50 BZMUTOV SPOJEV BJELANČEVNE mjskom pogledu bzmut ma od elemenata duškove grupe u najvećoj mjer svojstva metalnog elementa: njegov najstablnj oksd B2Oa ma karakter baze te daje sol s kselnama, a vš oksd B2Os manje je kseo nego Sb2Of. Od anorganskh spojeva bzmuta tehnčko značenje maju u prvom redu ntrat, oksd oksdhdrat, u manjoj mjer halogend karbonat; od organskh spojeva upotrebljavaju se (u medcn) bzmutove sol nekh organskh kselna. Bzm utov oksd oksdhdrat. Opsano je vše oksda bzmuta, al jedn koj ma tehnčku važnost je bzmutov (tr-) oksd3 B20 3, kao mneral: bzmt, poput lmuna žut prah (na povšenoj temperatur crvenkastožut), topljv u kselnama, d 8,9. Na 817 C se tal dajuć crveno-smeđu tekućnu koja pr ohlađenju očvrsne u krstalnu masu. Nastaje pr gorenju metalnog bzmuta, a dobva se žarenjem bzmutova karbonata l ntrata, također taloženjem otopne bzmuta u duščnoj kseln natrjskom lužnom uz grjanje, l grjanjem bzmutova subntrata s razrjeđenom natrj skom lužnom. Služ za prozvodnju stakla velkog ndeksa loma (mjesto PbO), za crvene emalje (naročto na ljevanom željezu), u prozvodnj rzrajućh glazura pozlata na porculanu, kao katalzator u prozvodnj cjanovodka, sa željeznm oksdom kao katalzator za oksdacju amonjaka. B zmutov hdroksd, B(OH)s, dobva se kao bjel talog kad se otopna bzmutova ntrata u vrlo razrjeđenoj duščnoj kseln ulje u suvšak vodenog amonjaka. Pr sušenju na 30 C prelaz u bzmutov metahdroksd (bzmutlhdroksd), B O O H, također bjel amorfn prah. Bzmutov hdroksd otapaju se u kselnama dajuć odgovarajuće sol, pa se upotrebljavaju za prpravu raznh organskh anorganskh bzmutovh preparata (npr. borata, tanata, salclata). Oksdacjom bzmutova troksda l hdroksda (npr. natrjevm persolfatom Na2S2Og) u vrućoj koncentrranoj natrjevoj lužn dobva se natrjev bzmutat, NaB03, žut l smeđ amorfan prah, sol metabzmutove kselne H B03 l B2Os H20, služ u laboratorju kao jak oksdant. Halogend bzmuta. Bzmutov trklord, BCl3, tvor poput bsera bjelu krstalnu hgroskopnu masu 1.1. 232 C, t. k. 447 C, d 4,75, topljvu u alkoholu acetonu. Dobva se tako da se suh klor vod preko bzmuta u prahu l da se upar dosuha otopna metalnog bzmuta u zlatotopc, l bzmutova oksda u solnoj kseln, nastal klord predestlra u struj ugljčnog doksda. S malo vode on tvor krstalzran hdrat BCl3 H20, mnogo vode ga hdrolzra u netopljv bzmutov oksklord, BOCl. Ovaj se može dobt ukapavanjem otopne bzmutova ntrata u razrjeđenu solnu kselnu l otopnu kuhnjske sol. Sušen na 45 C tvor bjel amorfan prah, dlb 7,717, koj se pr grjanju bojadše žuto do smeđe. Služ u medcn, u kozmetc kao puder sredstvo protv sunčanh pjega, kao pgment, za polranje sntetskh bsera da b dobl sedefast sjaj. Analogn bzmutov oksbromd BOBr služ u veternarskoj medcn. Bzmutov trjodd, BJ3, tvor, očšćen sublmacjom, crno-sve romboedrjsko-heksagonalne krstale metalnog sjaja, d 5,7, a dobven taloženjem, smeđ prah koj se tal na 408 C u hladnoj vod slabo se otapa. Dobva se grjanjem bzmuta s jodom u struj ugljčnog doksda sublmacjom produkta l taloženjem koncentrrane otopne bzmutova ntrata u vrlo razrjeđenoj duščnoj kseln otopnom kaljeva jodda. Lako tvor dvostruke sol koje sadržavaju anone [BJ6]3_, [BJ5]2~, [BJ4]~. Upotrebljava se u analtčkoj kemj. Bzmutov oksjodd, BOJ, poput cgle crven težak prah l poput bakra crven prozrn krstal, d 7,92, dobva se uljevanjem otopne bzmutova ntrata u ledenoj octenoj kseln u razrjeđenu vodenu otopnu kaljeva jodda natrjeva acetata. Služ sam l u smjes s bzmutovm galatom mjesto jodoforma kao posp za gnojne rane. Bzm utov ntrat. Normaln bzmutov ntrat, B(N03)3 5H20, najvažnj spoj bzmuta, tvor velke prozrne bezbojne trklnske przme, d 2,83, koje već na občnoj temperatur otpuštaju duščnu kselnu, na ~ 78 C se tale uz raspad žarenjem daju bzmutov oksd. U razrjeđenoj kseln bzmutov ntrat se otapa dajuć bstru otopnu, sa mnogo vode se raspada dajuć netopljve bazne ntrate. U prsutnost šećera l glcerola daje sa mnogo vode bstre otopne. Dobva se otapanjem bzmuta u duščnoj kseln krstalzacjom z otopne uparene do t. k. 125 C. Služ za dobvanje većne drugh bzmutovh sol preparata. Tzv. bzmutov subntraty»magsterum bsmut«, bjel je, prhak krstalan prah bez mrsa gotovo bez okusa, netopljv u vod, alkoholu glcerolu. Dobva se tako da se bzmutov ntrat, razmuljen sa malo vode, polako uljeva u mnogo vruće vode uz mješanje, l tako da se otopna bzmuta u duščnoj kseln razrjed vrućom vodom neutralzra otopnom sode. Pr hdrolz bzmutova ntrata nastaju, prema temperatur, bazn ntrat s razlčtm odnosma B20 3, N 2Os H20 u molekul; kupovn»subntrat«sastoj se pretežno od spojeva 6Βί20 3 5Ν20 5 9Η20 10B20 3 9N20 5 7H20. Služ u medcn kao adstrngens (sredstvo za stezanje tkva) nterno zvana; uz to također deznfcra dezodorzra. Upotrebljava se također, kao oksklord, pr prozvodnj umjetnh bsera. Bzmutov okskarbonat, (B0)2C 0 3, kao mneral: bzmut - sfert, bjel amorfan prah bez mrsa, netopljv u vod alkoholu, d 7,3-7,6. Dobva se tako da se bzmutov ntrat razmuljen u malo vode (l otopna bzmuta u duščnoj kseln) postepeno ulje u vruću razrjeđenu otopnu sode, l da se bstra otopna bzmutova ntrata mantola talož koncentrranom otopnom potaše. Upotrebljava se terapeutsk ( pod menom»subkarbonat«) jednako kao bzmutov ntrat, s tme da uzet nterno također neutralzra suvšnu kselnu u želucu. Bzmutov sulft, bjel krstalan prah, dobven djelovanjem sumpornog doksda na bzmutov karbonat l taloženjem z otopne bzmutovh sol alkalnm sulftom, služ u medcn da se sprječe fermentacje u crjevma protv glsta. Organske sol bzmuta. U stu svrhu kao subntrat okskarbonat, tj. kao posp l mast za rane l prašc protv katara crjeva s., a osm toga za zašttu sluznce kod probavnog vrjeđa (čra) želuca dvanaesnka, upotrebljavaju se neke bazne sol organskh kselna fenola. To su lagan prašc bez mrsa okusa, netopljv u vod, alkoholu eteru, boje bjele l žute. Takve su sol: bzmutov subsalclat, C6H4(OH)COO-BO (bjel); subgalat (Dermatol), C6H2(OH)3COOB(OH)2 (žut); tanat (žućkast l slabo smeđast); tetrabromprokatehnat (Novform), C6HBr(0H)0 BO (žut); trbromfenolat (Xeroform), (C6H2Br30 ) 2B(0H)-B20 3 (žut). Od 1921 (Levadt suradnc) upotrebljavaju se neke bzmutove sol (kao suspenzje u maslnovu ulju, parenteralno u oblku ntramuskularnh njekcja) pr lječenju sflsa. Najvažnj takv preparat jesu: bzmutov subsalclat, bzmutov hdroksd (Casbs), bzmutova sol heptadenkarbonske kselne (Medobs Novob). LT.: Gmelns Handbuch der anorganschen Cheme, System-Nr. 19: Wsmut, Berln 1927. n n,,, R. Podhorsky BJELANČEVNE (proten), prrodne organske vsokomolekularne kolodne tvar koje sadrže dušk; one su najvažnj sastojc svh žvotnjskh bljnh organzama jer su uz njh vezane pojave žvota uopće (odatle m drugo me proten, od grč. πρώτος, protos, prvotn). Nazv su doble prema bjelanjku kokošjeg jajeta. Danas se ovm nazvom obuhvaća veoma velk broj raznovrsnh tvar (preko 50 000), koje su sve pretežno zgrađene od amnokselna, maju slčan elementarn sastav, pokazuju neke zajednčke kemjske reakcje podudaraju se u osnovnm oblcma strukture u fzkalno-kemjskm svojstvma, mada se među sobom znatno razlkuju zgledom, fzkalnm svojstvma funkcjom u organzmu. Velk broj raznh bjelančevna nalaz se u svakoj žvoj stanc žvotnjskh bljnh organzama, kao u njhovm tvorbama. Međutm, žvotn se proces odvjaju samo u sstemma koj sadrže, uz bjelančevne, mnoge druge sastojne, kao ugljkohdrate, mast, nuklenske kselne, organske kselne, mneralne sol brojne druge tvar uz veću kolčnu vode. Pojedn organ žvotnjskh bljnh organzama, kao njhove zlučevne, sadrže razne vrste kolčne bjelančevna. Sadržaj bjelančevna u postocma tvar s prrodnom kolčnom vlage znos npr. u mesu 13 21%, rbljem mesu 7 18%, kostma 23 26%, krv 19 22%, mljeku 2 3,4%, jajma 12 13%, kož 30 35%, rožnatm tvorbama (dlac, papcma s.) 90 95%, sjemenju bljaka 2 36%, voću 0,1 1% povrću 1 5%. U odnosu na postotak u suhoj supstancj, sadržaj bjelančevna je mnogo vš, jer ove tvar u prrodnom stanju sadrže veoma velke kolčne vode (60 90%).
BJELANČEVNE 51 Gotovo sve srovne organskog porjekla sadrže b., pa je poznavanje njhove građe njhovh svojstava neophodno potrebno, osm za većnu prrodnh znanost, za razlčte grane prozvodnje. To u prvom redu vrjed za prehrambenu ndustrju, tekstlnu ndustrju (vuna, svla), ndustrju kože, prozvodnju želatne tutkala, preradu klaončkh otpadaka (krv, kost, papaka, rogova, dlake), preradu mljeka (mljekarstvo, srarstvo, prozvodnju kazena) preradu jaja (prozvodnju albumna, žumanjka). Nadalje, b. su vrlo značajne za prozvodnju krmva gnojva, preradu žtarca (mlnarstvo pekarstvo), ndustrju vrenja, farmaceutsku ndustrju, prozvodnju kozmetčkh sredstava, fotografskh materjala, ljepla, apretura plastčnh masa. Poznavanje bjelančevna potrebno je svm ostalm granama prozvodnje koje prerađuju srovne prrodnog organskog porjekla, jer ove uvjek sadrže b., makar u manjoj kolčn (ulje, mast, drvo, kaučuk td.). Bjelančevne su najvažnje sastojne žvežnh namrnca, neophodne za prehranu ljud žvotnja. Organzam može neko vrjeme nadoknadt nedostatak mast ugljkohdrata, ukolko se poveća shrana bjelančevnama. Međutm, kad b se z hrane sasvm zostavle bjelančevne, organzam b ubrzo bo potpuno scrpen. Dnevna mnmalna potreba odraslog čovjeka za bjelančevnama praktčno znos ~ 70-80 g. O metabolzmu bjelančevna v. Amnokselne. Novja stražvanja pokazuju da su mnoge tvar s zrazto bološkm djelovanjem po svom kemjskom sastavu veoma srodne bjelančevnama. Među njh se ubrajaju sv enzm, mnog hormon (nsuln, troksn, prolaktn), antbotc (gramacdn, trocdn), anttjela, vrus, melann nek zmjsk otrov. Opće karakterstke bjelančevna. Elementarn sastav bjelančevna znos prblžno 52---55% ugljka, 6,5 7,5% vodka, 21--24% kska 15 19% duška, računato na suhu tvar. B. većnom sadrže 0,5-4,0% sumpora, u manjm kolčnama fosfora, a ponekad željeza, bakra, joda, broma l klora. Buduć da sve b. maju podjednak elementarn sastav, ne mogu se njme razlkovat međusobno, već samo od drugh grupa organskh spojeva. Čste b. u suhom stanju većnom su bjel amorfn veoma hgroskopn prah, bez mrsa okusa. Samo pojedne složene b. (npr. hemoglobn) su obojene, jer sadrže u svojoj molekul neku obojenu tvar. Občno nemaju sposobnost da krstalzraju, osm u oblku sol. Neke su b. topljve u čstoj vod (albumn, protamn), druge samo u otopnama neutralnh sol (globuln) l u otopnama kselna lužna (gluteln). Tehnčk najvažnje b. (kolagen, keratn td.) netopljve su u vod, otopnama sol razrjeđenm kselnama l lužnama; pojedne od njh mogu samo donekle bubrt u vod. U nepolarnm organskm otapalma b. su netopljve, te se njma mogu taložt z svojh vodenh otopna. Otopljene b. ne dfundraju kroz žvotnjske polupropusne opne, jer su m čestce veće od lnm. Drugm rječma, b. su kolod, to lofln kolod. Stoga se u prrod občno pojavljuju u oblku sola l gela u kojemu je dsperzno sredstvo voda, Kolodn karakter bjelančevna uvjetuje pojavu bubrenja, načn njhova reagranja, učnak neutralnh sol td. Bjelančevne koje zolrane maju sta karakterstčna svojstva kao u žvom organzmu nazvaju se natvnm bjelančevnama. Takve su npr. bjelančevne koje se neutralnm solma talože (soljuju) z kolodnh otopna. Stoga je njhovo taloženje reverzblno, tj. one se u čstom otapalu mogu ponovo otopt. Djelovanjem razlčnh vanjskh utjecaja mnoge bjelančevne lako gube svoja prrodna svojstva, pa se tada nazvaju denaturranm bjelančevnama. B. denaturraju naročto usljed djelovanja toplne, jakh kselna lužna, nekh organskh otapala sol teškh metala, a usljed gubtka hdratacone vode pr sušenju. z otopna se denaturrane b. talože reverzblno (tj. ne mogu se ponovo otopt), občno potpuno gube sposobnost krstalzacje lakše podlježu razgradnj enzmma kemkaljama. Kao amnokselne, od kojh su zgrađene, tako su b. amfoternog karaktera (amfolt), pa se u kseloj otopn ponašaju kao slabe baze, a u lužnatoj otopn kao slabe kselne. Zbog toga b. mogu s kselnama s lužnama tvort sol, acdalbumne alkalalbumnate. Amfotern karakter bjelančevna uvjetovan je prsutnošću vše slobodnh bazčnh amnogrupa slobodnh kselh karbokslnh grupa u njhovoj molekul. Prevladat može ksel l bazčn karakter, već prema broju slobodnh karbokslnh grupa amnogrupa. Zbog toga topljvost bjelančevna ovs o koncentracj vodkovh ona u otapalu, a najmanja je na njhovoj zoelektrčnoj tačk (v. Amnokselne). zoelektrčna tačka je karakterstčna konstanta pojednh vrsta bjelančevna. Sve b. su optčk aktvne ravnnu polarzranog svjetla zakreću većnom naljevo. Samo neke složene b. (hemoglobn, nukleoproten) zakreću ravnnu polarzranog svjetla nadesno. maju vsok koefcjent loma svjetlost, te on, mjeren refraktometrom, može poslužt za njhovo kvanttatvno određvanje. Prprem a bjelančevna u čstom stanju. B. se veoma teško prpravljaju u čstom natvnom stanju, s razloga što su one veoma složen spojev, a u prrod dolaze u smjesama kojma sastojne maju vrlo slčna svojstva. Osm toga, b. veoma lako reagraju s mnogm tvarma (kselnama, lužnama, solma td.), adsorbraju mnoge tvar z otopna denaturraju djelovanjem raznh vanjskh utjecaja. Za zdvajanje bjelančevna najčešće se prmjenjuju klasčne metode frakconranog taloženja otapanja (pomoću sol, alkohola acetona), kao fzkalne metode odjeljvanja (djalza, ultrafltrranje, ultracentrfugranje, elektroforeza kromatografja). Poslje toga zolrane se bjelančevne čste posebno razrađenm postupcma. Struktura bjelančevna. Hdroltskom razgradnjom prrodnh bjelančevna dobva se uvjek u pretežnoj kolčn zvjestan broj a-amnokselna (F. Schtzenberger 1875). B. se znatno razlkuju po vrst, a naročto po kolčn amnokselna koje sadrže. Osnovn načn povezvanja amnokselna u bjelančevne ustanovl su (1902) nezavsno E. Fscher F. Hofmester. Prema njhovoj teorj, u molekul bjelančevna povezano je mnogo amnokselna u oblku lanca tako da se jedna amnokselna svojom karbokslnom grupom veže glavnm valencjama na amnogrupu druge amnokselne uz odvajanje vode (kondenzacja). Nastala amdna veza ( CO NH ) nazva se peptdna veza, a dobven spoj, peptd. Ako su na taj načn povezane dvje amnokselne, dobven se spoj nazva dpeptd; kada su povezane tr amnokselne, trpeptd, a kad je povezan već broj, polpeptd: H2N CH COOH + H2N CH COOH Rl ^2 amnokselna amnokselna -> H2N CH CO NH CH COOH; R l R2 dpeptd H2N CH CO NH CH COOH -f R R 2 dpeptd + H2N CH COOH R 3 amnokselna H2N CH CO NH CH CO NH CH COOH; R R 2 R3 trpeptd trpeptd + daljnje amnokselne polpeptd. Prema tome, osnovn lanc polpeptda sastoje se od amnokselna povezanh peptdnom vezom, a organsk ostac (radkal Rj) amnokselna pružaju se sa strane molekule tvore kraće bočne lance. Bočn lanc maju polarn karakter ako završavaju polarnm grupama kao što su OH, COOH, NH2, NH SH. Nepolarn bočn lanc sadrže samo atome ugljka vodka. Polarn bočn lanc mogu stvarat sol, a poprečne veze s polarnm bočnm lancma susjednh osnovnh polpeptdnh lanaca. Teorjom o peptdnoj zgradnj objašnjava se pojava da se pr hdroltskoj razgradnj bjelančevna oslobađa mnogo karbokslnh amnogrupa u prblžno ekvvalentnm kolčnama. Tako se objašnjava dobvanje amnokselna pr kraju ove razgradnje.
52 BJELANČEVNE Osm neutralnh (monoamno-monokarbonskh) kselna prrodne bjelančevne sadrže ksele bazčne amnokselne, koje maju u molekul dvje karbokslne grupe l dvje amnogrupe. Nakon ugradnje ovh amnokselna u polpeptdne lance, ostaje slobodna još jedna njhova karbokslna grupa l jedna amnogrupa. Stoga postoj mogućnost da bjelančevne sadrže razgranate osnovne polpeptdne lance. Dosadašnja sptvanja pokazala su, međutm, da polpeptdn lanc nsu razgranat već jednostavn opružen u jednom smjeru, z čega prozlaz da peptdne veze tvore sključvo karbokslne grupe amnogrupe koje se nalaze na a-ugljkovu atomu. S obzrom na promjer kutove valencja atoma ugljka duška, moguća su dva osnovna oblka polpeptdnh lanaca bjelančevna. Prv je opružen l stegnut lanac u ck-cak-crt: O H R O H C N CH C N N CH C N CH C H R H R O l shematsk: Drug moguć oblk je nabran l skupljen lanac, koj tvor očce u oblku otvorenh benzolovh prstena: R CH N H S. 1. Prmjer strukture krstalta bjelančevne (shematsk) CO NH------------------------------------------------CHR--------CO nath) NH globularnh (nestrukturranh) bjelančevna. Pretpostavlja \ N H -O C NH---OC RHC \ CHR RHC \ CHR \ CO NH \ CO NH l shematsk: Ogrančenje na nerazgranate lance smanjuje broj mogućh strukturnozomernh bjelančevna, al on još uvjek ostaje veoma velk. Kad b amonokselne ble povezane bez određenog rasporeda, moglo b se već od 20 razlčth amnokselna prpravt preko 24 O18 osnovnh polpeptdnh lanaca. Međutm, molekule bjelančevna mogu se razlkovat ne samo po broju, vrst redosljedu amnokselna u osnovnm polpeptdnm lancma već po načnu kako su t lanc nabran među sobom povezan, zatm po broju rasporedu elektrčnh naboja, konačno po načnu na koj vežu razne druge tvar. Stoga je broj bjelančevna njhovh strukturnh zomera praktčno nezmjerno velk. Ova mnogostranost odgovara položaju bjelančevna u bološkom procesu daje podlogu za fzološku raznolkost organzama. Na taj načn postoj mogućnost da ne samo pojedne vrste već svak žv organzam unutar te vrste ma svoje razlčte ndvdualne bjelančevne njhove kombnacje, kako su to nek autor pretpostavljal. M. Bergmann pretpostavo je da se u polpeptdnom lancu razmjerno mal broj amnokselna perodsk ponavlja. Novja stražvanja nsu potvrdla tu hpotezu o pravlnost u prmarnoj struktur unutar molekule bjelančevne, al se smatra da sve molekule određene bjelančevne maju dentčnu sekvencju amnokselnskh ostataka. U novje vrjeme je za mnoge b. upotrebom novh metoda (među ostalm upotrebom zotopa) djelomčno utvrđena sekvencja amnokselna, a Sanger je 1958 nagrađen Nobelovom nagradom za prvo potpuno objašnjenje prmarne strukture jedne bjelančevne, protenskog hormona nsulna. Kemjska fzološka svojstva bjelančevna ne mogu se objasnt samo povezanošću amnokselna peptdnm vezama u duge polpeptdne lance, tzv. prmarnom strukturom bjelančevna. Pokazalo se da su sntetsk dobven polpeptd razmjerno stabln spojev, a prrodne bjelančevne su reaktvne, lablne fzološk aktvne. Ova svojstva bjelančevna objašnjavaju se pretpostavkom da u njma nsu samo amnokselne povezane peptdnm vezama u duge lančane molekule, već da su t osnovn po- lpeptdn lanc paralelno poredan međusobno mrežasto povezan poprečnm vezama. Na taj načn nastaju veće asocjacje, super-mcele l krstalt (s. 1). Područje pravlne unutrašnje strukture ne mora obuhvaćat cjelu kolodnu čestcu, jer polpeptdn lanc mogu bt povezan samo mjestmčno, a nače bt raspoređen nepravlno, dajuć amorfnu tvar (s. 2). Povezane lančaste molekule tvore sekundarnu strukturu protena. Teorjom o sekundarnoj struktur bjelančevna mogu se objasnt mnoga njhova svojstva, kao postanak rendgenskog djagrama, mogućnost razgradnje bjelančevne bez cjepanja glavnh valencja, pojava da n nakon všekratnog prekrstalzranja ne pokazuju postojanu topljvost td. Međusobnm poretkom supermcela objašnjava se razlka zmeđu lnearnh (fbrlarnh l vlak- se da su super-mcele lnearnh bjelančevna pretežno položene u jednom smjeru, paralelno s os vlakna što ga zgrađuju, a supermcele globularnh bjelančevna da nemaju u čestc određenu orjentacju. Povezanost polpeptdnh lanaca bjelančevna poprečnm vezama može bt neposredna posredna. Neposredna povezanost omogućena je sporednm valencjama preko njhovh peptdnh grupa: \ HN C O - -H N \ \ CO HN CO... \ RHC CHR RHC \ \ N H -O C NH... \... OC N H - -OC \ \ CHR RHC CHR \... HN C O - -H N \ \ CO HN CO... \ RHC CHR RHC \ \ N H OC NH... \ Povezanost polpeptdnh lanaca ostvaruje se ovm načnom preko vodkova atoma peptdne grupe, pa se nazva vodkova veza. Kako se pr tom povezuje karbonlna ( CO ) grupa jedne peptdne veze s mnoskupnom ( NH ) druge peptdne veze, ovakva vrsta poprečne veze nazva se još karbmnovom vezom.
BJELANČEVNE 53 Posredna povezanost osnovnh polpeptdnh lanaca bjelančevna postže se putem njhovh bočnh lanaca (organskh ostataka R*), koj potječu od ugrađenh amnokselna. Ova povezanost ostvaruje se tako da se bočn lanac jednog polpeptdnog lanca poveže s bočnm lancem drugog polpeptdnog lanca. Od veza koje mogu nastat na ovaj načn najvažnje su solna dsulfdna veza. Solnu l elektrovalentnu vezu uzrokuje elektrostatčka prvlačnost zmeđu slobodnh polarnh grupa u bočnm lancma susjednh osnovnh polpeptdnh lanaca bjelančevna. Prelaskom vodkova atoma u prsustvu vode, grupe postaju elektrčk nabjene. Slobodne polarne grupe u bjelančevnama većnom su amnogrupe karbokslne grupe koje potječu od damnomonokarbonskh, odnosno monoamno-dkarbonskh kselna ugrađenh u osnovne polpeptdne lance, npr. od lzna glutamnske kselne : OC OC NH HN \ co CH2 CH2 NH, U zgradnj bjelančevna veću važnost ma dsuljdna veza. To je veza glavnh valencja, a tvor je amnokselna cstn, kad je svojm dvostrukm karbokslnm amnogrupama ugrađena u dva susjedna osnovna polpeptdna lanca bjelančevna: RHC OC HN NH OC CHR NH CH CH2 S S CH2 CH \ CO \ co HN Dsulfdna veza je razmjerno čvrsta, a osobto je karakterstčna za bjelančevnu keratn. Na osnovu rendgenografskh nalaza pretpostavlja se u najnovje vrjeme da su polpeptdn lanc u natvnm bjelančevnama upreden u oblku ljevovojnog vjka. Prema toj teorj (L. Paulng R. Corey) na jedan navoj otpada ~ 3,6 amnokselna, odnosno 18 amnokselna tvor pet navoja. Amnokselne su povezane peptdnom vezom; osm toga, svaka je spojena vodkovom vezom s najblžom amnokselnom prethodnog dućeg navoja (s. 3). Bočn lanc amnokselna pružaju se okomto na os vjka, pr čemu ma dovoljno prostora, tako da redosljed amnokselna ne podlježe nkakvm prostornm ogrančenjma. Ovakva spralna konfguracja polpeptdnh lanaca nazva se a-helks.. Ova teorja pretpostavlja, nadalje, da sprale (a-helks) polpeptdnh lanaca većne (vlaknath) bjelančevna leže paralelno u smjeru vlakna l su međusobno usukane kao struke užeta (tercjarna struktura). Pr stezanju vlakna vodkove veze pucaju pa se polpeptdn lanc opruže. Smatra se da mnoge globularne bjelančevne maju konfguracju a-helksa, al m je tercjarna struktura takva da sprale u čestc nemaju određene orjentacje. Molekularna težna bjelančevna. U određvanju molekularne težne bjelančevna ma poteškoća koje prozlaze odatle što se čak n topljve bjelančevne ne sastoje od molekula u onom smslu koj se podrazumjeva kad je rječ o jednostavnm organskm spojevma. U tom klasčnom smslu trebalo b molekulama bjelančevna smatrat osnovne polpeptdne lance, kao najmanje čestce bjelančevna u kojma su atom vezan glavnm valencjama. Pokazalo se, međutm, da polpeptdn lanc sam za sebe još nemaju svojstva bjelančevna. Još je teže odredt pojam molekule netopljvh bjelančevna čje su super-mcele povezane u vlakna. Zbog th razloga redovto b blo u takvm slučajevma spravnje govort o velčn čestca bjelančevna nego o njhovoj molekularnoj težn. Velčna čestca bjelančevna kreće se od ^ 3000 do vše stotna mljuna jednca skale molekularnh težna. Pr tom se pokazalo da se velčna čestca mjenja djelovanjem raznh vanjskh utjecaja (ph-vrjednost otopne, prsutnost neutralnh sol, temperature td.). Velčna l molekularna težna samh osnovnh polpeptdnh lanaca znatno je manja: pretpostavlja se da se kreće od 2000 do 10 000. Molekularna težna bjelančevna određuje se razlčtm metodama: ultracentrfugranjem, mjerenjem osmotskog tlaka, određvanjem konstante dfuzje td. Fzkalno-kemjska svojstva bjelančevna. B. su makromolekularn asocran kolodn polelektrolt, to amfolt. To znač da su njhove molekule, tj. skupov koordnacjsk vezanh atoma, same po velčn kolodne čestce (makromolekule), al su pored toga još među sobom povezane (asocrane) kohezvnm slama sekundarnm vezama u kompleksnje jednce, a sadržavaju polarne grupe koje nose velk broj poztvnh negatvnh naboja. Po oblku kolodnh čestca b. mogu bt lnearn (vlaknast, fbrlarn) (cxc 9 globularn (sfero-) kolod. Sve karakterstke zražene tm nazvma, tj. velčna, oblk, NL 0 kemjsk sastav, struktura elektrčn naboj ^ y (j. čestca, utječu na zamršen ne uvjek objašnjen načn na svojstva bjelančevna na njhovo ponašanje pod djelovanjem razlčth fzkalno-kemjskh utjecaja. Opća kolodna svojstva, ukolko su uvjetovana samo velčnom čestce, b. djele sa svm ostalm kolodma; npr. ne dfundraju kroz žvotnjske membrane, pokazuju malen osmotsk prtsak td. (v. Kolod). Amjoterna svojstva bjelančevna, uzrokovana u manjoj mjer slobodnm karbokslnm amnskm grupama na krajevma polpeptdnh lanaca njhov je broj razmjerno malen zbog velke duljne lanaca a vše slobodnm grupama na mjestma gdje su ugrađene amno-dkar- -bonske l damno-karbonske kselne, fojj) analogna su uglavnom amfoternm svojstvma amnokselna (v. Amnokselne). zoelektrčne tačke prrodnh bjelančevna razlčte su prema relatvnom prevladavanju poztvnh l negatvnh naboja mnogostruko onzrane makromolekule karakterstčne su za pojedne njhove vrste. Bjelančevne s zoelektrčnom tačkom manjom od 7 su ksele (npr. albumn krvnog seruma 4,9; albumn jajeta hemocjann 4,6; albumn mljeka 5,1; hemoglobn 6,9); alkalne b. maju zoelektrčnu tačku znad 7 (npr. rbonukleaza 7,8; ctohrom kravlj 9,5; lsozm 10,5). Moglobn mšća je neutralan: ma zoelektrčnu tačku 7,0. Buduć da b., kao kolod, mogu (za razlku od amnokselna) vezat na površn svojh čestca druge one osm protona te se na taj načn elektrčk nabt, treba kod njh razlkovat zoelektrčnu tačku (tačku neutralnost u elektrčnom polju) od zoonske tačke (Sorensen), tj. H-vrjednost na kojoj je broj poztvnh negatvnh naboja jednak uz pretpostavku da se vežu oslobađaju samo proton. Utjecaj vezanja drugh ona važan je pr djelovanju elektrolta na bjelančevne. s. 3. a-helks
54 BJELANČEVNE Kao amfolt, b. mogu davat s kselnama s lužnama sol (acdalbumne alkalalbumnate). Pr djelovanju kemjskh fzkalnh utjecaja na b. razlkuju se: a) pojave koje ne mjenjaju u bt strukturu protenskh asocjacja, b) pojave pr kojma se mjenja sekundarna struktura asocjacje, al ne prmarna struktura polpeptdnh lanaca, c) pojave pr kojma se mjenjaju molekule polpeptda, to blo tako da se polpeptdne veze prekdaju, l tako da one ostaju sačuvane. Od pojava pod a) važne su naročto hdratacja, bubrenje, flokulacja peptzacja; pojave pod b) po svoj prlc glavn su uzrok denaturacj bjelančevna, a od reakcje pod c) osobto je važna hdrolza polpeptda. Hdratacja bubrenje bjelančevna u čstoj vod. Velk broj polarnh grupa u osnovnm čestcama bjelančevna daje m afntet prema polarnm otapalma, u prvom redu prema vod (čn h loflnm, specjalno hdroflnm, kolodma). Hdratacja bjelančevna nastaje kad njhove slobodne hdroflne polarne grupe djeluju na molekule vode, koje tvore permanentne elektrčne dpole. Pr tom, usljed djelovanja elektrostatskh sla, već broj molekula vode okružuje elektrčk nabjen kraj polarnh grupa, zauzmajuć odgovarajuć položaj. Na taj načn dolaz do kemjskog vezanja vode, odnosno do stvaranja tzv. hdratnh ovoja, čja velčna nje tačno određena. Peptdne grupe bjelančevna mogu se također hdratzrat, ukolko nsu spojene vodkovm vezama. Bjelančevne su u prrodnom stanju občno potpuno hdratzrane, pa sadrže ~ 20-40% hdratacone vode na suhu tvar bjelančevne. Hdratacja bjelančevna može se potsnut dodatkom većh kolčna neutralnh sol. Bubrenje bjelančevna nastaje kad one u dotcaju s vodom prmaju veću kolčnu vode nego što je potrebno za stvaranje hdratnh ovoja. Do vode zvan hdratnh ovoja vezan je kaplarno može se z bjelančevna uklont lakše nego kemjsk vezana voda hdratnh ovoja. Bubrenjem se občno povećava obujam bjelančevna, pr čemu globularne bjelančevne ne mjenjaju svoj oblk, jer bubre u svm smjerovma podjednako, a vlaknatm bjelančevnama, koje sadrže super-mcele položene pretežno paralelno s os vlakna, povećava se uglavnom samo debljna. Bubrenje bjelančevna je teorjsk potpuno povratna (reverzblna) pojava, jer nje vezana za promjenu njhove unutrašnje strukture. Međutm, občno uz bubrenje bjelančevna nastaje denaturacja kao nepovratn proces cjepanja poprečnh veza među polpeptdnm lancma. Zbog toga se smanjuje velčna čestca bjelančevna na kraju se one mogu potpuno razgradt na osnovne polpeptdne lance. Hdrolza bjelančevna, kojom se cjepaju peptdne veze osnovnh polpeptdnh lanaca, pr bubrenju bjelančevna ne nastaje u većoj mjer. Bubrenje bjelančevna u kselnama lužnama. U kselnama l lužnama bjelančevne bubre mnogo vše nego u čstoj vod. Danas se ova pojava najbolje objašnjava elektrostatskom teorjom maksmalnog bubrenja (A. Kntzel). Prema toj teorj, bjelančevne prmaju z ksele otopne pretežno vodkove one, pa dobvaju poztvne naboje, zmeđu kojh na nekm mjestma susjednh polpeptdnh lanaca dolaz do elektrostatskog odbjanja. Zato se na tm mjestma osnovn polpeptdn lanc razmaknu, a u nastale prostore prodru molekule vode. Na st načn djeluju lužne svojm hdroksdnm onma. Bubrenje bjelančevna u kselnama lužnama ponajvše zavs od ph-vrjednost otopne. Stoga je stupanj nabubrenost bjelančevna u ekvmolekularnm otopnama kselna l lužna razmjeran njhovm konstantama dsocjacje. Bubrenje je najmanje u zoelektrčnoj tačk, a za većnu bjelančevna dostže maksmum pr ph -vrjednostma od 1,8 11,7. Pr bubrenju u kselnama, a naročto u lužnama, nastaju stodobno u znatnoj mjer također denaturacja hdroltsko cjepanje bjelančevna. Bjelančevne neutralne sol. Djelovanje otopna neutralnh sol na loflne kolode uvjetovano je njhovm utjecajem na elektrčn naboj na hdratacju kolodnh čestca. U otopnama nskh koncentracja prevladava redovto utjecaj na elektrčn naboj čestca: adsorpcjom ona čestce se nabjaju stomenm elektrctetom usljed toga se među sobom odbjaju, nastaje bubrenje l otapanje (peptzacja) koloda. Koncentrran je otopne većnom oduzmaju bjelančevnama hdratacjsku vodu, usljed čega se bubrenje u vod smanjuje, a kolodne otopne postaju manje stablne, te se čestce mogu skupt u veće agregate (,flokulrat) taložt z otopne. Ta se pojava nazva soljavanje. Netopljv kolod može obrazovat vše l manje krutu suvslu prostornu mrežu u kojoj se nalaze uklopljene velke kolčne tekućne (gel). Slčan je učnak dodatka neutralnh sol kselnama lužnama. Tako se npr. već 5%-tnm otopnama sol može ponekad potpuno sprječt bubrenje bjelančevna u kselnama. Učnak neutralnh sol na bubrenje soljavanje zavs od valencje prrode njhovh katona anona. Hofmester je poredao one u tzv. lotropne (hdrotropne) serje prema rastućem djelovanju soljavanja, odn. opadajućem djelovanju na bubrenje peptzacju. Katonska je serja: Ca2+, Sr2+, Ba2+, Mg2+, L+, NH4+, Na+, K+, a anonska: CNS-, J~, Br_, N 0 3~, Cl-, CH2COO~, S 042", S20 32. Pr tom se pretpostavlja u katonskoj serj uvjek st anon, a u anonskoj serj uvjek st katon. Denaturacja je defnrana kao smanjenje sređenost u konfguracj makromolekula bjelančevna. Njezna prroda nje n zdaleka u cjeln objašnjena, al zgleda da nastaje kad se vodkove druge sekundarne veze među polpeptdnm lancma a ponekad sumporn mostov preknu, te se nabran spralno upreden lanc spruže. Posljedca toga može bt da se zolran lanc među sobom spletu, te bjelančevne reverzblno koagulraju postaju netopljve. Otopljena bjelančevna može denaturrat a da ne koagulra; u tom se slučaju denaturacja spoljava promjenama svojstava: vskoztet otopne redovto naraste usljed spruženost sprepltanja oslobođenh lanaca; atomske grupe koje su ble u natvnoj bjelančevn maskrane l vezane oslobađaju se, te denaturrana bjelančevna postaje reaktvnja lakše je napadaju proteoltčk enzm; optčka aktvnost raste jer se denaturacjom sprale makromolekula odmotavaju, te dolaz do punog zražaja optčka aktvnost uzrokovana asmetrčnm ugljkom peptdne veze, koju aktvnost u natvnoj bjelančevn smanjuje dodatna suprotna aktvnost usljed spralne upredenost makromolekula. Neke netopljve bjelančevne, npr. kolagen, pr denaturacj (toplnom) mežuraju se; cjepanjem sekundarnh veza opružen lanc ne mogu se spreplest kao u topljvh bjelančevna, već se samo nabru zazvaju mežuranje. Pr dugotrajnom kuhanju kolagena sa mnogo vode, usljed denaturacje oslobođen polpeptd du u otopnu, z koje pr ohlađvanju spadaju u oblku sprepletene prostorne mreže, gela (tutkalo, želatna). Temperatura na kojoj dolaz do mežuranja zavs od vrste bjelančevne, od ph-vrjednost od prsustva elektrolta. Denaturacju bjelančevna može zazvat povšenje temperature, zlaganje radjacjama, ultrazvuk, vsok prtsak, djelovanje kemkalja, ponekad čak ntenzvno mućkanje kolodne otopne. Poznat prmjer za denaturacju toplnom je koagulacja bjelanjka pr grjanju. Nje još jasno na koj načn razlčte kemkalje (organska otapala, detergent, mokraće vna, nek od anona sa početka lotropne serje td.) zazvaju denaturacju, a njhovo je djelovanje na razlčte bjelančevne razlčto. Albumn krvnog seruma talož se otopnom karbamda; otopna jajnog albumna se naoko ne mjenja pr dodatku karbamda al koagulra ako se karbamd djalzom uklon; na neke netopljve b. karbamd ( druge gore spomenute kemkalje) djeluju tako da m se topljvost u vod povećava (hdrotr opja). Hdroltskom razgradnjom bjelančevna razdvajaju se poprečne veze zmeđu osnovnh polpeptdnh lanaca same peptdne veze se cjepaju. Stoga se stupanj hdrolze bjelančevna može odredt ne samo mjerenjem smanjenja molekularne težne već mjerenjem prrasta slobodnh karbokslnh grupa amnogrupa hdrolzata. Hdrolza bjelančevna kemjskm sredstvma provod se občno zagrjavanjem s jakm mneralnm kselnama (solnom l sumpornom kselnom). Dobvene amnokselne postojane su prema djelovanju kselna, osm trptofana, koj se potpuno razgrađuje. Lužne se občno za hdrolzu ne prmjenjuju jer razgrađuju mnoge amnokselne. Prmjenjuju se, npr., pr određvanju kolčne trptofana.
BJELANČEVNE 55 Hdroltska razgradnja bjelančevna enzmma odvja se na razmjerno nskm temperaturama (optmum 37 C) u neutralnoj otopn. Enzm koj hdroltsk cjepaju bjelančevne nazvaju se proteoltsk enzm l proteaze. Proteoltske enzme (pepsn, trpsn, erepsn) zlučuju organ žvotnja brojn mkroorganzm, a razgrađuju bjelančevne pr probav raznm procesma gnjljenja. Razgradnja bjelančevna enzmma vrš se pod veoma blagm uvjetma, pa je sključena mogućnost drugh vrsta razgradnje. Osm toga, pojedn enzm mogu cjepat peptdne veze samo na određenm mjestma osnovnh polpeptdnh lanaca, dok kselne lužne napadaju sve peptdne veze. Takvm specfčnm djelovanjem enzm razgrađuju bjelančevne do određenh defnranh prozvoda. Nakon toga prestaje njhova djelatnost, a daljnju razgradnju nastavljaju drug enzm. Proteoltsk enzm u prrod občno su smjese razlčth srodnh enzma s još specfčnjm djelovanjem. pored prednost hdroltske razgradnje bjelančevna enzmma, ona se občno ne prmjenjuje u svrhu sptvanja jer traje razmjerno dugo, pa usljed toga občno dolaz do nekontrolranog djelovanja raznh vrsta bakterja. Rad određvanja kemjskog sastava bjelančevna potrebno je hdrolzom dobvenu smjesu amnokselna rastavt, dentfcrat kvanttatvno odredt. Zbog toga što su dobven spojev blskog kemjskog sastava slčnh svojstava, ovaj se zadatak ubraja među najteže u analtčkoj kemj, a rješen je u potpunost tek prje nekolko godna. Prvu metodu za rastavljanje smjese amnokselna zrado je E. Fscher: amnokselne se najprje prevedu u svoje estere onda destlacjom u vakuumu rastave na pojedne frakcje; zatm se amnokselne oslobode dalje odjeljuju podesnm načnma. Kasnje su na osnovu te metode razrađen brojn poboljšan postupc (H. Dakn, M. Bergmann). Danas se u tu svrhu prmjenjuju naročto kromatografska adsorpcjska analza, kromatografja uz zmjenu ona mkrobološk postupc. Kemjska modfkacja bjelančevna, tj. reakcje u kojma učestvuju makromolekule polpeptda bez prekda peptdne veze, samo se rjetko l samo uz krajnje mjere opreza može provest bez stovremene denaturacje. Tako se mogu dosta lako bez denaturac je prpravt dazo-dervat bjelančevna, što je važno u munološkm stražvanjma. Amnogrupe bjelančevna mogu se metlrat, acetlrat td., a mogu se zamjent hdroksdnom grupom prema reakcj: NH2 + h n o 2 OH 4- N2 + H20. Djelomčna dezamnacja može se na taj načn postć bez denaturacje, potpuna dezamnacja samo uz stovremenu denaturacju. Reagencje koje aclraju amnogrupe reagraju sa vodkom tolnh (l sulfhdrlnh, SH) hdrokslnh grupa. Redukcja karbokslnh grupa sa LAlH4 može se upotrjebt za određvanje krajnh karbokslnh grupa polpeptdnh lanaca, redukcja sumpora na mostovma S S zmeđu polpeptdnh lanaca (npr. toglkolnom kselnom) zbva se pr hladnoj trajnoj ondulacj. Na kolodna svojstva bjelančevne utječe svaka reakcja koja mjenja nešto na njhovm onogenm grupama, al opć karakter bjelančevne može ostat sačuvan. Tako dezamnacja pomče zoelektrčnu tačku prema kseloj stran, al ostala kolodnokemjska svojstva, npr. vskoztet, njome se znatno ne mjenjaju ako nje nastupla stovremeno denaturac ja. Dokazvanje bjelančevna. Dosad je razrađeno mnogo reakcja za dokazvanje bjelančevna, al još ne postoj neka jednoznačna specfčna reakcja koja b dokazvala prsutnost nat vnh bjelančevna, već je za tu svrhu potreban poztvan rezultat vše reakcja. Smatra se da je prsutnost topljvh bjelančevna dokazana ako one zagrjavanjem koagulraju u neutralnoj otopn ako pokazuju buretnu reakcju. Sve se reakcje za dokazvanje bjelančevna mogu podjelt na obojene reakcje reakcje taloženja. Obojene reakcje su specfčne reakcje određenh atomskh grupa, odnosno pojednh amnokselna koje se nalaze u sastavu prrodnh bjelančevna, reakcje taloženja občno su uvjetovane kolodnom prrodom bjelančevna. Buretna reakcja je karakterstčna za peptdnu vezu pa je pokazuju sve bjelančevne produkt njhove razgradnje do trpeptda. Zagrju l se lužnate otopne bjelančevna uz dodatak nekolko kap razrjeđene otopne bakarnog sulfata, one se oboje modro l crvenkastoljubčasto. Suvšak bakarnog sulfata mora se zbjeć, jer smeta vlasttom bojom. Pr reakcj se stvara bakarn buret, po kojem je reakcja dobla me. Buretna reakcja je najvažnja reakcja bjelančevna, a služ za dokazvanje peptdne veze za razlkovanje natvnh bjelančevna všh produkata njhove razgradnje od dpeptda amnokselna. Nnhdrnsku reakcju daju sve tvar koje sadrže prmarnu a-amnogrupu u neutralnoj vodenoj otopn. Zato je ona karakterstčna za sve bjelančevne njhove produkte razgradnje, uključvš amnokselne, osm prolna oksprolna. Osnva se na modrom obojenju otopne pr kuhanju bjelančevna l produkata njhove razgradnje s nnhdrnom (trketohdrnden- XX) hdratom CeH4\ NcO.HjO). XCO Sakaguchjeva reakcja je specfčna reakcja na amnokselnu argnn. Buduć da gotovo sve bjelančevne sadrže argnn, gotovo sve pokazuju ovu reakcju. Reakcja se sastoj u crvenom obojenju otopne bjelančevna pr dodatku a-naftola natrjeva hpoklorta l hpobromta. Dazo-reakcja se, prema Paulyju, osnva na ponašanju amnokselna trozna hstdna, koje također sadrž većna bjelančevna. Doda l se dazotrana sulfanlna kselna lužnatoj otopn bjelančevna, nastaje poput trešnje crveno obojenje, koje dodatkom kselne prelaz u žutocrveno. Ksantoprotensku reakcju pokazuju bjelančevne koje sadrže fenlalann, trozn l trptofan. Sastoj se u ntracj njhove benzenove jezgre dodatkom jake duščne kselne otopljenoj l čvrstoj bjelančevn. Pr tom se bjelančevna l njena otopna oboj tamnožuto (grč. šav&o? ksanthos, žut); dodatkom amonjaka žuta boja prelaz u narančastu, a dodatkom natrjeve lužne u crvenosmeđu. Ostale amnokselne s aromatskom jezgrom daju mnogo slabju boju. Mllonovu reakcju pokazuju bjelančevne koje sadrže trozna. Zbog sadržaja joda troksn ne pokazuje ovu reakcju. Ona se sastoj u tome da otopne bjelančevna koje sadrže trozna kuhanjem s Mllonovm reagensom (otopnom žvnog () ntrata uz nešto žvnog () ntrata u duščnoj kseln) daju smeđecrven talog. Adamkezvcz-Hopknsovu reakcju uvjetuje ndolov prsten, sadržan u amnokseln trptofanu. Dodatkom glokslne kselne CHOCO O H nešto koncentrrane H2S 0 4 rastopm odgovarajuće bjelančevne pojavljuje se modroljubčasta boja. Reakcja na sumpor karakterstčna je za bjelančevne u čjem sastavu ma amnokselna koje sadrže sumpora. Pr kuhanju takvh bjelančevna s olovnm acetatom u lužnatoj otopn stvara se talog crnog olovnog sulfda. Reakcje taloženja. Zagrjavanjem se otopne bjelančevna denaturraju, pa se onda talože (koagulacja, zgrušavanje). soljavanjem solma kao što su kuhnjska sol, natrjev sulfat, amonjev sulfat td. nastaje reverzblno taloženje. Ovaj postupak može se prmjent za odvajanje bjelančevna od međuprodukata njhove razgradnje. Sol teškh metala (npr. acetat željeza, bakra, žve, cnka, olova dr.) talože bjelančevne skoro potpuno. Bjelančevne se djelomčno talože jakm mneralnm kselnama. Znatno djelotvornje su reagencje na alkalode, kao što su trkloroctena kselna, sulfosalclna kselna, fosforvolframova kselna, fosformolbdenska kselna, pkrnska kselna, tann ostale štavne tvar. Taloženje ovm reagensma potpuno je samo u kselm otopnama, pa se provod občno uz dodatak octene kselne. Kako su bjelančevne netopljve u organskm otapalma, talože se z svojh vodenh otopna dodatkom alkohola, acetona, etera td. Određvanje bjelančevna. Bjelančevne se mogu kvanttatvno odredt gravmetrjsk tako da se prpreme u čstom stanju suše. Al najčešće se kvanttatvno određuju tako da se odred kolčna duška prema Kjeldahlu ustanovljena kolčna duška množ prethodno određenm faktorom, da se dobje sadržaj bjelančevna u tvar koja se sptuje. Kako pojedne vrste bjelančevna sadrže donekle razlčte kolčne duška, one maju razlčte faktore. Prosječn faktor bjelančevne kolagena znos, npr., 5,62, a keratna 6,04.
56 BJELANČEVNE Za pojedne vrste bjelančevna zrađen su razn postupc kvanttatvnog određvanja, kao polarografsk, refraktometrjsk, nefelometrjsk kolormetrjsk postupak, a u novje vrjeme prmjenjuju se također adsorpcjska analza bološke metode. Snteza bjelančevna. Do danas nje uspjelo kemjskm putem od amnokselna sntetzrat b. kakve se pojavljuju u prrod; mogu h zgradt jedno žv organzm koj sam sadrže bjelančevne. Čovjek žvotnje moraju hranom prmt već zgrađene b., koje pregrađuju u b. podesne svojem organzmu. Bljke mogu zgradt b. od jednostavnh anorganskh spojeva (ntrata, amonjevh spojeva, a neke od duška z uzduha, ugljčnog doksda vode). Sntezu polpeptda uspo je kemjskm putem prv zvršt E. Fscher. Postupak se sastojao u prevođenju amnokselna u kselnske klorde (v. Amnokselne). Dobven klord mogu se u lužnatoj sredn vezat na molekulu druge amnokselne l na nek peptd: H2N CH COC1 + H2N CH COOH - R- R 2 H2H CH CO NH CH COOH + HC1. R x R 2 Tm načnom E. Fscher je prpravo oktadekapeptd, tj. polpeptd sa 18 molekula leucna glcna, a njegov učenk Abderhalden nonadekapeptd (sa 19 molekula sth amnokselna). M. Bergmann L. Zervas dotjeral su postupak tme što su blokral krajnju amnogrupu karboksbenzo- (benzlkarbonato-) grupom C6H 5CH2OCO, koja se na koncu može nehdroltčkm načnom uklont. Tme je omogućena snteza mnogh kompleksnh polpeptda, od kojh, međutm, njedan nje velčnom molekule dostgao klasčne Fscherove Abderhaldenove. Tako su Prelog Weland (1946) od dvje molekule glcna po jedne molekule lzna glutamnske kselne sntetzral tetrapeptd s amnskom karbokslnom grupom u pobočnm lancma, a Du Vgneaud suradnc su provel (1954) potpunu sntezu hormona okstocna, koj je polpeptd molekularne težne 1007, sastavljen od 8 razlčth amnokselna, od kojh pet tvor velk prsten. Tvar slčnu bjelančevnama s molekularnom težnom 250 000 500 000 prpravo je H. Tauber (1951) z enzmatskog hdrolzata prrodnh bjelančevna pomoću jednog drugog enzma u slabo alkalnoj sredn na 37 C. Praktčnu važnost već danas ma tzv. bološka snteza bjelančevna, koja se provod u ndustrjskom mjerlu. Vrš se na taj načn da se otopne šećera uz dodatak duščnh sol prepuste vrenju pomoću nekh dvljh kvasnh gljvca (npr. Torula utls). Tako se z 100 g grožđanog šećera dobva do 210 g kvasnh gljvca, koje sadrže oko 25% suhe tvar, od čega oko 60% vsokovrjednh bjelančevna. Na ovaj načn mogu se skoršćvat otpadn lug od prozvodnje sulftne celuloze, drvn otpac s. U novje vrjeme pokazalo se da ove vrste kvasnh gljvca mogu skoršćvat kao hranjvo tlo ne samo šećere već alkohole, acetaldehd octenu kselnu. Kako se ov spojev mogu prpravt z acetlena, a ovaj z kalcjeva karbda, omogućena je na taj načn bološka snteza bjelančevna z jednostavnh anorganskh tvar. Bjelančevne kvasnh gljvca sadrže veće kolčne nuklenskh kselna većnu prrodnh amnokselna, osm onh koje sadrže sumpora. Dodatkom 2% čstna ove bjelančevne mogu dobt punu hranjvu vrjednost. Neke vrste zelenh alga također zgrađuju znatnje kolčne bjelančevna, pa se mogu skorstt u prehrambene svrhe. Uzgajaju se umjetnm putem u vodenm otopnama podesnh mneralnh sol, na svjetlu uz dovod ugljčnog doksda. Podjela bjelančevna. Bjelančevna ma velk broj sve su po kemjskom sastavu struktur vrlo složene a među sobom slčne; stoga do danas nje pošlo za nkom raconalno h podjelt. Najvše se upotrebljava podjela bjelančevna na jednostavne (protene), složene l konjugrane, zvedene (protede). Jednostavne se bjelančevne hdroltsk cjepaju samo na amnokselne, a složene bjelančevne daju hdrolzom druge spojeve, kao ugljkohdrate, lpode, neke obojene tvar td. Osm same bjelančevne, složene bjelančevne sadrže, dakle, vezanu još drugu sastojnu, tzv. prostetsku grupu. Pokazalo se, međutm, da većna»jednostavnh«bjelančevna sadrž vezane druge tvar, makar u manjoj kolčn. U zvedene bjelančevne ubrajaju se razn produkt nastal zmjenom l razgradnjom natvnh bjelančevna. U novje vrjeme predložena je (W. T. Astburv), na temelju rendgenografske analze, podjela bjelančevna na globularne b. l sferoprotene lnearne, jbrlarne l vlaknate b. Globularne b. maju kuglaste l elpsodne čestce građene od krstalta koj nsu jedan u odnosu prema drugome pravlno poredan. Fbrlarne b. su netopljve, a pojavljuju se u oblku vlakna. Građene su također od krstalta, al su on u njma među sobom povezan tako da su poredan pretežno u smjeru os vlakna. Daljnja podjela na jednstvenoj raconalnoj baz nje moguća, pa se jednostavne globularne b. djele redovto prema topljvost u vod, elektroltma alkoholu prema ponašanju pr zagrjavanju, lnearne prema sastavu, struktur fzkalno-kemjskom ponašanju, složene prema prostetskm grupama, a zvedene prema načnu zmjene stepenu razgradnje prrodnh bjelančevna. Prema tome mogla b se zvršt ovakva podjela bjelančevna: 1. Globularne bjelančevne: A. Jednostavne b. (albumn, globuln, prolamn, gluteln, protamn, hston); B. Složene b. (kromoproted, nukleoproted, fosforproted, glkoproted, lpoproted);. Lnearne bjelančevne (keratn, kolagen, elastn, fbron);. zvedene bjelančevne (acdalbumn alkalalbumnat, denaturrane bjelančevne, albumoze pepton, peptd). Svaka navedena skupna obuhvaća velk broj bjelančevna, veoma slčnh po svojm svojstvma struktur. U žvotnm procesma organzama najveće značenje maju globularne bjelančevne, s tehnološkog gledšta važnje su fbrlarne z njh zvedene. Jednostavne globularne bjelančevne. 1. Protamn su u vod topljve bjelančevne koje ne koagulraju zagrjavanjem, a talože druge bjelančevne z njhovh otopna. Nske su molekularne težne: 2000 *4000, te h nek ne računaju u bjelančevne. Građene su razmjerno jednostavno od malog broja bazčnh amnokselna, naročto argnna; u svom sastavu nemaju kselh amnokselna amnokselna koje sadrže sumpor. Reagraju jako lužnato, a nalaze se u spoju s nuklenskm kselnama pretežno u stancama nekh žvotnja. Glavna su sastojna sperme nekh rba (salmn, klupen, cprnn). 2. Hston su grupa bjelančevna koje tvore prelaz zmeđu jednostavnh protamna vsokomolekularnh, zamršeno građenh bjelančevna. U vod su topljv, al se talože dodatkom amonjaka koagulraju djelovanjem toplne. maju bazčan karakter, ako sadrže manje bazčnh amnokselna od protamna. Hston se nalaze često povezan s nuklenskm kselnama u jezgr žvotnjskh stanca, u sastavu stanca sjemenk, bjelh crvenh krvnh tjelešaca td. 3. Albumn su uz globulne, s kojma se pojavljuju občno zajedno, najrasprostranjenje globularne bjelančevne, jer h sadrž svaka žva stanca. Topljv su u čstoj vod, ne talože se razrjeđenm kselnama lužnama, a tvore sol koje dobro krstalzraju. Razmjerno se teško soljavaju, zagrjavanjem koagulraju, lako podlježu djelovanju enzma. Molekularna težna albumna je razmjerno nska, znos 17 000---70 000. Albumn, za razlku od globulna, ne sadrže amnokselnu glkokol, a bogat su dkarbonskm amnokselnama toamnokselnama. Jajn albumn sadrž npr. 6,1% asparagnske kselne, 14,0% glutamnske kselne, 1,4% oksglutamnske kselne, 2,3% čstna, 5,2% metonna, 5,0% lzna, 5,6% argnna, 4,2% trozna, 1,5% hstdna druge amnokselne. Albumn se pojavljuju u razmjerno većm kolčnama u žvotnjskm nego u bljnm organzmma. Pokazuju neke razlke po porjeklu, pa se djele na jajne, mlječne, krvne druge albumne. Bjelančevna globn u sastavu hemoglobna također se ubraja u albumne. Od bljnh albumna poznat su npr. rcn z sjemenk rcnusa, legumeln z mahunjača, leukozn z žtarca td. Za tehnčke svrhe albumn se dobvaju prvenstveno z jaja krv. Jajn se albumn prređuje tako da se najprje žumanjak odvoj od bjelanjka, koj se onda čst fltrranjem taloženjem, a zatm se osuš u vakuumu na temperaturama nžm od 53 C.
U trgovnu dolaz u oblku prozrnh žućkasth lstća, potpuno topljvh u vod. Služ u farmaceutskoj ndustrj u tsku tekstla. Žumanjak koj se kao nusprozvod dobva pr prozvodnj albumna občno se konzervra kuhnjskom sol bornom kselnom, a služ pretežno za maštenje koža. Krvn albumn, koj je znatno jeftnj od jajnoga, a upotrebljava se kao ovaj u tekstlnoj ndustrj, dobva se uglavnom z krv goveda konja. 4. Globuln su u neutralnoj vod netopljve b., al se lako otapaju u razrjeđenm otopnama neutralnh sol lužna. maju znatno veću molekularnu težnu nego albumn. Sadrže dosta leucna, glutamnske kselne, glkokola, lzna, argnna trozna. Globuln se, kao albumn, nalaze u svakoj žvoj stanc, zatm u krv, mljeku jajma. Bljke sadrže vše globulna nego albumna, naročto u sjemenju (edestn, fazeolntd.). U globulne se ubraja bjelančevna krv, fbrnogen, bjelančevna mšća, moznogen, koje pr zgrušavanju prelaze u fbrlarne bjelančevne fbrn mozn. 5. Prolamn su bljne bjelančevne koje se zajedno s glutelnma nalaze u sjemenkama žtarca. Za razlku od ostalh bjelančevna, topljv su u alkoholu všh koncentracja (50-90%), al nsu topljv u apsolutnom alkoholu u čstoj vod. Sadrže proln mnogo dkarbonskh amnokselna, naročto glutamnsku kselnu. Osm toga sadrže relatvno veću kolčnu leucna, a manje lzna, argnna hstdna, zbog čega m je bološka vrjednost manja. Predstavnc ove skupne bjelančevna su gljadn pšence raž, horden ječma zen kukuruza. Gljadn zajedno s glutelnma tvor gluten kao bjelančevnu ljepka pšence raž. Gluten služ kao vezvo pr pečenju tjesta od brašna ovh žtarca. 6. Gluteln se nalaze zajedno sa srodnm prolamnma u zrnju žtarca, a naročto h mnogo ma u rž, koja ne sadrž prolamna. Od prolamna se razlkuju po tome što nsu topljv u alkoholu. Gluteln nsu topljv n u čstoj vod, al su topljv u razrjeđenm kselnama lužnama. Složene bjelančevne. 1. Kromoproted su bjelančevne koje kao prostetsku grupu sadrže neku boju. Najvažnj njhov predstavnk je hemoglobn crvenh krvnh tjelešaca. Sastoj se od bjelančevne globna dervata prola koj sadrž željeza, a nazva se hemn. Globn su srodn albumnma, a među sobom se razlkuju prema vrst organzma od kojeg potječu. Hemoglobn služ organzmu za prenošenje kska, jer ga lako prma prelazeć u okshemoglobn, a ovaj se opet lako reducra u hemoglobn. Glavnu ulogu u tome ma željezo hemna, koje se nalaz u dvovalentnom oblku. Hemoglobnu je srodna crveno obojena tvar mšća, moglobn. 2. Nukleoproted sačnjavaju glavn sastavn do jezgre svh žvh stanca. Sastoje se od bjelančevna nuklenskh kselna BJELANČEVNE 57 koje tvore prostetsku grupu. Bjelančevne vezane u nukleoprotedma prpadaju većnom grup hstona protamna. Nukleoproted maju ksel karakter. 3. Fosforproted kao prostetsku grupu sadrže estersk vezanu fosfornu kselnu, koja se može lako otcjept. U žvotnjskom organzmu pojavljuju se većnom u oblku kalcjevh sol. maju ksel karakter, jer sadrže dkarbonske kselne, a slabo su topljve u vod neutralne reakcje. Tope se u slabm lužnama, a dodatkom kselna ponovo se talože z otopne. Fosforproted su naročto važn za shranu mladh organzama, jer sadrže fosfor, kalcj nenadoknadve (esencjalne) amnokselne. Najpoznatj fosforproted su kazen mljeka vteln žumanjka kokošjeg jajeta. Kazen je važan u srarstvu, a ma rašreno tehnčko značenje u prozvodnj plastčnh masa (galalt), umjetnh vlakna (lantal), ljepla, pokrvnh boja za kožu td. 4. Glkoproted su glavne sastojne sluzasth tvar hrskavca u organzmma. Sadrže veću kolčnu lablno vezanh ugljkohdrata, pretežno glukozamn galaktozu. Stoga njhov elementarn sastav pokazuje razmjerno manju kolčnu duška (13 15%), a već sadržaj kska ( ~ 31%). Ksela su karaktera, a zagrjavanjem ne koagulraju. Nsu topljv u vod n u otopnama neutralnh sol, al se lako otapaju u slabm lužnama. Glkoproted koj se talože z svojh lužnath otopna dodatkom kselna ponovo otapaju suvškom kselne (osm octene) nazvaju se mucn. Glkoproted koj se z svojh lužnath otopna ne talože kselnama zovu se mukod. 5. Lpoproted su bjelančevne povezane s lpodma a najčešće s fos- fatdma, kao prostetskom grupom. Osnovne bjelančevne su za sebe netopljve. al u takvom spoju postaju topljve. Nek vrlo važn enzm (ferment) npr. proteoltčk enzm pepsn trpsn spadaju u jednostavne b. za svoje bološko kataltčko djelovanje zahvaljuju određenm grupama u samoj molekul protena, al većna enzma zgleda da su složene bjelančevne u kojma je noslac bološke aktvnost razmjerno mala jednostavno građena prostetska grupa (ovdje zvana koenzm l koferment), vezana za velk zamršeno građen proten l proted (ovdje zvan apoenzm l apoferment). nek hormon spadaju u bjelančevne. Jedan od najvažnjh protenskh hormona je nsuln, koj je po topljvost u vod elektroltma slčan globulnma. Lnearne bjelančevne pretežno zgrađuju vezvno potporno tkvo žvotnjskh organzama. Odlkuju se vlaknatom strukturom, netopljvošću u vod postojanošću prema utjecaju kemjskh sredstava enzma. U ovu skupnu ubrajaju se tehnčk najvažnje bjelančevne (keratn, kolagen, elastn, fbron). Načn na koj su povezan osnovn polpeptdn lanc u krstalte razlčt je u pojednm vrstama fbrlarnh bjelančevna. 1. Keratn je nazv za grupu bjelančevna nejednstvenog kemjskog sastava razlčte strukture. Stoga svojstva keratna mogu bt veoma razlčta u zavsnost od vrste žvotnje organa z kojeg potječe, kao od uvjeta razvoja tog organa. Keratn su sastavn do svh rožnath tvar žvotnjskh organzama; zgrađuju dlake, vunu, pokožcu, perje, ljuske, nokte, kopta, papke, rogove slčne tvorbe. Odlkuju se većm sadržajem sumpora, koj potječe od amnokselne čstna. Cstn povezuje susjedne osnovne polpeptdne lance keratna svojm dsulfdnm poprečnm vezama glavnh valencja. Zbog toga S. 4. Globularna bjelančevna. Elektronska mkrografja krstala vrusa nekroze duhana. Promjer molekule ~ 25 nm. Donj desn ugao krstala počeo se otapat
58 BJELANČEVNE su keratn, u usporedb s ostalm bjelančevnama, znatno otpornj prema učnku raznh kemkalja proteoltskh enzma. Pored čstna karakterstčna je za keratne amnokselna trozn, jer je zapaženo da se orožavanjem odgovarajućh tvorb žvotnjskh organzama povećava sadržaj ove amnokselne. U vod, slabm kselnama slabm lužnama na sobnoj temperatur keratn su netopljv. Kuhanjem s vodom na 150 C pod prtskom, l zagrjavanjem s jakm kselnama lužnama, keratn se razgrađuju cjepaju najprje na topljve albumoze, tzv. keratoze, a zatm na peptone, peptde amnokselne. S obzrom na kolčnu pojednh amnokselna sastav keratna može bt veoma razlčan. Tako se sadržaj najvažnjh amnokselna keratna kreće u sljedećm grancama: cstn 4,7 11,5%, trozn 2,9 5,2%, lzn 1,0 3,1%, argnn 4,5 10,5%, hstdn 0,6-10,2%, glutamnska kselna 3,0 17,2%, glkokol 0,4 9,1%, proln 3,4 4,4%, leucn 3,6 18,3% alann 1,2 6,8%. Ustanovljeno je da kolčne bazčnh amnokselna u raznm vrstama keratna stoje u jednostavnom cjelobrojnom molekularnom odnosu. Keratn se pojavljuju u tr oblka, to kao a-keratn,?-keratn skraćen (superkontrahran) keratn. Razlkuju se, prje svega, duljnama osnovnh polpeptdnh lanaca, koje se u njma odnose kao 3:6:2. Keratn u dlakama, pokožc, papcma td. nalaz se u a-oblku. Ako se u prsustvu vode vanjskom slom steže, prelaz u js-oblk uz produženje polpeptdnh lanaca do 100%. Kad prestane djelovat sla koja ga steže, vraća se u a-oblk. Kad se dsulfdn vezov cjepaju kemkaljama, a-keratn prelaz u skraćen oblk. Ove promjene objašnjavaju se pretpostavkom da su osnovn polpeptdn lanc keratna nabran, pa stezanjem prelaze u opružen oblk. U skraćenom keratnu osnovn polpeptdn lanc zauzmaju još nabranj oblk. Rendgenografske studje a-keratna, koje su pokazale da su amnokselnsk ostac u molekul mnogo blže jedan drugome nego što odgovara ck-cak-struktur u ravnn, dovele su do hpoteze o spralnoj struktur (a-helksu) o kojoj je blo naprjed rječ (s. 3). Rendgenografja?-keratna dala je za razmak među amnokselnskm ostacma vrjednost 3,3 A, što je još uvjek manje nego što odgovara ck-cak- -struktur u ravnn. L. Paulng. R. B. Corey H. R. Branson objašnjavaju to tme da je ploha u kojoj lež polpeptdn lanac nabrana u ckcaku, kako pokazuje s. 5. Razmak među polpeptdnm lancma, zmjeren rendgenografsk, znos s l 5 - Pollpeptdn lanac Č-keratma (shematsk) 4,65 A, što se dobro slaže s vrjednošću zračunatom uz pretpostavku da su nabran lanc spojen sekundarnm valencjama paralelno, dajuć plsranu strukturu krstalta koju shematsk prkazuje sl. 1. Kako keratn ne podlježu djelovanju enzma čovječjeg organzma, on nsu probavljv, pa nemaju hranjve vrjednost. Buduć da sadržavaju velku kolčnu nenadoknadvh amnokselna (do 60%, a meso npr. samo ~ 48%) pokušavaju se z keratna, djelomčnom hdrolzom kselnama, prpravt probavljv prozvod. Lčnke moljca posjeduju posebn reducrajuć sstem enzma, kojm uz lužnatu reakcju razgrađuju keratne. U sastavu razlčth tvorb žvotnjskh organzama keratn su važna ndustrjska srovna. Tako vuna u tekstlnoj ndustrj služ za prozvodnju toplh, čvrsth tkanna, trkotaže, sagova td., dlake čeknje služe za prozvodnju pusta (flca), četaka, kstova za punjenje podloga, a rogov, papc kopta za prozvodnju dugmad, češljeva slčnh prozvoda. 2. Kolagen tvor u žvotnjskm organzmma većnu vezvnog potpornog tkva, kao što su koža, žle, hrskavca, kost nek drug organ. Postoj u oblku vlakana ne može se prpravt u drugom oblku, jer se rušenjem vlaknate strukture kolagen kemjsk mjenja. Poput keratna, kolagen nje jednstvena bjelančevna određenog kemjskog sastava, jer postoje razlke zavsne od vrst žvotnje, organa od kojeg potječe drugh uvjeta. Čst suh kolagen je tvrda bezbojna tvar, netopljva u vod, slabm kselnama, slabm lužnama organskm otapalma. Bubr u hladnoj vod slabm kselnama lužnama, a razgrađuje se djelovanjem enzma. Karakterstčno je svojstvo kolagenskh vlakana da se zagrjavanjem s vodom na 62 64 C skupljaju (mežuraju) na oko trećnu prvobtne dužne. To se objašnjava čnjencom da prvobtno stegnut osnovn polpeptdn lanc zauzmaju nabran položaj. Daljnjm zagrjavanjem kolagen hdrolzra pomalo prelaz u otopnu kao želatna l tutkalo. Od ovog svojstva potječe nazv kolagen, koj u doslovnom prjevodu s grčkoga znač»stvara tutkalo«. U koncentrranm kselnama lužnama kolagen pomalo hdrolzra već na sobnoj temperatur. Rezorcn-fuksn boj kolagenska vlakna ružčasto. Tehnčk najvažnje svojstvo kolagena je njegova sposobnost da veže razne štavne tvar (treslovne) tme dobva nova svojstva, čme se korst kožarstvo pr štavljenju koža (v. Kozarstvo). Tako uštavljena kolagenska vlakna ne bubre u hladnoj vod, kuhanjem ne prelaze u želatnu veoma su otporna prema gnjljenju, pa se dugo ne raspadaju. Vezanje štavnh tvar s kolagenom vrš se na njegovm polarnm peptdnm grupama. Osnovna amnokselna kolagena je glkokol, kojeg sadrž 25,5%. Naročto mjesto u zgradnj osnovnh polpeptdnh lanaca kolagena zauzmaju mnokselne proln (19,7%) oksproln (14,1%). Prema M. Bergmannu sekundarna mnogrupa prolna oksprolna reagra s karbokslnom grupom drugh amnokselna kao prmarna amnogrupa, pa tvor peptdn vez prema sljedećoj shem: N H 2 CH COOH + NH CH COOH - \ R l ^ 2 amnokselna mnokselna N H,-C H CO N CH COOH. \ R- R 2 dpeptd mnokselne ugrađene u polpeptdne lance daju kolagenu neka posebna svojstva. Tako se kolagen djelomčnom hdrolzom raspada u manje polpeptdne lance najprje na onm mjestma gdje su te kselne ugrađene. Pr tom je karakterstčno da se ne povećava broj slobodnh amnogrupa, jer se oslobađaju samo sekundarne mnogrupe karbokslne grupe. Za zgradnju kolagena značajne su damnomonokarbonske kselne lzn (5,9%) argnn (8,2%), kao monoamno-dkarbonske kselne: asparagnska (3,4%) glutamnska (5,8%) kselna. Ove amnokselne, spojene u polpeptdn lanac kolagena, zadržavaju još po jednu slobodnu amnogrupu l karbokslnu grupu; ove polarne grupe stvaraju poprečne solne (elektrovalentne) veze zmeđu osnovnh polpeptdnh lanaca kolagena, maju sposobnost hdratacje, a osm toga reagraju s kselnama lužnama, pa stvaraju jako dsocrane sol. Kolagen pretežnm djelom zgrađuje kožn sloj srovh koža, koj se u kožarstvu tokom prerade pretvara u uštavljenu kožu. Osm u kožarskoj ndustrj, kolagen je važan u prozvodnj želatne tutkala, umjetnh crjeva umjetne kože. 3. Elastn je bjelančevna od koje su zgrađena elastnska vlakna razlčtog žvotnjskog tkva. To je svjetložuta tvar u oblku tankh vlakana. Elastnska vlakna odlkuju se netopljvošću u vod, u poredb s kolagenom, većom otpornošću prema kselnama lužnama, al mnogo lakše podlježu učnku trpsna pepsna. Rezorcn-fuksn boj ad še elastnska vlakna tamnomodro. Elastn sadrž veću kolčnu alfatskh neutralnh amnokselna, naročto glkokol (29,4%), leucn (26,7%), zatm valn (15,5%) proln (15,2%). Osnovn polpeptdn lanc elastnskh vlakana maju razmjerno malo poprečnh vezova. Sam molekularn lanc skupljen su u nabore, a mogu se stegnut vanjskom slom opet skratt kad vanjska sla prestane djelovat. 4. Fbron. Nt dudova svlca sastoje se od vlakana fbrona, koja su obavjena ljepljvom masom, zvanom sercn. Fbron svle netopljv je ne bubr u vod, enzm ga ne razgrađuju, kao n kselne n lužne na sobnoj temperatur. Fbron je građen gotovo sključvo od glkokola (43,8%), alanna (26,4%) trozna
BJELANČEVNE BOJA 59 (13,2%). Njhov se sadržaj može zrazt jednostavnm molarnm odnosom 8:4:1. Fbron sadrž manje kolčne argnna, lzna hstdna. Zbog svoga sastava, osnovn polpeptdn lanc fbrona ne sadrže dužh pobočnh lanaca, a povezan su pretežno samo vodkovm vezama. zvedene bjelančevne. 1. Acdalbumn alkalalbumnat nastaju djelovanjem slabh kselna lužna na natvne bjelančevne. Občno su netopljv u vod otopnama neutralnh sol, a topljv su u lužnama l kselnama. 2. Koagulrane bjelančevne nastaju djelovanjem toplne na prrodne bjelančevne. 3. Albumoze pepton su prv prozvod hdroltske razgradnje bjelančevna. Albumoze su manje razgrađene pa još maju sposobnost koagulranja mogu se z svojh otopna solt amonjevm sulfatom; pepton se vše ne mogu solt. Pepton se lakše tope u vod alkoholu od albumoza. Albumoze maju veću molekularnu težnu od peptona, al u sastav albumoza peptona uvjek ulaze čestce razlčth velčna. Želatna tutkalo su najvažnj tehnčk prozvod u sastav kojh pretežno ulaze albumoze pepton. Dobvaju se zagrjavanjem kolagena s vodom; želatna sadrž razmjerno vše albumoza od tutkala. Želatna tutkalo tehnčk se prozvode z kostju, hrskavca, a naročto z otpadaka koj nastaju pr prerad srovh koža (mesne). Kost se prethodno obrađuju sumpornom kselnom, a kožn otpac vapnenm mljekom. Tako prređen materjal kuha se najprje na nžoj temperatur, občno 50--550, a zatm na povšenoj temperatur. skuhavanjem na nžm temperaturama sparvanjem u vakuumu dobvaju se želatne bolje vrste. Kvaltetne želatne su bezbojne, a tehnčke vrste želatne obojene su žutosmeđe. Želatna se često upotrebljava u prehrambene svrhe, ako nje punovrjedno hranjvo, jer sadrž manje nenadoknadvh amnokselna. Prmjenjuje se u ndustrj ljekova, flmova plastčnh masa. z manje vrjednog materjala dobva se na všm temperaturama tutkalo. Tutkalo je dobro ljeplo za razne svrhe. 4. Peptd se dobvaju daljnjom razgradnjom bjelančevna preko peptona. Uglavnom se dobro tope u vod, al u apsolutnom alkoholu občno nsu topljv. Nemaju određeno talšte razgrađuju se uglavnom na temperaturama všm od 200 C. Nek peptd su gork, a drug bez ukusa. Sposobnost krstalzacje umanjuje m se povećanjem molekularne težne, al na to utječu amnokselne koje h zgrađuju. Sntetsk prređen peptd po svojm svojstvma odgovaraju produktma razgradnje prrodnh bjelančevna. Peptd u slobodnom oblku nalaze se u manjoj kolčn u prrod. LT.: N. Waldschmdt N. Letz, Cheme der Eweßkörper, Stuttgart 1950. N. Hellmann, Eweß, Stuttgart 1951. H. Staudnger, Organsche Kollodcheme, Braunschweg 1950. D. M. Greenberg (ed.), Amno acds and protens, Sprngfeld, 111., 1951. А. Г. Пасынский, Белки в промышленности и в сельском хозяйстве, Москва 1952. H. Neurath К. Baley, The protens, New York 195354. H. D. Sprngall, The structural chemstry of protens, New York-London 1954. 5. V. For J. F. Foster, ntroducton to proten chemstry, New York 1957. B. Jrgensons, Organc collods, Amsterdam 1958. F. Haurowtz, The chemstry and functon of protens, New York 1963. B. Gložć BOJA, u užem, strogom smslu, osjet vda što ga zazva nadražaj mrežnce oka zrakama (vdljvog) svjetla, tj. elektromagnetskm zračenjem valne dužne zmeđu 380 760 nm. Prema toj defncj boja nje svojstvo svjetla koje zazva nadražaj n predmeta sa kojeg svjetlo dolaz u oko, nje dakle svojstvo fzčkog svjeta, nego pshčk dožvljaj zazvan fzčkm uzrokom (stmulusom) zavsan od fzološkh procesa u organzmu, a osm toga od razlčth pshološkh faktora. S tme je u skladu čnjenca da vdljvo svjetlo stog spektarnog sastava (st stmulus) može zazvat razlčte dožvljaje boje u razlčth ljud, pa u stog čovjeka (npr. uz razlčtu prlagođenost oka), a st predmet prkazuje se u razlčtm bojama prema ntenztetu spektarnom sastavu svjetla koje se od njega odbja l kroza nj prolaz. pak se u tehnc, kao u občnom žvotu, govor о boj svjetla, razumjevajuć tme njegov spektarn sastav l bojen osjet koj zazva, о boj tjea, razumjevajuć tme boju svjetla koje se od njh odražava l kroz njh prolaz kad su osvjetljena danjm l njemu slčnm svjetlom. Mnog se tehnčk prozvod upotrebljavaju zbog svoje boje l se prema svojoj boj ocjenjuju, a u uvjetma moderne masovne prozvodnje u mnogm je granama tehnke vrlo važno da se određena boja jednoznačno defnra, kako b se mogla što tačnje reproducrat specfcrat. U ovom će članku bt rječ uglavnom o metodama mjerenja specfcranja boje, al će pr tom bt potrebno upoznat čtaoca također s nekm fzčkm, fzološkm pshološkm osnovama bojenog osjeta. O kemjskm aspektma boje, tj. o zavsnostma zmeđu boje konsttucje obojene tvar, v. Bojla. Rječ»boja«upotrebljava se u občnom žvotu u tehnc također za prozvod l tvar koja drugm tvarma predmetma l djelovma predmeta daje određenu boju; o»bojama«u tom smslu v. Bojla, Premaz, Pgment, Prrodne boje bojla. Fzčk stmulus boje. Elektromagnetsko zračenje koje je kadro zazvat osjet boje nazva se, u odnosu na taj osjet, njegovm stmulusom. Stmulus je u fzčkom pogledu određen ukupnm fluksom (tokom) zračenja, tj. ukupnom kolčnom energje koju on prenos u jednc vremena na mrežncu, raspodjelom te energje na razlčne valne dužne, tj. spektarnom raspodjelom stmulusa, koja se zove također stmulusnom funkcjom. Postupak kojm se određuje spektarna raspodjela stmulusa zove se spektrofotometrja. Tpčan postupak spektrofotometrjske analze, npr. svjetla reflektranog s neke obojene površne, sastoj se u tome da se bjelo svjetlo pogodnog zvora rastav na spektar, z tog spektra zolra uska vrpca valova tako dobven snop monokromatskog svjetla (svjetla jedne boje) razdjel na dvje zrake: jedna se baca na površnu sptvanog uzorka, a druga na bjelu površnu koja reflektra praktčno svekolko svjetlo što na nju pada. Fluksov zračenja reflektranh s ovh dvju površna bt će razlčt (sa uzorka bt će dakako manj) on se mogu pogodnm fotometrjskm postupkom (uz upotrebu oka l fotografske ploče) uporedt; njhov omjer nazva se spektarna reflektancja u upotrjebljenom djelu spektra. (Analogno se određuje spektarna transmtancja obojenog prozrnog tjela za monokromatsko svjetlo koj kroza nj prolaz, u odnosu na određeno»bjelo«svjetlo.) Taj se postupak provod redom s monokromatskm svjetlma (uskm vrpcama valnh dužna) uzduž cjelog spektra. S dobvenm vrjednostma može se nacrtat krvulja spektarne reflektancje (l transmtancje) za određeno složeno svjetlo, tj. krvulja koja prkazuje stmulusnu funkcju. Površna spod te krvulje predstavlja ukupn fluks zračenja stmulusa. Ako se sa <Pe označ taj fluks, sa g(a) spektarna reflektancja a sa E0(\) fluks upadnog svjetla za valnu duž:nu A, ta je površna zražena određenm ntegralom: 760 đ>e= j 0(A)-e(A)dA (1) 380 za reflektrano svjetlo; u zrazu za ukupn fluks zvora svjetla otpada g(a), a u zrazu za ukupn fluks propuštenog svjetla na mjesto g(a) dolaz r(a), spektarna transmtancja. S. 1 prkazuje, prmjera rad, krvulje spektarne reflektancje dvaju stmulusa koj zazvaju osjet zelene boje. Samo metalne površne svjetlo u pravom smslu rječ reflektraju; u druge površne svjetlo prodre spod površne se može na čestcama tjela reflektrat većm l manjm djelom apsorbrat. Za svjetlo koje nakon toga kroz površnu opet zađe z tjela kaže se da je remtrano u takvm slučajevma se govor o spektarnoj remtancj mjesto o reflektancj. To se podrazumjeva uvjek kad se u ovom članku govor o refleksj reflektancj. Stmulusna funkcja je najvažnj podatak kolormetrje (mjerenja boje). Ona boju jednoznačno karakterzra u tom smslu da dvje boje jednake stmulusne funkcje, pod jednakm uvjetma promatranja, dožvljava kao jednake svak promatrač, ma kakve ble okolnost pod kojma se boje upoređuju bez Valna dužna S. 1. Stmulusne funkcje dvju uvjetno jednakh boja obzra na to da l je vd promatrača normalan l anomalan. (Tme nje rečeno da među subjektvnm dožvljajma promatrača nema razlke.) Zato se dvje takve boje nazvaju bezuvjetno jednakma. Međutm, u protvnom smjeru jednoznačnost stmulusne funkcje nema: dvje boje koje nek promatrač (pa mao normalan vd) pod jedna-