є колагенова спіраль. Вона побудована із трьох спіралізованих ланцюгів тропоколагену, що має форму стержня діаметром 1,5 нм і довжиною 300 нм. Спіралізовані ланцюги закручуються один навколо одного й утворюють суперспіраль. Віддаль між двома амінокислотними залишками складає 0,29 нм, а на один завиток спіралі припадає 3,3 залишки. Колагенова спіраль скріплюється водневими зв'язками, що виникають між пептидними групами -СО-NH- сусідніх поліпептидних ланцюгів. Така структура надає колагенові великої пружності та міцності на розрив. Для виявлення в білках a-cпіралей і b-структур використовують метод спектрополяриметрії. Метод грунтується на здатності аміно­кис­лотних залишків поліпептидного ланцюга повертати площину поля­ри­зо­ваного світла. Якщо білок знаходиться в стані невпоряд­кованого клубка, то він повертає площину поляризованого променя вліво. a-спіралі й b-структури повертають площину поляризації світла вправо. Між ступенем правого повертання і вмістом у білку a- та bструктур існує пряма залежність. Визначають ступінь спіралізації білків (вміст a-спіралей) за допо­могою УФ-спектрофотометрії. Метод базується на гіпохромному ефекті, тобто зниженні поглинання випромінювань з довжиною хвилі 190 нм білком, що знаходиться в спіралізованому стані, порівняно з білком, який перебуває в стані невпорядкованого клубка (аморфний). Між інтенсивністю гіпохромного ефекту і ступенем спіралізації білка існує пряма залежність.
2.4. Третинна структура білка
Під третинною структурою білка розуміють форму упаковки білкової молекули в просторі. За формою третинної структури білки діляться на глобулярні й фібрилярні. Глобулярні білки мають еліпсоїдну форму, а фібрилярні – видовжену (палички, нитки). Більшість білків у нативному стані має компактну структуру. Які сили сприяють формуванню третинної структури білка? Доведено, що у формуванні просторової структури білків, крім ковалентних зв'язків (пептидні й дисульфідні), основну роль відіграють так звані нековалентні зв'язки: водневі, іонні, вандерваальсові сили, гідрофобна взаємодія та інші. За сучасними даними, інформація для утворення третинної структури закладена генетично в первинній структурі. Рушійною силою для утворення тривимірної структури білка є взаємодія амінокислот із молекулами води. За цих умов неполярні (гідрофобні) радикали таких амінокислот, як лейцин, ізолейцин, фенілаланін, триптофан, виштов­хуються з води і занурюються всередину білкової молекули. Разом із тим, полярні, або іоногенні, радикали (особливо аспарагінової і глута­мінової кислот, аргініну і лізину) розміщуються на зовнішній поверхні молекули і перебувають у гідратованому стані. s У стабілізації третинної структури білків значну роль відіграють і дисульфідні зв'язки, за рахунок яких віддалені ділянки одного полі­пептидного ланцюга (або двох суміжних ланцюгів) наближаються та фіксуються. Дисульфідні зв'язки існують у багатьох, але не у всіх білках. Наприклад, їх немає в гемоглобіні та міоглобіні. Вони виникають за рахунок сульфгідрильних (тіолових) груп цистеїну. Сполука, яка утворю­ється в результаті окиснення 2-х молекул цистеїну, названа цистином: Прикладом білкових структур, що містять дисульфідні зв'язки, можуть бути інсулін та рибонуклеаза. Інсулін містить два дисульфідні зв'язки між пептидними ланцюгами та один – у самому пептидному ланцюзі. В рибонуклеазі дисульфідні зв'язки існують між віддаленими ділянками поліпептидного ланцюга (рис. 1.7). У молекулі білка з третинною структурою зустрічаються ділянки у ви­гляді a-спіралей (спіралізовані), b-структур (пошарові) і невпо­рядко­ва­­ного клубка. Усі біологічні властивості білків (каталітичні, антигенні, гормо­наль­ні та ін.) пов'язані із збереженням їх третинної структури, яку назива­ють нативною (природною) конформацією. Усякі впливи (хімічні, фізико-хімічні, термічні), що призводять до порушення просторової конформації молекули (розрив водневих та інших нековалентних зв'язків), супро­во­джуються втратою білком його властивостей та біологічної активності. Зараз досліджена третинна структура кількох сотень різних білків, серед них міоглобіну, гемоглобіну (рис. 1.10), РНКази, лізоциму, хімо­трипсину, карбоксипептидази та інших. Для всіх білків із третинною структурою є характерною, так звана ;мозаїчна; будова поверхні білка. Це означає, що поверхня білка в основному гідрофільна, але містить невеликі неполярні ділянки (отже, не всі гідрофобні залишки амінокислот розміщені всередині білкової молекули). Саме через ;мозаїчну; структуру поверхні білка зв'язування ферменту з його субстратом або коферментом завжди відбувається за допомогою невеликої гідрофобної ділянки на поверхні білка. Ця ділянка, як правило, негідратована (або мало гідратована), що створює умови для виникнення гідрофобної взаємодії. Треба мати на увазі, що білкова глобула не є абсолютно жорсткою структурою: в певних межах окремі ділянки пептидного ланцюга можуть взаємно переміщуватися, що супроводжується розривом незначної кількості слабких зв'язків і утворенням нових. Ці зміни можна розглядати як теплові рухи окремих ділянок пептидного ланцюга, вони не викликають порушення кон­формації молекули. Невеликі зміни просторової структури білків відбуваються і при взаємодії їх з іншими молекулами. Наприклад, конформація гемоглобіну з приєднаним до нього киснем дещо відмінна від конформації гемоглобіну без кисню. Білкова молекула характе­ризується кооперативними властивостями, тобто відповідає на впливи як єдине ціле: зміна в одній частині молекули призводить до зміни у всіх частинах її. В основі кооперативної зміни білка лежить об'єднання аміно­кислотних залишків в єдину структуру за допомогою пептидних та інших взаємодій. Для вивчення третинної структури білка найчастіше використо­вують метод рентгеноструктурного аналізу та електронної мікроскопії. Рентгеноструктурний аналіз (рис. 1.11) вирішує дві проблеми хімії білків: закономірності чергування послідовності амінокислотних залишків у поліпептиді та закономірності конформації білкової молекули. Міжатомні віддалі в молекулах органічних речовин складають 0,10,2нм, а максимальна роздільна здатність сучасних апаратів для рентгено­структурного аналізу дорівнює 0,2 нм. Таким чином, метод дає можливість розрізнити окремі скупчення атомів, особливо при введенні в молекулу білків атомів важких металів. Останні внаслідок високої електронної густини використовуються як точки відліку при мате­матичній обробці рентгенограм. Метод базується на дифракції рентгенівського випромінювання електронами, які оточують ядра атомів у кристалі білка. На фотоплівці, розміщеній за кристалом, рентгеновипромінювання дає дифракційну картину, характерну для третинної структури білка. Метод був вико­ристаний спочатку для дослідження структури кристалів, утворених органічними молекулами. Перутц і Кендрю застосували його для вста­новлення структури білків. Для визначення конфігурації білків і окремих частин їх молекул, наприклад спіральних ділянок, використовується електронна мікро­скопія. При цьому для підвищення електронної густини (контрастності) білків застосовують спеціальні речовини, які адсорбуються на поверхні білка. Якщо тепер на такий білок спрямувати пучок електронів, то від­бувається поглинання їх контрастними речовинами (на плівці вони світлі).
2.5. Четвертинна структура білків
 s Білки, що складаються з одного поліпептидного ланцюга, мають тільки третинну структуру. До них відносять міоглобін – білок м'язової тканини, що зв'язує кисень; ферменти – пепсин, трипсин, лізоцим та ін. Але є ряд білків, які побудовані з декількох поліпептидних ланцюгів, кожен з яких має третинну структуру. Наприклад, основний білок еритроцитів гемо­глобін побудований із чотирьох пептидних ланцюгів – два ланцюги a i два ланцюги b. Будова такого білка представлена формулою 2a2b. Про такі білки кажуть, що вони мають четвертинну структуру (рис. 1.12). Іншими словами, четвертинна структура являє собою організацію декількох поліпептидних ланцюгів із третинною структурою в єдину функціональну молекулу білка. Білки, що мають четвертинну структуру, називаються олігомерами, а їх поліпептидні ланцюги з третинною структурою – протомерами, або субодиницями. Білки з молекулярною масою, більшою 50000, майже завжди є олігомерними. Кількість протомерів, що входять у склад олігомерних білків, може сягати десяти і навіть більше, але найчастіше зустрічаються димери і тетрамери. Протомери бувають ідентичні або різні (табл. 1.2). Поняття четвертинної структури набуло важливого значення в останні роки. Було показано, що в гемоглобіні та в деяких ферментах протомери структурно взаємно залежні. Це проявляється в тому, що модифікація одного з них викликає зміну третинної структури решти субодиниць (кооперативна взаємодія). Цей феномен лежить в основі так званого алостеричного ефекту деяких ферментів. Як відбувається поєднання протомерів із третинною структурою в єдину біомакромолекулу (олігомер), для якої характерна четвертинна структура? Протомери з'єднуються, утворюючи 3 типи зв'язків: водневі, іонні та гідрофобна взаємодія. Характерно, що вони взаємодіють тільки певними поверхнями за принципом комплементарності. Це пов'язано з тим, що при формуванні третинної структури кожного з протомерів бокові радикали неполярних амінокислот ховаються всередину субодиниці. Тому на поверхні субодиниць залишаються полярні групи амінокислот, між якими утворюються численні іонні (сольові), водневі, а в деяких випадках і дисульфідні зв'язки, які міцно утримують субодиниці у вигляді орга­ні­зо­ваного комплексу. Всі чинники, що розривають водневі зв'язки або від­новлюють дисульфідні містки, призводять до дезагрегації протомерів і руйнування четвертинної структури. У таблиці 1.3 наведені узагальнені дані про зв'язки, які стабілізують різні рівні організації білкової молекули. Таким чином, розрізняють чотири рівні структурної організації білкової молекули. Усі вони взаємопов'язані, й послідовність залишків амінокислот (первинна структура) повністю визначає конформацію білкової молекули. Але прояви біологічної активності білків залежать від вищих рівнів їх структурної організації. З іншого боку, відомо, що навіть незначна зміна первинної структури (заміна одного амінокислотного залишку на інший) призводить до порушень просторової будови і до радикальних змін біологічних властивостей білка. Наприклад, зміною первинної структури гемоглобіну зумовлене таке спадкове захворювання, як серповидноклітинна анемія (еритроцити мають форму серпа і втрачають здатність зв'язувати кисень). У хворих на цю недугу в bланцюгу гемоглобіну (в нормі гемоглобін складається із 2a i 2b поліпептидних ланцюгів), у положенні 6 від N-кінця замість глутамінової кислоти розміщена гідрофобна амінокислота валін. Це проявляється зниженням розчинності гемоглобіну та зменшенням здатності його зв'язувати кисень. З усіх видів структурної організації особлива біологічна роль нале­жить первинній структурі: вона визначає всі інші рівні організації. Структура білків – спадкова властивість. У наступних розділах ми побачимо, що в генетичному апараті закладена інформація саме про первинну структуру. Доменні білки за структурою подібні до олігомерних. Вони містять відокремлені глобули-домени, які утворені не різними поліпептидними ланцюгами, а тільки одним ланцюгом. Будову цих білків можна про­­мо­делювати на такому прикладі: якщо нитку змотати в клубок, а потім, не обри­­­ваючи її, розпочати новий клу­бок, то утворені два клубки будуть моде­лювати два домени (рис. 1.13). Домени в білках поєднуються як пептидним зв'язком (пептидна пере­мичка), так і слабкими зв'яз­ка­ми, тобто як протомери в олігомерних білках. Отже, для розділення доменів необхідно гідролізувати будь-який пептидний зв'язок у перемичці, а також зруйнувати слабкі зв'язки. Доменні білки подібні до олігомерних і за функціями. Прикладом доменних білків можуть бути деякі складні ферменти та імуноглобуліни. На рис. 1.14 показана модель просторової структури білків, серед яких фосфогліцераткіназа містить домени.
3. Фізико-хімічні властивості білків
Висока молекулярна маса білків, їх розчинність, електричний заряд та інші фізико-хімічні властивості є визначальними в процесах обміну речовин і функціонуванні клітин та організму.
3.1. Амфотерність білків
 Властивості білків визначаються набором амінокислот, в яких наявні певні функціональні групи та радикали. Амфотерність білків визначається, насамперед, наявністю карбоксильних і амінних груп. Зрозуміло, що aаміногрупи та a-карбоксильні групи амінокислот утворюють у білкових молекулах пептидні зв'язки і на амфотерність їх не впливають, як і вільні аміно- та карбоксильні групи, що знаходяться на кінцях полі­пептидних ланцюгів білкової молекули. Звідси, кислотно-основні властивості білкової молекули визначаються кислими та основними амінокислотами, що розташовуються на поверх­ні білкової молекули. Кислотні властивості білку надають глутамінова та аспарагінова кислоти. Менший внесок у кислотність білка вносять тирозин і цистеїн, бо фенольна і SH-групи мають незначну здатність до дисоціації. Лужних властивостей білкам надають основні амінокислоти – лізин, аргінін, гістидин. Зрозуміло, чим більше в білку є основних амінокислот, тим в нього чіткіше виражені лужні властивості, а білки, що містять більше кислих амінокислот, набувають кислотних властивостей. Такі білки називаються кислими, а протилежні їм – основ­ними білками. Прикладом кислих білків можуть бути білки плазми крові, фермент шлунка пепсин. До основних білків належать ядерні білки гістони, фермент аргіназа, цитохром С, хімотрипсин та інші. За рахунок електролітичної дисоціації NH і СООН груп білки про­являють властивості амфотерних сполук: у кислому середовищі білок дисоціює як луг, а в лужному – як кислота. Заряд білкової молекули залежить від вмісту в ній кислих і основних амінокислот. У нативній молекулі білка заряди розміщені асиметрично на поверхні білка. Якщо в молекулі білка кислі амінокислоти переважають над основними, то білкова молекула буде мати негативний електричний заряд, тобто є поліаніоном. І навпаки, якщо переважають основні амі­нокислоти, то вона заряджена позитивно, тобто веде себе як полікатіон. Схематично це можна показати так: що означає білкову молекулу з неоднаковою кількістю вільних СООН і NH 2 . Залежно від співвідношення між “m” і “n;, молекула білка має (-), (+) або (0) заряд. Якщо m;n, то такий білок кислий і має (-) заряд, якщо m;n – (+) заряд, а у випадку, коли m=n, молекула білка стає електро­нейтральною і знаходиться в ізоелектричному стані. Сумарний заряд білкової молекули залежить, крім співвідношення СООН - і NH 2 - груп, також і від рН середовища: в кислому середовищі заряд позитивний (дисоціація СООН пригнічується, а NH 2 дисоціюють шляхом приєднання Н + , перетворюючись в NH + ).  + H +    У лужному середовищі пригнічується дисоціація NH 2 , тому гідро­ксильні групи (ОН - ) лужного середовища взаємодіють із СООН-гру­пами, що призводить до виділення води та утворення аніона СОО - :   + OH-    + H 2 O Таким чином, у лужному середовищі білкова молекула заряджається негативно. Значення рН середовища, в якому сумарний електричний заряд білкової молекули дорівнює нулю (молекула електронейтральна) називається ізоелектричною точкою (рН і ). За таких умов білок втрачає здатність переміщуватися в електричному полі. Для кислих білків ізоелектрична точка знаходиться при рН і 7, для нейтральних – рН і =7, для основних при рН і 7. Це пояснюється тим, що для настання ізоелектричного стану білка необхідно в кислих білках нейтралізувати негативний заряд СОО – . Це досягається внесенням у середовище кислотних іонів, що пригнічує дисоціацію СООН на СОО - і Н + . Схематично це виглядає так:   + H +   Для основних білків:   + ОН -   А який заряд білкової молекули в середовищі нижче і вище рН і ? У середовищі з рНpH і заряд білкової молекули буде позитивний: пригнічена дисоціація СООН-груп і вільно іонізуються NH 2 до NH 3 + . При рНpH і білкова молекула набуває негативного заряду за рахунок дисоціації СООН та пригнічення іонізації NH -груп. Ізоелектрична точка білків цитоплазми клітини в середньому близька до 5,5. Це означає, що при фізіологічному значенні рН=7,36 клітинні білки мають від'ємний заряд, який усередині клітини зрівноважується мінеральними катіонами (рис. 1.15). В ізоелектричному стані білки найменш стабільні – незаряджені часточки білка можуть злипатися і випадати в осад. Білки проявляють буферні властивості за рахунок іоногенних груп та здатності їх зв'язувати кислотні та лужні групи. Але у фізіологічних значеннях рН=7,36 буферна ємність їх дуже мала. Винятком є білки, що містять багато гістидину, який при фізіологічних значеннях рН за допомогою бокової групи здатний протидіяти зміні рН. Наприклад, гемо­глобін еритроцитів, що має до 8 % гістидину, є потужним внутріш­ньо­клітинним буфером еритроцитів.
3.2. Колоїдо-осмотичні властивості білків
Водні розчини білків є стійкими і гомогенними та можуть тривалий час зберігатися, не випадаючи в осад (не коагулювати). Інакше кажучи, вони мають властивості справжніх розчинів. Разом із тим, завдяки високій молекулярній масі білків їх розчинам притаманні властивості й колоїдних систем: 1. Мала швидкість дифузії. 2. Нездатність проходити через напівпроникні мембрани. 3. Висока в'язкість розчинів та схильність до утворення гелів. 4. Здатність розсіювати промені видимого світла. Але розчини білків не є типовими колоїдними розчинами, що проявляють стабільність тільки при наявності стабілізаторів, необхідних для попередження осадження колоїдів. Мала швидкість дифузії. Дифузія, або самовільне переміщення молекул речовин із місця вищої їх концентрації до місця нижчої відіграє значну роль в обміні речовин. Порівняно з низькомолекулярними речовинами дифузія білків відбувається з дуже малою швидкістю. Це пов'язано як із розмірами молекул, так і з їх формою. Глобулярні білки дифундують швидше, ніж фібрилярні. У клітинах білки переміщуються шляхом дифузії. Осмотичні властивості білків. Через великі розміри молекул білки не здатні дифундувати через напівпроникні мембрани. Ця властивість білків використовується для очищення їх розчинів від низько­молекулярних домішок. Такий процес називається діалізом. Гідрофільні молекули білка, що не можуть дифундувати через напівпроникні мембрани, спричиняють перемі­щення води через ці мембрани в розчин білка, тобто процес осмосу. Але перехід води через напівпроникну мембрану до місця знаходження білка підвищує тут гідростатичний тиск, який перешкоджає подальшій дифузії води до білка. Той тиск або сила, яку треба прикласти, щоб зупинити осмотичне переміщення води, називається осмотичним тиском. Біологічні мембрани також непроникні для білка. Тому осмотичний тиск, що створюється білком, залежить від концентрації його всередині клітини і поза нею. Та частина осмотичного тиску в клітині, що зумовлена білком, називається онкотичним тиском. Він, поряд із гідростатичним у капілярах крові, бере участь у регуляції обміну води і транспорту речовин між кров'ю і клітинами (див. розділ ;Біохімія крові;). В'язкість розчинів білка. Розчини білка, як і інших високо­моле­кулярних сполук, харак­те­ризується високою в'язкістю. Чим більша концентрація в розчині білка, тим вища в'язкість розчину, бо зростають сили зчеплення між молекулами. Найбільш в'язкі розчини фібрилярних білків, бо вздовж поліпептидних ланцюгів, які утворюють витягнуті фібрили, існують сили, що їх скріплюють. Підвищення температури зменшує в'язкість, а зниження, навпаки, збільшує. Солі кальцію поси­люють в'язкість білкових розчинів за рахунок утворення ;кальцієвих містків;, що сполучають білкові молекули. Іноді в'язкість білкового розчину зростає, він втрачає текучість і переходить у стан гелю. Здатність утворювати гелі краще виражена у фібрилярних білках. Саме через цю причину харчові студенці виготовляють із продуктів, в яких міститься більше фібрилярних білків (кістки, хрящі, м'ясо). Міцність, пружність та еластичність кісток і хрящів зумовлена гелеподібним станом основних їх білків колагену й еластину. Відкладання при старінні в тканинах мінеральних солей призводить до зменшення їх міцності та еластичності. Оптичні властивості білків. Із колоїдним станом білків пов'язана здатність їх розчинів до світлорозсіювання. Якщо спрямувати вузький пучок світла на посудину з розчином білка і дивитися на нього збоку, то можна побачити хід світла в розчині у вигляді так званого світлового конуса Тіндаля-Фарадея (у розведених розчинах його не буде видно). Пояснюється цей світло­розсіювальний ефект дифракцією світлових променів частинками білка в розчині, які за розмірами співрозмірні з довжиною хвилі видимого світла. Здатність білків та інших високомолекулярних речовин розсіювати промені світла використовують для їх кількісного визначення методом нефелометрії, порівнюючи інтенсивність світлорозсіювання дослі­джу­ваного і стандартного золю. Молекулярна маса білків коливається від 6000 до 1000000 Da і вище. Це означає, що в молекулу білка входять сотні й тисячі амінокислотних залишків. Для тих білків, у яких розшифровано амінокислотний склад і послідовність розташування амінокислот, молекулярну масу можна точно вирахувати без застосування фізико-хімічних методів. Але це можливо лише для невеликої кількості білків (приблизно 2500). У решти випадків використовують фізико-хімічні методи. Найчастіше застосовують седиментаційний аналіз, гельфільтрацію та електрофорез. Седиментаційний аналіз молекулярної маси білків проводять в ультра­центрифугах (рис. 1.16), в яких розвиваються відцентрові прискорення (g), що перевищують силу земного тяжіння у 200 000 і більше раз. Ультрацентрифуги забезпечені оптичним пристроєм, який дає змогу фотографувати процес осадження (седиментації) в процесі центри­фугування. Звичайно визначають молекулярну масу за швидкістю седиментації молекул білка. Чим більша молекулярна маса білка, тим вища седиментація. У процесі переміщення молекул від центру до периферії утворюється різка межа розчинник-білок (реєструється автоматично). Оптичні властивості розчинника і білка використовуються для визначення швидкості седиментації. Її виражають через константу седиментації (S), яка залежить від маси і форми білкових частинок: де: v – швидкість переміщення межі розчинник-білок (см/с); w – кутова швидкість ротора (рад/с); r – віддаль від центру ротора до середини циліндра з розчином білка(см). Константа седиментації (S) має розмірність часу (в секундах). Її величина, рівна 1•10 -13 с, умовно прийнята за одиницю і називається сведбергом (на честь шведського біохіміка Т.Сведберга, який уперше сконструював ультрацентрифугу). Для більшості білків константи седиментації лежать у межах 1-50 S, але зустрічаються білки з константами седиментації, вищими 100 S. Для обчислення молекулярної маси білка користуються рівнянням Сведберга: де: R – універсальна газова стала; Т – абсолютна температура (за шкалою Кельвіна); S – константа седиментації; r – густина розчинника; V – парціальний питомий об'єм молекули білка; D – коефіцієнт дифузії. Цей метод вимагає багато часу і складної та дорогої апаратури. Тому в останні роки ширше користуються методами гель-фільтрації та електрофорезу. Принцип електрофоретичного розділення білків наведено на рис. 1.17. Гель-фільтрація (рис. 1.18), або молекулярне просіювання, грунтується на використанні спеціальних полімерних речовин, зерна (гранули) яких здатні набухати з утворенням пор певних розмірів. Найчастіше засто­совують сефадекс, гранули якого побудовані із тривимірної сітки полі­сахаридних ланцюгів декстрану. Розчин, що містить суміш білків, пропускають через колонку, заповнену дуже дрібними пористими гранулами декстрану. Молекули малих білків проникають усередину гранул, тоді як більші молекули не можуть туди потрапити. Молекулярну масу білка можна визначити шляхом порівняння швидкості його проходження через колонку із швидкостями проходження інших білків із відомими молекулярними масами.
3.3. Фактори, що впливають на розчинність білків
 Білки як гідрофільні речовини у воді спочатку набухають, а потім молекули білка відриваються від загальної маси і поступово переходять у розчин. Однак деякі білки, зокрема колаген, зв'язуючи воду, набухають, але не розчиняються. Під час розчинення білка відбувається з'єднання молекул води з білком (гідратація). Утворена гідратна оболонка міцно зв'язана з макромолекулою білка. Це вказує не на просту адсорбцію, а на електростатичне поєднання молекул води з полярними групами бічних радикалів амінокислот, що несуть від'ємний (кислі амінокислоти) або позитивний (основні амінокислоти) заряд. Але у зв'язуванні беруть участь і інші полярні групи (ОН, SH, CONH), які з молекулами води утворюють водневі зв'язки. Отже, розчинність білків залежить від їх амінокислотного складу та структурної організації. Глобулярні білки розчиняються краще, ніж фібрилярні. В останніх є менша кількість полярних амінокислот, що надають білкам більшої розчинності. Стабілізують розчини білків два чинники: заряд білкової молекули та гідратна оболонка. Усе, що сприяє збереженню електричного заряду і водної оболонки, підвищує розчинність білка і його стійкість у розчині. Нейтральні солі в невисоких концентраціях збільшують розчинність білків у воді: іони солей взаємодіють із протилежно зарядженими групами молекул білків і руйнують сольові містки між молекулами білків. Але підвищення концентрації солей проявляє протилежну дію – осадження (висолювання) білків. рН середовища впливає на розчинність білка шляхом зміни заряду білкової молекули. Найменш стійкий білок в ізоелектричному стані, коли сумарний його заряд дорівнює нулю: втрачаючи заряд, молекули білка зближуються, склеюються та випадають в осад.
3.4. Коагуляція білків і методи їх осадження
Під коагуляцією білків розуміють зближення і склеювання білкових частинок, внаслідок чого вони випадають в осад. Коагуляція може бути зворотною, коли при усуненні чинників, що її викликають, білок знову переходить у свій попередній нативний (natura – природа з лат.) стан. Якщо коагульований білок не вдається повернути у свій попередній стан, то така коагуляція є незворотна (денатурація). Висолювання білків. Розчин нейтральних солей (NaCl, Na 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 , МgSO 4 та інші) застосовують не тільки для підвищення розчинності білка, про що було сказано вище, а й для вибіркового осадження білків, тобто фракціонування. Осадження білків розчинами нейтральних солей називається висолю­ванням. Осаджені висолюванням білки відновлюють свої нативні властивості після видалення солі. Отже, висолювання викликає зворотну коагуляцію білків. Причиною осадження білків шляхом висолювання є аніони і катіони доданого розчину, які знімають гідратну оболонку, що забезпечує стійкість білка в розчині. Одночасно відбувається і нейтралізація заряду білкових молекул, що також сприяє осадженню білка. Здатність до висолювання в аніонів більша, ніж у катіонів. За цією властивістю аніони і катіони можна розмістити у такі літотропні ряди: SO 4 2- Cl - NO 3 - Br - U - CNS - Li + Na + K + Rb + Cs + . Найсильніша висолювальна дія притаманна сульфатам. На практиці для висолювання білків найчастіше застосовують солі амонію і натрію. Денатурація білків. Руйнування вищих структур білкової молекули при збереженні первинної структури та втрати білком нативних фізико-хімічних та біологічних властивостей називається денатурацією. Вона характерна тільки для природних білків, що мають складну просторову організацію. Штучно синтезовані та природні пептиди не здатні до денатурації. В основі денатурації лежить руйнування зв'язків, що стабілізують вищі структури білка (четвертинна, третинна, вторинна). Як наслідок відбуваюється розрив поліпептидного ланцюга і набування ним форми невпорядкованого клубка та випадання в осад. Денатурацію можна викликати як хімічними, так і фізичними чинниками. До останніх можна віднести температуру, тиск, ультразвук, іонізуюче випромінювання. Найбільш вивченою є температурна, або теплова, денатурація (рис. 1.19). Більшість білків зазнає денатурації в розчинах при температурі, вищій 50-60 °С. Легше піддаються денатурації білки в ізоелектричному стані. До хімічних чинників, що спричиняють денатурацію білка, належать кислоти, луги, органічні розчинники (спирт, ацетон), детергенти (мийні засоби), алкалоїди, солі важких металів (ртуті, міді, кадмію та інших). Кислоти і луги широко використовуються для осадження білків. Найкраще денатуруються білки у дуже кислих (рН2) або дуже лужних (рН1011) середовищах. Концентровані розчини етанолу й ацетону також зумов­люють денатурацію білків, хоча в нижчих концентраціях і при нетривалій дії ці розчинники викликають зворотне осадження білків. Іони важких металів та алкалоїди утворюють із полярними групами білків міцні нерозчинні комплекс­ні сполуки, що супрово­джу­ється руйну­ванням вод­невих та іонних зв'яз­ків і повною втратою біл­ком нативних власти­востей. Для денатурованих білків характерні такі ознаки: 1. Порівняно з натив­ними білками, в них збіль­шується кількість функціо­нальних груп (СООН, NH 2 , SH, OH), бо частина з них була схована всередині біл­кової моле­кули і не ви­являлася зви­чайними мето­дами. 2. Зменшення роз­чин­­ності й випадання в осад (через втрату гід­рат­ної обо­лонки, нейтра­лі­зацію заряду, ­вивільнен­ня гідро­фобних радикалів). 3. Зміна конфігурації молекули білка. 4. Втрата біологічної активності. Усе ж у деяких ви­пад­ках денатурація не є абсо­лютно незворотним проце­сом, тобто при усу­ненні денатуруючого чин­ника може наставати від­новлення біологічних влас­­тивостей білка. Процес відновлення фізико-хіміч­них і біологічних власти­вос­тей денатурованого білка називається ренату­рацією або ренативацією. На рис. 1.20 показано зміну просторової струк­тури білка рибонуклеа­зи при денатурації і рена­турації.
4. КЛАСИФІКАЦІЯ І ФУНКЦІЇ БІЛКІВ
4.1. Функції білків
Білки виконують в організмі цілий ряд функцій. За біологічними функціями всі білки можна поділити на кілька класів: 1. Ферменти. Усі біокаталізатори, що зумовлюють обмін речовин в організмі, є специфічними ферментами-білками. Досі відкрито понад 2000 різних ферментів, кожен з яких є каталізатором якоїсь певної хімічної реакції. 2. Транспортні білки. Переміщення речовин у крові, лімфі, між клітинами та всередині клітин здійснюють спеціальні білки-переносники. Так, гемоглобін, що знаходиться в еритроцитах, під час проходження крові через легені зв'язує кисень і передає його периферичним тканинам, де кисень звільнюється та використовується для окиснення компонентів їжі. З тканин він забирає вуглекислий газ і переносить його до легень, де останній відщеплюється і виходить з організму. Білки крові церулоплазмін та трансферин переносять до тканин відповідно мідь та залізо. Плазма крові містить ліпопротеїни, які переносять ліпіди з печінки в інші органи. Ряд речовин транспортується альбумінами крові. Деякі білки транспор­тують кров’ю гормони, мінеральні речовини тощо. 3. Захисні білки. Цю функцію виконують переважно білки-іму­ноглобуліни. Вони син­те­зуються в лімфоцитах у відповідь на потрапляння в кров або інші тканини бак­терій, токсинів, вірусів, біл­ків інших видів. Імуно­гло­буліни (антитіла) ней­тра­лі­зують їх або зв'язу­ються з ними, утворюючи осад. У лізосомах клітин є ряд ферментів, що роз­кла­дають токсичні речо­вини. Кліти­ни мають фер­менти, що виробляють ак­тивні форми кисню, за до­помо­гою яких руйнують мемб­рани мікро­ор­ганізмів. Фіб­риноген і тромбін бе­руть участь у згортанні крові й утворенні тромбу, що захи­щає ор­ганізм від втрати крові під час по­ранення. 4. Скоротливі білки. Білки м'язів, здатні до ско­ро­чення і роз­слаблення, зумовлюють усі форми механічного руху, зокрема роботу серця, рух шлун­ково-кишкового тракту, екскурсію легень. Іншим прикладом таких білків служить тубулін-білок. Він вхо­дить у склад мікро­трубочок, які є важливими елементами вій і джгути­ків, необхідних для перемі­щен­ня клітин. 5. Структурні білки. Білки в комплексі з фосфо­ліпідами є основними структурними компонен­тами плазматичних і цито­плазматичних мембран клітини. Широко поширені такі структурні білки, як колаген у сполучній тканині, кератин у волоссі, нігтях, шкірі, еластин у судинній стінці та інші. 6. Білки-гормони. Регуляція обміну речовин та фізіологічних функцій в організмі здійснюється за допомогою гормональної системи. Частина гормонів є білками або поліпептидами. Наприклад, гормони гіпофіза, підшлункової залози та інших. Деякі гормони є похідними амінокислот. Наприклад, гормони щитовидної залози та мозкової частини наднирко­вих залоз. Звичайно, це далеко не всі функції, які виконують в організмі білки. Серед інших треба відзначити здатність білків підтримувати онкотичний тиск у крові й клітинах, регулювати обмін води, підтримувати сталість рН (буферна функція), служити джерелом енергіії (до 10 % енергії). Єдиної класифікації білків не існує. Різні автори в основу класифіка­ції кладуть різні принципи. Пробували класифікувати білки за похо­дженням, за їх фізико-хімічними властивостями, за функціями та хімічним складом. Звідси, за походженням розрізняють: білки тваринні, рослинні, бактеріальні; за місцем знаходження: білки крові, мозку, м'язів тощо.
4.2. Поділ білків за формою молекул
 Форма молекул білка, як було сказано при розгляді їх структурної організації, залежить від розміру поліпептидних ланцюгів і їх кількості, від характеру розміщення у просторі (їх упаковки). Поліпептидні ланцюги в моле­кулах білків можуть скручуватися у вигляді спіралей, дисків або набувати витягнутих форм (видовжених) у вигля­ді різних джгутів. Тому за формою молекул білки діляться на глобулярні й фібрилярні (рис. 1.21). Глобулярні білки. Значна частина розчинних білків, наприклад, аль­бу­міни і глобуліни сироватки крові, білки молока, яєць та інші, мають за­округ­лену форму, що наближається до еліпсоїдної. Такі білки були названі гло­булярними (globulus – кулька з лат.). Фібрилярні білки. Багато білків мають витягнуту, ниткоподібну або фібрилярну (fibrilla – волокно з лат.) форму молекули. У таких білках довжина молекули значно переважає над товщиною (сотні й тисячі разів). Сюди відносяться білок сполучної тканини – колаген, шкіри – кератин, артеріальних стінок – еластин та інші. Цим білкам притаманні висока пруж­ність, міцність на розрив та елас­тичність, що дає їм змогу скоро­чуватись та розпрямлятись.
4.3. Поділ білків за фізико-хімічними властивостями
В основу цього поділу покладені електрохімічні та полярні власти­вості. За електро­хімічними ознаками білки діляться на кислі (поліаніонні), основні (полікатіонні) й нейтральні. В останніх кількість кислотних і основних груп у молекулі білка збалансована. За полярними ознаками розрізняють полярні, або гідрофільні, білки (добре розчинні й містять багато полярних груп); неполярні (або гідрофобні) білки (містять багато аполярних груп, майже нерозчинні; та амфіфільні (амфіпатичні), які займають середнє положення між цими групами. Їм притаманні подвійні властивості, бо одна частина молекули неполярна, а друга – полярна. Прикладом їх можуть бути білки клітинних мембран.
4.4. Функціональна класифікація білків
 За функціями білки діляться на білки-ферменти, білки-гормони, скоротливі білки тощо. Недосконалість цієї класифікації пов'язана з тим, що нерідко одні й ті ж білки виконують різні функції. Наприклад, білок міозин здійснює функцію скорочення та ферментативну функцію.
4.5. Класифікація білків за особливостями хімічної будови
Загальноприйнятою є класифікація білків за хімічною структурою компонентів, що входять у склад білкової молекули. Усі білки діляться на 2 групи: прості й складні. Прості білки (апопротеїни) при гідролізі розщеплюються тільки до амінокислот. Складні білки (голопротеїни) – це двокомпонентні білки. Вони складаються з будь-якого простого білка та небілкового компонента, який називається простетичною групою. Але і ця класифікація не позбавлена недоліків. Річ у тому, що прості білки зустрічаються дуже рідко, бо функціональні групи білків здатні утворювати комплексні сполуки з різними небілковими речовинами. Отже, поняття прості білки надто відносне. Складні білки поділяються на підгрупи, залежно від будови небіл­ко­вого компонента. Звідси розрізняють: хромопротеїни, гемопротеїни, флаво­протеїни, нуклеопротеїни, глікопротеїни, ліпопротеїни, фосфопротеїни, металопротеїни та інші. Недосконалість цієї класифікації полягає в тому, що деякі складні білки можуть бути віднесені до різних груп речовин. Наприклад, глікопротеїни можна розглядати як складні білки та як складні вуглеводи.
5. Прості білки
 До простих білків відносять гістони, протаміни, альбуміни, глобуліни, проламіни, глютеліни і протеїноїди, або склеропротеїни. Як було сказано вище, ці білки при гідролізі розщеплюються до амінокислот, але разом із тим відрізняються між собою набором амінокислот, їх кількісним та якісним складом, що в кінцевому результаті надає їм відмінних фізико-хімічних та біологічних властивостей. Розглянемо представників простих білків.
5.1. Альбуміни і глобуліни
s Альбуміни і глобуліни– дуже поширені у тваринному та рослинному світі білки. Вони містяться в плазмі крові, в клітинах та біологічних рідинах. Залежно від походження, розрізняють сероальбуміни (serum – cироватка крові), лактоальбуміни (lact – молоко з лат.), міоальбуміни (mio – м'яз). Аналогічні назви є і серед глобулінів. За формою молекул альбуміни і глобуліни відносяться до глобулярних білків. Альбуміни та глобуліни відрізняються між собою за молекулярною масою та розчинністю. Якщо для альбумінів характерна невелика молекулярна маса (15-70 тис. дальтон), то в глобулінів вона перевищує 150 тисяч. Альбуміни мають неком­пенсований від'ємний заряд і кислі властивості (ізоелектрична точка – 4,7) за рахунок великої кількості глутамінової кислоти. Вони добре розчиняються у воді й сольових розчинах, характеризуються високою гідрофільністю та високою дисперсністю. Тому альбуміни випадають в осад тільки при високих концентраціях речовин, які зв'язують воду. Альбумінам притаманна висока адсорбційна здатність, завдяки чому вони виконують транспортну функцію: переносять іони металів, ліки, жирні кислоти та пігменти тощо. Глобуліни, на противагу альбумінам, не розчиняються в чистій воді, а тільки в слабких сольових розчинах. Це слабкокислі або нейтральні білки (ізоелектрична точка лежить в межах рН 6-7,3), які містять менше, ніж альбуміни, кислих амінокислот. Глобуліни, будучи слабогідра­тованими білками, випадають в осад за менших концентрацій (NH 4 ) SO 4 в розчинах, тоді як для осадження альбумінів потрібне 100 % насичення їх сульфатом амонію. Альбумін і глобуліни плазми крові. У плазмі крові (рідка частина крові без клітинних елементів) вміст білків знаходиться в межах від 60 до 85г/л. Із них на альбуміни припадає 40-50 г/л, на глобуліни – 20-35 г/л. За структурою ці білки неоднорідні й діляться на ряд фракцій, кількість яких залежить від способу розділення. Так, електрофорезом на папері в плазмі крові виявляють 5 фракцій: альбумін та 4 фракції глобулінів: альфа1, альфа-2, бета та гамма. Якщо проводити імуноелектрофорез або електрофорез у полі­акрил­амідному гелі, то кожна з фракцій глобулінів, одержаних при електрофорезі на папері, поділяється на ряд підфракцій, кількість яких, залежно від способу розділення, може сягати декількох десятків. Однак інтерпретація цих підфракцій не завжди до кінця зрозуміла (див. розділ ;Біохімія крові;). Відносно однорідною є тільки альбумінова фракція білків крові, але і вона при деяких впливах на організм роз­шаровується. У практичній медицині велике значення надається вивченню змін вмісту білків плазми крові та їх фракцій. Зменшення вмісту білка в сироватці крові (сироватка – це дефібринована плазма крові; вміст фібриногену складає 2-4 г/л) називається гіпо­про­теїнемією. Вона може викликатися надходженням в організм недостатньої кількості білків (голодування, порушення травлення і всмоктування в кишечнику), порушенням синтезу білків у печінці, хронічними хворобами нирок, гострими і хронічними крововтратами. Підвищення вмісту білків крові – гіперпротеїнемія – буває абсолютною і відносною. Відносна супроводжує втрату організмом рідини, загальна кількість білків крові залишається при цьому незмінною, хоча концентрація їх зростає. Це має місце при профузних проносах, тривалому блюванні, нецукровому діабеті, порушенні гемодинаміки. Абсолютна гіперпротеїнемія спостерігається за умов підвищеного синтезу глобулінів плазми крові, що має місце при потраплянні в організм мікроорганізмів та виробленні імунітету. Порушення співвідношення між фракціями білків крові – диспротеїнемія – найчастіше зумовлене хронічними захворюваннями (туберкульоз, рак, ревматизм та ін.) Для клініки важливе значення має відношення вмісту альбумінів (А) до глобулінів (Г), яке називається білковим, або альбуміноглобуліновим, коефіцієнтом. У нормі А/Г = 1,5-2,0. Зменшення його може відбуватися або за рахунок зменшення вмісту альбумінів, або за рахунок зростання глобулінів. Перше настає найчастіше при втраті їх через нирки (нефрити, нефрози, іноді у вагітних). Друге спостерігається при виробленні антитіл (гаммаглобулінів) у відповідь на якусь інфекцію. Таким чином, альбуміни і глобуліни відрізняються між собою не тільки за молекулярною масою, гетерогенністю, значенням ізоелектричної точки, але і за функціями, походженням та рядом інших властивостей. Альбуміни, a-глобуліни і частково b-глобуліни за походженням – це печінкові білки. g-глобуліни і частково b-фракція глобулінів синтезуються в лімфоїдній системі. Альбуміни, на противагу глобулінам, швидко поновлюються і руйнуються – за добу до 10-16 г. За рахунок малого розміру молекул, високої гідрофільності та відносно високої концентрації альбуміни підтримують колоїдоосмотичний тиск крові, регулюють обмін води між кров'ю і тканинами. При зменшенні вмісту альбумінів нижче 30г/л настає спад онкотичного тиску та як наслідок – вихід води з крові в тканини, що супроводжується набряками. За допомогою альбумінів відбувається транспортування кров'ю вуглеводів, жирних кислот, гормонів, пігментів, ліків, мінеральних речовин. Половина вмісту кальцію сироватки крові зв'язана з альбумінами. Динамічна рівновага між іонізованим і зв'язаним кальцієм крові визначається альбумінами. Звідси, зменшення вмісту альбумінів і поєднаного з ним кальцію супроводжується підви­щенням проникності мембран, зростанням збудливості нервових і м'язових волокон та пригніченням згортання крові. Зв'язуючи токсичні речовини (ліки, мінеральні речовини, що потрапили в організм), а також гормони щитовидної залози, стероїдні гормони і жовчні пігменти, альбуміни виконують детоксикаційну функцію. Разом із тим, зустрічаються окремі індивіди, в яких не виявляється альбумінів крові (стан анальбумінемії), але вони практично здорові. Це підтверджує думку, що справжня роль альбумінів до кінця не з'ясована. Відомо також, що при деяких захворюваннях (хронічні пієлонефрити, запальні процеси, злоякісний ріст) або під впливом токсичних екзогенних чинників у сироватці крові методом електрофорезу можна виявити ще одну фракцію, яка розміщується перед альбуміновою. Це так звана преальбумінова фракція, вміст якої дорівнює 0,1-0,4 г/л. Глобуліни сироватки крові у своєму складі містять ще вуглеводні або ліпідні компоненти. Вони виконують дуже розмаїті функції в організмі. Деякі з них транспортують мінеральні речовини (мідь, залізо та ін.), гормони, жирні кислоти, вітаміни; інші є антипротеазами, беруть участь у згортанні крові, виконують захисну функцію (антитіла).
5.2. Протаміни і гістони
 Це головні білки ядра клітини. Обидві групи цих простих білків складаються переважно з діаміномонокарбонових кислот і тому мають основний характер. Гістони (від грецьк. гістос – тканина) – тканинні білки багато­клітинних організмів, зв'язані з ДНК. Вони мають невелику молекулярну масу (11-24 тис. дальтон). Гістони містять 20-35 % діамінокислот, переважно аргінін (до 26 %) та лізин (8-10 %). Ізоелектрична точка різних гістонів знаходиться в межах рН 9,5-12,0. Залежно від співвідношення аргініну і лізину, розрізняють 5 типів гістонів: Н 1 , Н 2а , Н 2b , Н 3 , Н 4 (табл. 1.4). Гістони міцно зв'язані з ДНК за допомогою електростатичного зв'язку (вони мають (+) заряд, а ДНК – (-)). У складі нуклеопротеїнів ядра гістони виконують структурну і регуляторну функції: стабілізують просторову структуру ДНК, складають основу нуклеосом, входять до складу хроматину. Гістони блокують переда­чу генетичної інформації від ДНК до РНК (роль репресора), тобто регулюють біосинтез білка. Протаміни – прості білки з дуже низькою молекулярною масою (4000-12000). Вони характеризуються різко вираженими основними властивостями через великий вміст аргініну (до 80 %). Як і гістони, протамі­ни– полікатіонні білки. За функціями вони також близькі до гістонів, але знаходяться переважно в сперміях. Тут вони надають більшої компактності ДНК. Але протаміни, вірогідно, не виконують ролі репресора в процесі синтезу білка, оскільки знаходяться переважно в клітинах, не здатних до поділу.
5.3. Проламіни і глютеліни
Проламіни і глютеліни – рослинні білки, що різняться складом та фізико-хімічними властивостями. Вони знаходяться переважно в насінні злакових (пшениця, жито, ячмінь тощо) і складають основну масу клейковини. Проламіни не розчиняються у воді, сольових розчинах, кислотах і лугах. Розчиняються вони тільки в 60-80 % спирті, ним ці білки екстра­гуються з насіння. До складу проламінів входить велика кількість аміно­кислоти проліну, що й зумовило назву цих білків. Залежно від джерела виділення, розрізняють зеїн (із кукурудзи), оризеїн (із рису), гордеїн (із ячменю) тощо. Глютеліни – нерозчинні у воді, спирті й розчинах солей. Розчи­няються тільки в слабких лугах, що може бути пов'язано з переважанням вмісту в них аргініну і меншим – проліну.
5.4. Протеїноїди, або склеропротеїни
 Склеропротеїни (від грецьк. склерос – твердий) входять до складу опорних та покривних тканин – кісток, хрящів, зв'язок, волосся, нігтів, шкіри тощо. Ці білки характеризуються високою стійкістю до дії різних фізичних і хімічних факторів. Вони не розчинні у воді й сольових розчинах, слабо розчинні в кислотах і лугах. У тканинах протеїноїди перебувають у нерозчинному стані, а при споживанні їх із харчовими продуктами дуже погано засвоюються. За формою молекул вони відносяться до фібрилярних білків, тобто мають витягнуту ниткоподібну форму. Ці мо­лекули утворюють багатомоле­кулярні ниткоподібні комплек­си– фібрили. Розглянемо деяких представників групи протеїноїдів. Колаген – найпоши­реніший білок у тваринному світі, в тілі людини його вміст складає приблизно 30 % від усіх білків. Він є основним білком сполучної тканини, утворю­єть­ся з іншого білка сполучної тка­нини – проколагену. Остан­ній значно активніший, ніж кола­ген. Він краще розщеплюється травними фер­ментами. Проколаген перетворюється у колаген з участю вітаміну С. Молекула колагену побу­дована із трьох поліпептидних ланцюгів, у кожному з них міс­титься приблизно 1000 аміно­кислотних залишків (рис.1.22). Кожен ланцюг утворює спіралі, що відріз­няються від a-спіралі. Не­зви­чай­ним є склад аміно­кислот в мо­лекулі колагену: 30% – гліцин, 20 % припадає на про­лін та гідроксипролін, 10%– аланін, решта аміно­кислот складають 40 %. Де­таль­ніше про будову і функції колагену дізнаєтеся з розділу ;Сполучна тканина;. Еластин так само вхо­дить до складу сполучної тка­нини. Від колагену відрізня­ється структурою і власти­востями: хімічно він активніший, част­ково перетравлюється травни­ми ферментами, має еластичні властивості. Еластин міститься у тканинах, що зазнають періодичних розтягнень і скорочень. Наприклад, кровоносні судини, легені, деякі зв'язки. Кератини – фібрилярні білки епідермісу шкіри, волосся, нігтів. Характеризуються тим, що до їх складу входить багато сірковмісних амінокислот (цистеїн, цистин) і тирозину. Молекули кератину з'єднуються між собою дисульфідними зв'язками, що надає міцності й жорсткості всій структурі. Поліпептидні ланцюги кератинів утворюють aспіраль. Об'єднання трьох таких ланцюгів, закручених у супер­спіраль, утворює протофібрилу. Спіральний джгут із декількох прото­фібрил утворює мікрофібрилу, а з декількох мікрофібрил – макрофібрилу. Кожна волосинка містить сотні макрофібрил (рис. 1.23). До протеїноїдів належать також білки сарколеми – сполучної тканини м'язів, нейроглії тощо.
6. Складні білки
Білки, що містять у своєму складі, крім білкової, ще небілкову частину, називаються складними білками або голопротеїнами. Небілкова частина голопротеїнів – простетичною частиною білка (від грец. prostheto– приєдную). Складний білок при розщепленні утворює білкову частину– апопротеїн і небілкову – простетичну:          голопротеїн   апопротеїн + простетична частина. Простетична частина, як правило, міцно зв'язана з апопротеїном. Складні білки як за структурою простетичної частини, так і за по­хо­дженням і функціями дуже гетерогенні. Серед них виділяють такі групи: хро­мопротеїни, фосфопротеїни, металопротеїни, нуклеопротеїни, глі­копро­теїни, ліпопротеїни та флавопротеїни. Простетична частина надає голо­протеїнам певних властивостей, що відрізняє їх від простих білків, а також відповідає за виконання голопротеїном певної специфічної функ­ції в організмі. Розглянемо окремі підгрупи складних білків.
6.1. Хромопротеїни
 Складні білки хромопротеїни надзвичайно поширені у тваринному і рослинному світі. За структурою це гетерогенні білки, до складу яких, крім білкової частини, входять різні простетичні групи, що надають білкам певного забарвлення. Назва “хромопротеїни” походить від грец. слова “хромо”– барва. У тваринному світі поширені залізопорфіриновмісні білки, в рослинному – магнійпорфіриновмісні білки. Із першими пов'язане забарвлення крові в червоний колір, а з другими – забарвлення листків рослин у зелений колір. Білки, що містять залізопорфіринові комплекси, створюють підгрупу хромопротеїнів, що називаються гемопротеїнами. До них відносять гемоглобін, міоглобін, каталазу, пероксидазу, цитохроми. Усі ці білки містять як простетичну частину гем або його похідні. До негемовмісних хромопротеїнів належать білки плазми крові: церулоплазмін, що містить мідь; трансферин – залізо; а також фермент ксантиноксидаза – молібден. Такі білки називаються металопротеїнами. Білки, що містять забарвлену простетичну частину похідне ізоалоксазину, називаються флавопротеїнами. Для всіх хромопротеїнів властива участь у складних біологічних процесах організму. Деякі з них уловлюють кванти сонячного випромінювання і перетворюють їх в енергію новостворених хімічних сполук – фотосинтез (хлорофіловмісні протеїни). Інші транс­портують до тканин гази (СО і О ), беруть участь у транспорті електронів і протонів під час дихання клітини, відповідають за сприйняття світла і кольорів, вилучення енергії при окисно-відновних процесах. Для людини і високоорганізованих тварин найважливішими з хромопротеїнів є гемопротеїни. Усі гемопротеїни містять у своєму складі гем або його похідні. Розглянемо детальніше будову гемоглобіну, одного з найважливіших для людини і тварин білків крові. Він переносить кров'ю кисень від легень до тканин, а звідти – до легеневої тканини вуглекислий газ. Гемоглобін є основним буфером еритроцитів і надає крові червоного забарвлення. У складі гемоглобіну можна виділити чотири попарно ідентичні субодиниці. У здорової дорослої людини в крові розрізняють 3 типи гемоглобіну: 1. Гемоглобін А 1 (від англ. adult – дорослий), білкова частина якого побудована з чотирьох поліпептидних ланцюгів, що називаються глобіном. Два з цих ланцюгів названо a-субодиницями, а два інші – bсубодиницями. Схематично гемоглобін А 1 записують так: НbА 1 =a b . Уся молекула білкової частини гемоглобіну складається з 574 амінокислот. Кожна з цих субодиниць приєднана до простетичної групи, названої гемом. Таким чином, у молекулі гемоглобіну знаходиться чотири молекули гему і одна молекула глобіну, що містить чотири субодиниці, кожна з яких обкутує одну молекулу гему. Вміст НbА 1 в середньому становить 96 %. 2. Гемоглобін А 2 – також постійний складник гемоглобіну крові дорослої людини (його вміст становить до 2,5 % від усього гемоглобіну). В ньому замість субодиниці ;b; знаходиться ;d;: НbА 2 =a 2 d 2 . 3. Крім цих двох гемоглобінів, у крові дорослої здорової людини міститься ще так званий фетальний гемоглобін НbF (до 1,5 % від усього Нb): НbF=a 2 g 2 . Фетальний (від англ. fat – плід) – гемоглобін новонароджених. У крові новонародженої дитини на його вміст припадає до 80 %. У кінці першого року життя дитини цей гемоглобін майже повністю зникає. Він складається із двох a- та двох g-субодиниць. Специфічні видові відмінності гемоглобіну тварин визначаються хімічним складом білка глобіну, оскільки гем в усіх тварин однаковий. Гем в основі структури містить протопорфірин, який є похідним тетра­пі­рольної сполуки – порфіну. Останній побудований із чотирьох пі­рольних кілець, зв'язаних між собою метиновими містками (-СН-). Під час формування протопорфірину в структурі порфіну відбувається заміщення чотирьох атомів водню (в положеннях 1, 3, 5, 8) на метильні групи, двох атомів водню (в положеннях 2, 4) – на вінільні групи (-СН=СН ) і двох атомів водню (в положеннях 6, 7) – на залишки пропіонової кислоти (СН -СН -СООН). Найпоширенішою формою протопорфірину є його ізомер ІХ, що міститься в гемоглобіні, міоглобіні й більшості цитохромів. Гем являє собою хелатний комплекс прото­порфірину з атомом заліза, що координаційно зв'язаний із чотирма атомами азоту піроль­них кілець. П'ятий коорди­наційний зв'язок атома заліза йде на зв'язування іміда­золь­ного залишку гістидину в складі глобіну. Шостим координацій­ним зв'язком атом заліза або зв'язується з киснем, або він зали­ша­ється вільним. Сполука гемоглобіну з киснем називається оксигемоглобіном. У ньому кисень, крім заліза, зв'язується ще слабким зв'язком із залишком другого гістидину молекули глобіну. Поряд із цим, пропіонові залишки приєднують­ся за рахунок електростатичних сил до залишків основних амінокислот, зокрема до лізину. Залишки метильні та вінільні з молекули гему утворюють зв'язки з гідрофобними аміно­кислотами – валіном, лейци­ном, ізолейцином. Таким чином, зв'язок між гемом і глобіном є досить міцним. Його можна зруйнувати сумішшю ацетону і соляної кислоти. За цих умов гемогло­бін роз­кла­дається на гем, в якому залізо окиснюється до три­валентного (так званий гемін), і глобін, який денатуру­ється і випадає в осад. Другим похідним гемо­гло­біну є карбоксигемоглобін (НbСО). Це сполука гемогло­біну з чадним газом. Вона знач­но міцніша, ніж окси­гемо­глобін. Тому при одночасному вдиханні суміші кисню і чадного газу в крові переважно буде утворюватись карбо­кси­гемоглобін (бо оксигемоглобін легко дисоціює і кисень витісняється чадним газом):           НbО 2 НbСО + О 2 Чадний газ має значно більшу спорідненість із гемоглобіном, ніж кисень, тому він для організму є високотоксичним. Реакція утворення НbСО зворотна, але тільки за умов високої концентрації кисню. Ось чому при отруєнні СО потерпілого треба виносити на свіже повітря. З'єднання Нb із СО припиняє транспортування кисню до клітин і може призвести до смерті. Якщо в повітрі міститься до 1 % СО, то 95 % Нb переходить у форму НbСо. Але тяжке отруєння настає навіть тоді, коли в повітрі є 0,1 % СО. Наступною похідною гемоглобіну є карбгемоглобін. Він утворюється при взаємодії Нb із СО 2 . Але в цій сполуці СО 2 приєднується не до заліза, а до NH -групи глобіну:          НbNH 2 + CO 2 Нb NHCOO - + H + Таким способом із тканин організму до легень транспортується до 10-15 % СО 2 . Реакція утворення карбгемоглобіну перебігає направо в тканинах організму, а в легенях – навпаки. Під впливом оксидників Нb перетворюється в метгемоглобін, що містить тривалентне залізо. Нижче подається схема перетворення гемоглобіну. Метгемоглобін також не здатний зв'язувати і переносити кисень, тому при високих його концентраціях смерть може наставати, як і при дії СО. Але незначне утворення метгемоглобіну менш небезпечне, ніж НbСО. Тому метгемоглобіноутворювачі використовують іноді для лікування отруєнь ціанідами: метгемоглобін із ціанідами утворює малотоксичну сполуку ціанметгемоглобін. Метгемоглобін може зв'язувати до 30 % смертельної дози НСN (рис. 1.24). Сприяють утворенню метгемоглобіну метиленова синька, нітрит натрію та інші оксидники, під впливом яких залізо в гемоглобіні з двовалентного переходить у тривалентне у метгемоглобіні. При цьому червоне забарвлення розчину, що містить гемоглобін, переходить у коричневе (за умов кислої реакції). Утворення метгемоглобіну є нормальним фізіологічним процесом за рахунок автоокиснення Нb. В нормі у крові міститься »1-2% метгемоглобіну. Від більшого зростання рівня метгемоглобіну захищає метгемоглобінредуктаза, яка відновлює надлишки метгемоглобіну до Нb. У судовій медицині для ідентифікації гемоглобіну, виявлення отруєнь СО або метгемоглобіноутворювачами користуються спектральним аналізом крові у видимій частині електромагнітного випромінювання. Спектри поглинання НbО і НbСО характеризуються наявністю дуже подібних смуг поглинання, розміщених у жовтій і зеленій частинах спектра. Відмінність тільки в тому, що смуги поглинання карбокси-Нb дещо зміщені в бік коротких довжин хвиль. У метгемоглобіні, що має коричневий колір, характерні для гемоглобіну смуги зникають і за­лишається одна смуга в червоній частині спектра. На рис. 1.25 наводимо схему спектра поглинання гемоглобіну і його похідних. Міоглобін – білок м'язів, що містить гем і глобін. Але глобін гемоглобіну і глобін міоглобіну відрізняються між собою. Молекулярна маса міоглобіну в 4 рази менша від гемоглобіну (17000 дальтон). Середній вміст міоглобіну (Мb) складає 0,3 % від маси тіла. Тривалі фізичні навантаження, тренування підвищують його вміст у м'язовій тканині. Геми Нb і Мb мають однакову структуру. Білкова частина Мb пред­ставлена одним полі­пептидним ланцюгом. На противагу Нb, міоглобін в 5 разів швидше зв'язує О 2 . Завдяки цьому Мb створює запас кисню і забезпечує дихання м'язів до надходження О 2 з гемоглобіном крові. У людини і вищих тварин, що живуть на суходолі, Мb зв'язує лише до 10% О 2 , що є в організмі. Дельфіни, тюлені, черепахи довго можуть перебувати під водою без повітря, їх життєдіяльність підтримується киснем міоглобіну. Мb у відновленій формі червоного кольору і має одну широку смугу поглинання в ділянці 564 нм. Подібно до Нb, міоглобін здатний утворювати похідні з киснем, оксидом вуглецю, ціанідами. За рахунок міоглобіну м'язи набувають червоного кольору, залежно від його вмісту м'язи діляться на червоні й білі. Порушення структури мембран м'язових волокон призводить до появи Мb в сечі. Міоглобінурія свідчить про значні порушення не тільки м'язів, але і нирок. Білки мітохондрій і ендоплазматичної сітки – цитохроми – також відносяться до гемопротеїнів. Вони транспортують електрони по дихальному або оксигеназному ланцюгу і, таким чином, беруть участь в окисно-відновних процесах, що спрямовані на вироблення енергії в дихальному ланцюгу мітохондрій або знешкодження токсичних речовин в ендоплазматичній сітці клітини. Дезінтоксикуючу функцію в організмі виконують і каталаза та пероксидаза, що також належать до гемопротеїнів: молекула каталази містить 4 геми, а пероксидаза – один. Детальніше про них можна дізнатися з розділу ;Ферменти;. Функцію переносника кисню в деяких безхребетних організмів виконує білок гемолімфогемоціанін. У його складі міститься мідь, що надає гемоціаніну блакитного кольору. У крові тварин і людини ще є негемові хромопротеїни, які містять у своєму складі метали. Сюди відносяться церулоплазмін і трансферин. У молекулі церулоплазміну знаходиться 8 атомів міді. Цей білок також має синій колір. Він виконує роль транспортної і буферної систем для міді в організмі. Таку ж роль для заліза виконує хромопротеїн трансферин. Більше про них дізнатися можна з розділу ;Біохімія крові;. Про негемові залізосірчані білки – з розділу ;Біохімія крові; й ;Тканинне дихання;.
6.2. Фосфопротеїни
Фосфопротеїни – складні білки, що містять білкову частину і залишок фосфорної кислоти. Остання поєднується складноефірним зв'язком із гідроксильними групами амінокислот серину або треоніну. Ці білки знаходяться в молоці, ікрі риб, жовтку курячого яйця. У молоці виявлено білок казеїноген, що складається із фракцій альфа-, бета- і гамма-казеїнів. У жовтку курячого яйця знаходяться білки вітелін, вітеленін, фосфовітин, у білку яйця – овоальбумін. Риб'яча ікра містить фосфопротеїн іхтулін. Фосфорна кислота у фосфопротеїнах, відщеплюючись, може ви­користовуватись організмом для енергетичних і пластичних цілей. Саме тому вони містяться переважно в тих продуктах, які використо­вуються в ембріогенезі або в постембріональному періоді. Деякі фосфопротеїни проявляють ферментативну активність (фосфорилаза, ліпаза та ін.).
6.3. Ліпопротеїни
 Ліпопротеїни – група складних білків, компонентами яких є білки і ліпіди. Простетичною частиною в них можуть бути нейтральні жири, жирні кислоти, фосфоліпіди, холестерин. Умовно ліпопротеїни можна поділити на рухомі (ліпопротеїни плазми крові, молока та ін.) та фіксовані, або структурні (містяться в складі мембран). Перші розчиняються у воді, а другі – в жиророзчинниках. До складу ліпопротеїнів плазми крові входять нейтральні трі­ацилгліцерини, холестерин, фосфоліпіди та білки. Вони утворюють міцели, в центрі яких знаходяться тріацилгліцерини та ефіри холестерину, а зовнішній шар утворений фосфоліпідами, холестерином неетери­фікованим та білком, тобто сполуками, що мають вільні полярні групи. За рахунок цього такі ліпопротеїни розчиняються у плазмі крові й транспортують кров'ю до органів різні ліпіди. Розрізняють альфа-ліпопротеїни, бета-ліпопротеїни, пребета-ліпопротеїни та хіломікрони. Кожен із них відповідає за транспортування певних видів ліпідів. Структурні ліпопротеїни входять до складу мембранних утворень клітин. Вони містять більше білків (до 65-85 %) і розчиняються в жиро­роз­чинниках. У цих ліпопротеїнах білки утворюють серцевину, а оболонку утворюють полярні ліпіди, в які наче занурені білкові структури мембран. За появу зв'язків між ліпідними та білковими структурами відповідають різні нековалентні сили взаємодії. Завдяки їм біомембрани мають специфічну подвійну білково-ліпідну структуру.
6.4. Глікопротеїни і протеоглікани
Глікопротеїни – складні білки, простетичною частиною яких є вуглеводи або їх похідні. При гідролізі глікопротеїни, крім амінокислот, дають ще гексозаміни (глюкозаміни, галактозаміни), глюкозу, галактозу, манозу, оцтову, сірчану, нейрамінову, сіалову та інші кислоти. Вуглеводна частина глікопротеїнів може бути представлена моно- або полісахаридом. З однією молекулою білка може зв'язуватись різна кількість вуглеводних ланцюгів. Усі глікопротеїни поділяються на дві групи: 1) власне глікопротеїни; 2) протеоглікани. Власне глікопротеїни – це типові білки. Вміст вуглеводних ком­понентів в них – до4 %. Протеоглікани (стара назва “мукопротеїни”) містять до 90 % і більше вуглеводів. В їх складі містяться глікозаміноглікани або кислі мукополісахариди, які є характерними для сполучної тканини. Глікопротеїни зустрічаються серед всіх класів білків – ферментів, гормонів, транс­портних, структурних білків тощо. До глікопротеїнів відносяться a 1 , a 2 глобуліни, резус-антитіла, вони містяться також у слизовій шлунка, слині, хрящовій і сполучній тканинах. У кислих мукопротеїнах знаходиться більше 36 % вуглеводів. До їх складу входять маноза, глюкозамін, гіалуронова та хондроїтинсірчана кислоти. Глікопротеїни шлунково-кишкового тракту називаються муцинами. Муцини – основа різних слизів (слини, шлунка та кишечника). Вони виконують захисну функцію, послаблюючи механічне та хімічне подразнення клітин травного тракту різними факторами, що потрапляють із поживними речовинами. Мукоїди – протеоглікани синовіальних рідин у суглобах і хрящах. Відіграють роль змащувальних матеріалів в апараті руху. Їх простетичною групою є гіалуронова та хондроїтинсірчана кислоти. Ці останні, крім синовіальних рідин, містяться ще в складі міжклітинної основної речовини сполучної тканини (будову їх див. у розділі ;Сполучна тканина;). Таким чином, глікопротеїни виконують дуже важливі функції в життєдіяльності організму. Деякі з них є анти­коагулянтами, наприклад глікозамінглікан гепарин; глікопротеїн пропер­дин проявляє властивості антибіотика; ряд ферментів і гормонів за природою є глікопротеїнами.  Глікопротеїни знаходяться також у мембранах, переважно в плазматичній. Вуглеводи плазматичних мембран відіграють роль специфічних лігандів для білків. Під час розвитку імунітету глікопротеїни плазматичних мембран виконують роль антигенів. Рецепторна функція мембран також реалізується за допомогою глікопротеїнів. Вуглеводи глікопротеїнів можуть захищати білкову частину від дії протеолітичних ферментів. Так, муцини слизової травного тракту захищають секреторні клітини від дії протеолітичних ферментів; глікопротеїн шлункового соку (внутрішній фактор Кастла) захищає і сприяє всмоктуванню в кишечнику вітаміну В 12 . Виявлено, що глікопротеїни плазми крові, наприклад, церулоплазмін, трансферин та ін., мають на кінцях олігосахаридного ланцюга сіалові кислоти, що регулюють тривалість перебування їх у крові. Якщо від церулоплазміну відщепити залишки сіалових кислот, то він шляхом ендоцитозу потрапляє в гепатоцити, де під впливом лізосомальних ферментів піддається розщепленню. Як наслідок, період напівжиття церулоплазміну скорочується від кількох годин до декількох хвилин. Зміни концентрації глікопротеїнів у крові застосовують для діагностики та ефективності лікування захворювань печінки.
6.5. Нуклеопротеїни
 Нуклеопротеїни – дуже важливі білки всіх клітин. Із них скла­дається основна маса ядра. Саме тому нуклеопротеїни виділяють із тканин, багатих на ядерну речовину (залозиста тканина селезінки, підшлункової залози, сперматозоїди, ядерні еритроцити птахів тощо). Назва нуклеопротеїнів походить від лат. слова nucleus – ядро. Уперше були виділені швейцарським ученим Ф.Мішером у 1872 р. з ядер лейкоцитів. Він звернув увагу на кислий характер цих білків і показав, що білкова частина пов'язана з небілковою, яку він назвав нуклеїном. Тільки значно пізніше її було названо нуклеїновою кислотою. Таким чином, нуклеопротеїни (НКП) – це складні білки, побудовані з простого білка та нуклеїнової кислоти. Встановлено також, що НКП містяться не тільки в ядрах, а й у цитоплазмі та її органелах (мітохондрії, рибосоми тощо). Роль НКП зумовлюється функцією їх складових компонентів, тобто білків і нуклеїнових кислот. Цю роль можна звести в загальному до поділу клітин, синтезу білка і передачі спадкових ознак. Однак ні самі нуклеїнові кислоти, ні білкова частина, взяті окремо, не можуть її відігравати. Щодо білків, які входять до складу НКП, то у високоорганізованих тварин та людини це переважно гістони і протаміни (лужні білки з рН і =10), рідше – альбуміни і глобуліни; у вірусних НКП, навпаки, переважають альбуміни і глобуліни. У складі НКП ядра зустрічається 5 видів гістонів (Н 1 , Н 2а , Н 2b , Н 3 , Н 4 ), що різняться між собою вмістом аргініну та лізину. Гістони, пов'язані з ДНК у хромосомах, впливають на будову й функцію ДНК і регулюють синтез білків залежно від потреб організму. Протаміни, вірогідно, виконують аналогічну гістонам функцію у сперматоцитах. За білковими частинами НКП поділяють на нуклеогістони та нуклеопротаміни, а вид нуклеїнових кислот надає НКП назви дезокси­рибонуклеопротеїнів (хроматин), а в цитоплазмі – рибонуклеопротеїнів (рибосоми). Структурна організація хроматину складна і змінюється з клітинним циклом. Приблизно 2/3 частини в хроматині припадає на білок і 1/3 – на ДНК, незначна частина – на РНК (до 10 %). За даними електронної мікроскопії, в хроматині можна виділити структури, що називаються нуклеосомами. Вони подібні до нитки, що обмотується навколо намистин. У цих утвореннях функцію намистинок виконують молекули гістонів, а нитка представлена ДНК. Завдяки такій структурі ДНК забезпечується компактне розташування в ядрі клітини. До складу рибосом (рибонуклеопротеїнів) входить декілька десятків білків та декілька різновидностей РНК. Рибосоми складаються із двох субодиниць – малої і великої. Вони працюють як механізм для біосинтезу білка (див. розділ ;Біосинтез білків;). Інші види складних білків – флавопротеїни та складні ферменти – будуть розглянуті в розділі ;Ферменти;.
6.6. Пептиди
Сполуки, побудовані із амінокислот, зв'язаних пептидними зв'язками, що містять до кількох десятків амінокислот, називаються пептидами. Пептиди виділяють препаративно із органів і тканин або одержують хімічно шляхом синтезу. Вони характеризуються високою біологічною активністю та низькою стабільністю в організмі при фізіологічних рН середовища. Вважають, що природні пептиди утворюються із відповідних білків при обмеженому протеолізі під час посттрансляційної модифікації (див. ;Біосинтез білка;). Пептиди ділять на такі групи: 1) пептиди – гормони (глюкагон, вазопресин, кальцитонін тощо); 2) пептиди – регулятори травлення (гастрин, секретин та інші); 3) пептиди – похідні білків сироватки крові, що впливають на тонус судин (брадикінін, калідин, ангіотензин); 4) атріопептиди – виділені із тканини передсердя, підсилюють клубочкову фільтрацію та виділення натрію і хлоридів нирками; 5) нейропептиди – виділені із тканин мозку. Деякі з них мають відношення до знеболення, сну, механізмів пам'яті, навчання тощо; 6) глутатіон – трипептид (g-глутаміл-цистеїніл-гліцин) знайдений у багатьох тканинах людини, тварин і рослин. Завдяки вільній SH-групі він бере участь в регуляції багатьох окисно-відновних процесів, є потужним компонентом антиоксидної системи. Будова, механізм дії та роль названих пептидів розглядаються у відповідних розділах підручника. В клініці для оцінки ступеня ендогенної інтоксикації при таких пато­логічних станах, як опікова хвороба, печінкова і ниркова недостатність, запальні процеси, визначають середньомолекулярні пептиди в сироватці крові, вміст яких внаслідок активації протеолітичних ферментів зростає і свідчить про деструкцію тканин.   ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ; З РОЗДІЛУ ;ХІМІЯ БІЛКІВ;З РОЗДІЛУ \;ХІМІЯ БІЛКІВ\;; 1. Досліджуваний розчин дає позитивні реакції нінгідринову і Фоля. Які ймовірні компоненти є в даному розчині? А. Пролін і фенілаланін. В. Триптофан і тирозин. С. a-амінокислоти і цистеїн. D. Імінокислоти і триптофан. Е. a-амінокислоти і триптофан. 2. Методом спектрополяриметрії можна визначати білки, що мають структуру: А. Первинну. В. Вторинну. С. Третинну. D. Четвертинну. Е. Трипептиди. 3. Нінгідриновий реактив використовують для якісного визначення: А. Глюкози. В. a-амінокислот. С. Нуклеїнових кислот. D. Азотистих основ. Е. Імінокислот. 4. В процесі гідролізу білка: А. Зменшується кількість вільних СООН-груп. В. Збільшується кількість вільних аміногруп. С. рН розчину зменшується. D. Утворюються пептидні зв'язки. Е. Виділяється газоподібний азот. 5. До складних білків належать: А. Альбуміни, глобуліни, ліпопротеїни. В. Протаміни, фосфатиди, хромопротеїни. С. Гліцерофосфатиди, протеїнази, актоміозин. D. Фібрин, металопротеїни, гангліозиди. Е. Нуклео-, фосфо-, ліпо-, гліко-, хромопротеїни. 6. У пацієнта вміст альбумінів в плазмі крові є в межах норми. Які серед наведених показників є вірогідні для цього випадку? А. 25-30 г/л. В. 35-40 г/л. С. 40-50 г/л. D. 50-60 г/л. Е. 65-85 г/л. 7. Сумарний позитивний заряд мають білки, в яких переважають: А. Лізин і глутамінова кислота. В. Аспарагінова і глутамінова кислоти. С. Лізин і аргінін. D. Метіонін і тирозин. Е. Лізин і аспарагінова кислота. 8. Висолювання – це зворотнє осадження білків з розчину під дією: А. Солей важких металів. В. Концентрованих мінеральних кислот. С. Насичених та напівнасичених солей лужних та лужноземельних металів. D. Алкалоїдів. Е. Високої температури. 9. Глікопротеїни складаються з білка та: А. Цереброзидів. В. Вуглеводних компонентів. С. Неорганічного фосфору. D. Забарвлених речовин. Е. Нуклеотидів. 10. У пацієнта Р. вміст загального білка в плазмі крові є в межах норми. Які серед наведених показників вірогідні для цього випадку? А. 35-45 г/л. В. 50-60 г/л. С. 55-70 г/л. D. 65-85 г/л. Е. 85-95 г/л. 11. Які прості білки входять до складу нуклеопротеїнів? А. Альбуміни, глобуліни. В. Фібриноген, колаген. С. Протаміни, гістони. Д. Проламіни, глютеліни. Е. Протеїноїди, цереброзиди. 12. Ізоелектрична точка білків –­ ц­е значення рН, за якого: А. Білок стає найбільш іонізованим. В. Білок є електронейтральним. С. Молекула білка набуває позитивного заряду. D. Розчинність білка найбільша. Е. Білок рухливий в електричному полі. 13. Лікар призначив пацієнту аналіз білкових фракцій крові. В лабораторії був використаний метод електрофорезу. Яка властивість білків дає змогу застосовувати даний метод? А. Здатність до набухання. В. Оптична активність. С. Високий онкотичний тиск. D. Наявність електричного заряду. Е. Висока в’язкість. 14. Сумарний негативний заряд мають білки, в складі яких переважають: А. Аргінін і гліцин. В. Лізин і аргінін. С. Глутамінова і аспарагінова кислоти. D. Валін і лейцин. Е. Аланін і треонін. 15. У хворого з хронічним захворюванням нирок при загальному огляді відмічаються набряки. Біохімічний аналіз крові вказує на гіпопротеїнемію. З порушенням вмісту якої фракції білків плазми крові найбільш вірогідно пов’яза­ний такий стан? А. Зменшення альбумінів. В. Зменшення a 1 -глобулінів. С. Зменшення a 2 -глобулінів. D. Зменшення b-глобулінів. Е. Зменшення g-глобулінів. 16. З біологічної рідини шляхом висолювання виділили білок, який буде використаний для лікування. Яким методом можна звільнити його від низькомолекулярних домішок? А. Секвенацією. В. Денатурацією. С. Висолюванням. D. Електрофорезом. Е. Діалізом. 17. У хворого діагностовано хворобу Коновалова-Вільсона, за якої спо­стерігається виділення іонізованої міді із сечею, відкладання її в органах і тканинах. s  Порушення синтезу якого білка плазми крові є найбільш вірогідною причиною цього захворювання? А. Трансферину. В. Гаптоглобіну. С. Церулоплазміну. D. Пропердину. Е. Кріоглобіну.