Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 1 - Д. Мецлер 1980

Молекулы, из которых мы состоим
Химический состав клеток

Какое количество белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других веществ присутствует в живой клетке? Однозначно ответить на этот вопрос нельзя, поскольку клетки сильно отличаются одна от другой. Так, некоторые специализированные клетки накапливают в большом кoличестве триглицериды или углеводы. Железистые клетки часто характеризуются необычно высоким содержанием белка и РНК. Состав организма меняется с возрастом. Например, в организме эмбриона свиньи содержится 97% воды, а к моменту рождения ее остается 89%; для неоткормленной свиньи весом 45 кг этот показатель составляет 67%, тогда как для очень жирного животного в 135 кг весом он не превышает 40%.

Простой приближенный анализ состава ткани проводят следующим образом. Ткань полностью высушивают в вакууме при низкой температуре и из полученного твердого материала соответствующими растворителями экстрагируют липиды. После выпаривания растворителя взвешивают оставшиеся липиды. Этим методом показано, что в молодых зеленых овощах содержится 2—5% липидов в пересчете на сухой вес. Даже в очень постном мясе содержание липидов составляет 10—30%. Содержание белка часто оценивают по содержанию азота, умножив последнее на 6,25. В молодых зеленых растениях белок может составлять 20—30% сухого веса, но очень постное мясо содержит его до 50—70%.

Мерой содержания в ткани неорганических компонентов служит вес золы, образовавшейся после сжигания образца ткани при высокой температуре. Обычно зола составляет 3—10% веса ткани; при сжигании специализированных тканей (в частности, костей) этот процент больше.

В рамках такого приближенного анализа содержание углеводов оценивается вычитанием всего остального из 100%. В молодых зеленых растениях содержится до 50—60% углеводов, а в типичных животных тканях — лишь 2—10%. В исключительных случаях содержание углеводов в животных тканях оказывается более высоким. Так, в устрицах гликоген составляет 28%.

Содержание нуклеиновых кислот в клетках колеблется от 0,1% в дрожжах и 0,5—1% в мышцах и бактериальных клетках до 15—40% в тимусе (вилочковой железе) и в клетках спермы. Очевидно, в этих двух последних случаях из-за высокого содержания нуклеиновых кислот умножение содержания азота (в %) на 6,25 не дает правильной оценки содержания белка.

Таблица 2-10 Примерный состав метаболически активных клеток и тканей

^а Watson J. D., Molecular Biology of the Gene, 3rd ed., p. 69, Benjamin, New York, 1976. В процентное содержание аминокислот, нуклеотидов, углеводов и липидов включено содержание их предшественников, присутствующих в клетках.

^б Burton В. Т., Human Nutrition, 3rd ed., р. 505, McGraw-Hill, New York, 1976.

^в Long C. ed., Biochemists’ Handbook, pp. 677—679, van Nostrand-Reinhold, Princeton, New Jersey, 1961.

В табл. 2-10 приведен сравнительный состав бактерии (Е. coli), зеленого растения (шпината) и функционально активной животной ткани (печени крысы).