Реферат: Теория протеина Мульдера и ее критика. Вклад русских ученых в понимание роли и структуры белков
· казеин 10Pr S
· клейковина растений 10Pr S2
· кристаллин (из хрусталика глаза) 15Рг
Г. Мульдер пользовался структурными формулами и для обозначения ряда физиологических процессов. В своем учебнике физиологической химии (1844) он рассматривал дыхание как окисление протеина, пищеварение - как перестройку белка с изменением содержания S, Р, Са и т. п.
Работы Г. Мульдера способствовали широкому распространению взглядов о единстве всех белков, их фундаментальном значении в мире живой природы.
В ходе проверки «теории протеина» были резко расширены химические исследования белков, и в этом приняли участие выдающиеся химики того времени Ю. Либих и Ж. Дюма. Ю. Либих, поддерживавший в принципе идею протеиновой единицы, уточнил формулу протеина C48H72N12O14, Ж. Дюма предложил свой вариант C48H74N12О15-, однако Г. Мульдер отстаивал правильность составленной им формулы. Его поддерживал И. Берцелиус, изложивший теорию протеина в качестве единственной теории строения белка в знаменитом учебнике химии (1840), что означало полное признание и торжество концепции Г. Мульдера.
1.2 Критика теории
Однако вскоре наступают трудные времена для теории протеина. Постепенно накапливались фактические данные, противоречащие основным положениям теории протеина Мульдера. Они касаются присутствия серы в протеине и указывают на прямые ошибки в количественной интерпретации аналитических данных.
В 1846 г. Н. Э. Лясковский, работавший в лаборатории Ю. Либиха, доказал неточность многих приведенных Г. Мульдером анализов. Свои сомнения в правильности теории публично высказал Ю. Либих, он планировал начать широкие исследования структуры белков и даже изучил продукты распада белковых веществ. Понимая весомость аргументов оппонентов, Г. Мульдер пытался корректировать формулу протеина (C36H50N8O10).
Критику Мульдер воспринял враждебно. Он поссорился с Либихом, считая его инспиратором возражений, и со многими из тех, кто получил факты, противоречащие его теории. Постепенно идея о наличии для всех белков единого радикала была полностью оставлена, уступив место другим воззрениям.
Теория протеина стала достоянием истории, однако ее значение непреходяще, ибо она стимулировала химические исследования белков, сделала белки одним из главных объектов бурно развивающейся химии природных веществ.
Нельзя не отметить ошибочность теории протеина в более общем, методологическом аспекте. Эта теория опиралась на представление о химическом однообразии молекулярного субстрата живой материи. Эти взгляды, как мы знаем, своими корнями уходят в философию Анаксимандра, в его «апейрон», т.е. единое первовещество. Теория протеина, при всей своей материалистичности, все же содержала недиалектическое представление о статичности материи, об отсутствии разнообразия в слагающих ее основных элементах.
Если бы во время господства теории протеина возник вопрос о молекулярных основах изменчивости и эволюции, то эта теория вошла бы в противоречие с теорией естественного отбора.
Последние годы Мульдер доживал слепым и умер в 1880 г.
2. Вклад Российских ученых
2.1 Лясковский Николай Эрастович
Лясковский Николай Эрастович родился 12 апреля 1816 г. в Мариенбурге, умер 28 апреля 1871 г. в Москве и похоронен на Введенских Горах. Происходил из польских дворян. До 1828 г. он жил в деревне Борисоглебского уезда, Тамбовской губернии, где и получил первоначальное воспитание. В 1829 г. он отправился в Москву и поступил в Большую Тверскую аптеку, а затем изучал медицину под руководством управляющего аптекой г-на Флюхарта, с переходом же последнего в Калужскую аптеку перешел за ним и Лясковский. Кроме фармацевтических наук, Лясковский изучал в это время древние языки.
Лясковский написал сочинения на темы на греческом, немецком, французском и английском языках, получил степень кандидата словесных наук и право на заграничную поездку, но по жребию должен был уступить стипендию другому. Однако благодаря содействию тогдашнего попечителя Московского учебного округа графа Строганова, в 1843 г. он был отправлен за границу для изучения "скотоврачебной науки", чтобы по возвращении занять кафедру ветеринарии. В душе он не сочувствовал этой науке и в тайне надеялся, что обстоятельства изменятся и что он не будет ветеринаром, и действительно ему разрешено было заниматься своими любимыми науками — фармациею и химиею, сначала в Берлине, а потом в Гиссене и Париже.
В Берлине он работал под руководством Генриха Розе и обоих Мичерлихов, в лаборатории Гейнца и в своей квартире, где имел нужнейшие снаряды для химико-аналитических работ; в Гиссене он занимался химией под личным руководством Либиха и произвел между прочим исследование лимбургского сыра; результатом этого исследования было открытие в сыре масляной, валериановой и капроновой кислот; он представил также в первый раз формулу маргарина.
По возвращении из Парижа в Гиссен, он работал в лаборатории Либиха. Там он занялся исследованием белковых и протеиновых веществ. Тогда он написал статью «О теории протеина». В ней Лясковский высказал принципиальные возражения впервые были сделаны в 1846 году русским ученым Николаем Эрастовичем Лясковским в статье. Указанная статья была помещена в «Анналах» - химическом журнале, издаваемом Либихом. Эта статья побудила многих ученых Германии, Англии и Голландии заняться тем же исследованием. Ряд химических работ этих ученых вполне подтвердил положение Лясковского. Этим он вошел в историю развития науки о белках.
В 1846 г., по возвращении в Россию, он определен был на должность "ученого аптекаря" при Московском университете. В 1859 г. Лясковский был назначен ординарным профессором химии в Московский университет и читал этот курс до самой смерти, стяжав известность как прекрасный профессор, замечательный диалектик и знаток древних языков.
2.2 Данилевский Александр Яковлевич
Данилевский Александр Яковлевич родился в 1839 г. Кончил курс медицинского факультета Харьковского университета в 1860 году, после чего отправился для усовершенствования за границу. Степень доктора медицины получил в 1863 г.; в том же году избран экстраординарным и вскоре ординарным профессором медицинской химии и физики в Казани; в 1871 г. был уволен за участие в протесте группы профессоров против преследования прогрессивного ученого-анатома П. Ф. Лесгафта. С 1878 г. по 1885 с малыми промежутками пробыл за границей, работая в лабораториях Р. Вирхова, Э. Дюбуа-Реймона и др.. В 1886 г. избран профессором медицинской химии в Харькове, а в 1892 г. перешел на ту же кафедру в военно-медицинской академии. Д. создал первую в России крупную физиолого-химическую школу и организовал кафедры физиологической химии в ун-тах Казани, Харькова и в Военно-медицинской академии в Петербурге.
Работы Данилевского в основном посвящены ферментам, химии белков и вопросам питания. Впервые осуществил разделение амилазы и трипсина поджелудочной железы, применив разработанный им метод избирательной адсорбции трипсина на частицах коллодия. Адсорбционные методы разделения являются одним из основных приемов в препаративной и аналитической работе современной биохимии. Им была показана коллоидная природа ферментов. Данилевский экспериментально доказал, что действие сока поджелудочной железы на белки представляет собой реакцию гидролиза, в результате которой белки расщепляются до пептонов. Он показал также обратимость этого процесса и впервые осуществил ферментативный синтез белков из пептонов; в качестве синтезирующего фактора Данилевский использовал сычужный фермент желудочного сока.
Также Данилевский разработал метод извлечения основного мышечного белка — миозина, и детально изучил его; исследовал белки печени, почек и мозга; предложил разделение белковых фракций на глобулиновую, строминовую и нуклеиновую; предложил первую научную классификацию белков мозга. Сформулированная Данилевским оригинальная теория строения белковой молекулы (1888) частично предвосхитила полипептидную теорию Э. Фишера (1902). Он справедливо утверждал, что белки построены из аминокислот и имеют полимерную природу; главной же структурной единицей он ошибочно считал биуретовую группировку RNHCONHCOR'.
Данилевский изучал также вопрос о взаимосвязи различных белковых фракций между собой и с другими веществами в цитоплазме живой клетки. Изучая причины устойчивости стенок желудка и кишечника по отношению к ферментам желудочно-кишечного тракта, Данилевский обнаружил особые вещества — антипепсин и антитрипсин, которые препятствуют самоперевариванию.
2.3 Любавин Николай Николаевич
Говоря о ученых, внесших значительный вклад в исследования структуры белков, нельзя не отметить Любавина Н.Н. Он родился в 1845 г.; образование получил в Санкт-Петербургском университете. Получил степень магистра химии за диссертацию "Аммиачные соединения валерианового альдегида", степень доктора - за диссертацию "О пиридинных соединениях". Состоял профессором Московского университета. Кроме вышеупомянутых трудов, Любавин напечатал: "Глицины и амиды угольной кислоты".
Несмотря на то, что первая аминокислота - глицин - была выделена А. Браконно еще в 1820 г. из кислотного гидролизата желатина, полный аминокислотный состав белков был расшифрован только к 30-м годам XX в. Большая заслуга в этом принадлежит работам Н.Н. Любавина, который в 1871 г. установил, что под действием ферментов пищеварительных соков белки расщепляются на аминокислоты.