Павлов И.П. Полное собрание сочинений. Том 2. Часть 2
Шрифт:
Совершенно то же самое наблюдается и вом случае, если в растворе фермента имеются соли, ускоряющие свертывание. Если, например, натуральный желудочный сок нейтрализовался углекислым барием и такая нейтрализованная жидкость приливается в разных количествах к молоку, то она также свертывает молоко по второму правилу. Приводим таблицу (20).
Наконец, если взять значительно разведенный нейтральный раствор фермента и приливать его к молоку разными, но большими количествами, чтобы избежать предела, то часто наблюдается действие третьего правила: количества ферментов относятся теперь, как квадраты времен свертывания. Очевидно, разведение молока, идущее строго пропорционально вместе с увеличением фермента, правильно замедляет скорость реакции. Приводим таблицу (21).
Совершенно
Если же, беря слабые сорта сока, разбавлять его не кислотой, как делалось в предшествующем опыте, а водой, то связь количества фермента с действием (числом миллиметров переваренной белковой палочки) определяет новое правило, правило прямой пропорциональности между количеством фермента и числом (а не квадратом его) миллиметров переваренной белковой палочки. Приводим таблицу (23).
Последнее отношение уясняет основной смысл и первого правила, относящегося до реакции растворения белка. Очевидно, когда мы кислотой разбавляем данный раствор фермента, мы изменяем не один фактор, как нам казалось раньше, - именно концентрацию фермента, а два: кроме изменения количества фермента в среде, мы изменяем, - именно правильно увеличиваем, - количество кислоты относительно фермента, чем правильно ускоряем реакцию. При разведении же водой действительно изменяется в среде тольколичество фермента, отношение же концентрации фермента к концентрации кислоты остается постоянным, т. е. реакция не испытывает ускоряющего влияния. Это и будет случай реакции растворения белка, совершенно аналогичный обыкновенному случаю свертывания молока чистым нейтральным раствором фермента.
Таким образом казавшееся существенным возражение потеряло свою силу. Самый же факт варьирования правил зависимости действий фермента от количества, смотря по условиям, конечно, требует более широкого и систематического исследования, так как все эти правила ограничены определенными пределами.
Не незначительным общим подтверждением правильности руководящей идеи работы служит, помимо всех приведенных частных фактов, и то, что преследование этой мысли, и именно там, где, повидимому, сначала положение дела было решительно против нее, привело к находке новых фактов значительной важности.
По всему приведенному продолжать думать, что оба наши действия исходят от разных ферментов, но всегда в организмах, встречающихся вместе, и притом в одних и тех же количественных отношениях, было бы только привычкой к старому выводу, лишившемуся в настоящее время своих оснований.
Таким образом мы утверждаем, что оба действия принадлежат одному и тому же ферменту. Как понимать эту двойственность действия одного и того же фермента?
Конечно, первый пункт, с которого надо начинать, касается реакции свертывания молока: чтоно такое физиологически и химически? Нельзя не признать, что реакция эта долгое время была совершенно загадочной, что касается ее физиологического смысла. Если у млекопитающих животных она могла быть до известной степени истолковываема как выгодная или надобная при обработке молока в пищеварительном канале, то у всех остальных животных и растений, где совсем не встречается субстрата для молочного фермента, назначение ее было совершенно темно. Мне кажется, в этом нельзя не видеть яркого примера бесстрастного и, конечно уж, незаконного объективизма, который спокойно проходит около в высшей степени курьезного факта, не задаваясь, повидимому, необходимым вопросом: для чего же существует в том или другом животном или растении молочный фермент, который никогда не встречается с молоком? При настойчивой постановке такого вопроса неизбежно следовало бы заключение, что свертывание молока есть частное, для экспериментатора как бы случайное, обнаружение какой-то общей реакции. Честь такого заключения по справедливости, по моему мнению, должна быть приписана профессору А. Данилевскому, который в свертывании молока видел усложнение белковой частицы, обратное тому упрощению, которое наступает при действии белковых ферментов, как пепсин и т. д. И действительно, в соответствии с этим, ему удалось, вместе с учеником его Окуновым, показать и осаждение некоторых альбумоз препаратом сычужного фермента. В самом деле, что могло бы говорить против предположения, что свертывание молока есть наиболее простая стадия из длинного синтеза белковых тел? Против серьезного ничего, а за - нечто есть. Казеин и параказеин всеми признаются за очень близкие химические тела. А между тем, в той же обстановке, одно остается творе, а другое осаждается. Вполне естественно думать в таком случае о более сложной частице второго вещества. Этому представлению в высшей степени благоприятствуют только что опубликованные опыты Ловенгарта. [59] Теперь, когда у старого мнения, что белок растворяющее и молоко свертывающее действия принадлежат разным ферментам, отнято всякое основание, представляется самым естественным думать, что обе реакции суть обратимые реакции белкового фермента. Если предвидимая уже теоретически обратимость ферментных реакций вполне подтвердилась на жировых и углеводных ферментах, то почему бы белковый фермент представлял исключение? А если она должна быть и у него, то зачем ее искать далеко, когда у того же белкового фермента есть загадочная сторона действия, всего проще понимаемая именно с этой
Надо думать, к этой же категории явлений принадлежат и свертывание крови и желатинизирование панкреатического сока, описанные в работе доктора Линтварева.2 [60] Если в зимогенный панкреатический сок, содержащий много белка, прибавляется киназа, то сок превращается часто быстро в такой прозрачноплотный сгусток, что пробирку можно перевернуть вверх дном без того, чтобы содержимое ее вылилось.
Смеем думать, что с признанием обратимых реакций белковых ферментов, которых мы имеем теперь целый ряд, вероятно для различных стадий разложения белка, биологическая химия выйдет на прямую дорогу, ведущую к разрешению ее важнейшего вопроса о синтезе белкового вещества.
Помимо указанного общего значения, доказанная принадлежность обеих наших реакций одному и тому же ферменту обещает большое методическое применение, которым мы уже не раз и пользовались. Для определения количества белкового фермента молоко свертывающее действие представляет огромные выгоды сравнительно с реакцией растворения белка. Она протекает гораздо быстрей, лучше измерима и менее зависима в химическом отношении (более проста).
Мы не приводим обширную литературу по свертыванию молока, потому что не имеем претензии на открытие какихлибо новых фактов, к свертыванию молока относящихся. Центр тяжести нашей работы лежит в применении давно известных фактов к улучшению сравнительной методики исследования белок растворяющего и молоко свертывающего ферментов.
Но зато мы не хотели бы оставлять неясности относительно независимости нашей мысли о тождестве ферментов, свертывающих белок. Появившееся в заграничной прессе раньше заключение Зибера и Ненцкого, 1 [61] с одной стороны, и Пекальхаринга,2 [62] 2 с другой, - о тождестве химозина и пепсина, во-первых, есть нечто другое: эти авторы допускают, так сказать, частичное тождество этих ферментов, принимая разные добавочные группы для каждого отдельного фермента. К тому же почти никаких доказательств (кроме беглого указания на немногие случаи параллелизма) ими не было приведено в пользу этого заключения. Скорее это заключение нужно было авторам для того, чтобы иметь право говорить о полученном ими продукте из натурального желудочного сока, как о химическом индивидууме. Во-вторых, один из нас (И. Павлов) высказал мысль о тождестве этих ферментов в том смысле, как она развита в настоящем исследовании, ранее публикации упомянутых авторов. 3 [63] Заметка эта вызвана тем, что некоторые авторы считают нашу основную мысль и наши данные дальнейшим развитием заключений вышеприведенных авторов.
Приведенные выше результаты нашей работы в коротких сообщениях были заявлены в нескольких заседаниях Общества русских врачей 1902 и 1904 гг., на Съезде натуралистов в Гельсингфорсе в 1902 г. и на Международном съезде в Мадриде в 1903 г.
В постановке последних опытов относительно пропорциональности обоих действий большое участие принимал доктор Н. П. Тихомиров, за что мы приносим ему нашу искреннюю благодарность.
Внешняя работа пищеварительных желез и её механизм
[64]
При изучении работы каждой пищеварительной железы, как и вообще каждого органа, нужно различать две категории условий этой работы: постоянные, нормальные и особые, искусственные условия. Изучение этих последних служит, с одной стороны, средством анализа, с другой же стороны, может дать материал, который вообще поможет нам в будущем охарактеризовать живое вещество. Познание же первых условий выясняет либо связь данного организма с внешним миром, либо связь отдельных частей организма между собою, т. е. оно позволяет нам затронуть вопрос о внутреннем и внешнем равновесии организма. А это и является ближайшей естественно-научной задачей изучения крупных, построенных из живого вещества индивидов, высших животных организмов. Понятно, что в высшей степени сложно построенный организм может существовать только при том основном условии, чтобы отдельные составляющие его части находились в своей функции в точном равновесии между собою, а их комплекс - с окружающими внешними условиями. Те же отношения существуют и во всякой другой, хотя бы и мертвой системе. Это - наиболее общее и закономерное понятие, которое можно себе составить об организме. Постоянное стремление к поддержанию этого равновесия может быть рассматриваемо либо как приспособление, если встать на точку зрения дарвиновского учения, либо как целесообразность, если вообще рассматривать организм с субъективной, антропоморфической точки зрения. Против этих выражений, которые представляют собою общепринятые обозначения определенных фактических отношений, конечно, ничего нельзя возразить до тех пор, пока в распоряжении не имеется чисто фактического, объективного термина. Понятая в вышеупомянутом смысле идея о приспособлении или о целесообразности представляет собою неисчерпаемый источник для различных научных гипотез, служит постоянной научной темой, дает могучий толчок к дальнейшему изучению вопросов o сущности жизненных явлений. Совершенно иначе, конечно, обстоит дело с исключительно теоретическими воззрениями на эту тему, которые быстро вырождаются в беспочвенные фантазии. Очевидно, преувеличения натурфилософии и некоторых философски настроенных современных биологов, понимающих целесообразность в физиологии буквально, создали в науке, частично, впрочем, исчезающее за последнее время, отвращение к этому слову. Применение его даже для обозначения чисто фактических, определенных отношений дает строго объективный повод к тому, чтобы видеть в этом наклонность к телеологическому образу мыслей. С другой стороны, то, что представление об организме как о целой системе коренится в нас недостаточно прочно и что именно эти самые слова - приспособление и целесообразность - привносят с собою субъективную окраску, надо приписать тому обстоятельству, что вновь открытые случаи приспособления часто рассматриваются как нечто совершенно неожиданное и особенное, хотя как раз они-то и представляют существенное свойство организма, рассматриваемого как сложный аппарат.