Павлов И.П. Полное собрание сочинений. Том 5
Шрифт:
Углеводы получили свое название потому, что кислород и водород находятся в них в такой же пропорции, как и в воде, так что они представляют собой как бы соединение угля с водой. Прежде считали это за отличительную черту углеводов, но потом оказалось, что это не всегда так. Такое внешнее, грубое представление взято было из данных весового анализа. Долгое время углеводы представляли собой большую загадку, но благодаря работам химика Эмиля Фишера были разобраны и даже получены искусственно, синтетически. А это, как известно, означает полное обладание предметом. Теперь углеводы представляются химически как ангидридные формы, т. е.ьдегиды или кетоны многоатомных спиртов. Их делят на три группы по сложности: моносахариды, дисахариды и полисахариды. Состав их, таким образом, совершенно выяснен. Формула моносахаридов такая: Примером их могут служить медовый сахар, виноградный сахар и сахар, встречающийся
Так вот, первый фермент, с которым мы знакомимся, - птиалин; он имеет отношение к углеводам, причем его действие состоит в том, что он сложные углеводы - полисахариды - превращает в моносахариды, в виноградный сахар. Это превращение он делает при температуре тела и очень быстро, тогда как в лабораториях то же самое надо делать днями и сильнейшими реактивами. Мы сейчас и покажем вам действие птиалина.
Вот обыкновенный крахмал, который кухарки употребляют для киселя. Мы берем в две пробирки по десять кубиков этого крахмала. Он, как видите, липкий, тягучий. К одной из порций мы прибавляем один кубик слюны с птиалином, в другую пробирку нальем один кубик воды для контроля, чтобы вы не подумали, что то, что произойдет, сделала вода слюны. Я взбалтываю обе пробирки. Вот смотрите. Действие птиалина уже началось. В пробирке со слюной жидкость становится более светлой и подвижной. Это видно всем. Теперь мы испытаем это на другой лад. Мы профильтруем жидкости из обеих пробирок. Смотрите: крахмал с птиалином уже фильтруется через несколько секунд; из другой же порции ничего не фильтруется, так как крахмал нерастворим и жидкость эта представляет собой набухшие от воды зерна крахмала.
Итак, вы видите, что под влиянием птиалина крахмал из нерастворимого состояния перешел в растворимое. В следующий раз вы увидите, что изменения пошли гораздо глубже.
Лекция вторая. Слюнные железы.
– химический состав слюны.
– методика изучения деятельности слюонных желез
В прошлый раз мы начали изучение слюны и познакомились с первым реактивом, который организм вырабатывает при помощи слюнных желез для того, чтобы воздействовать на пищевые вещества и приготовить их так, чтобы они могли быть использованы организмом. Сегодня я буду продолжать изучение работы слюнных желез. Предупреждаю вас, что на физиологии их я остановлюсь непомерно долго, как ни на одном из последующих отделов. Смысл этого заключается в том, что из физиологии слюнных желез я делаю род введения в физиологию, т. е. на ее примере подробнейшим образом описываю все стороны физиологического исследования, чтобы у вас имелось представление о том, что делает, чем занимается физиология, какие у нее задачи и методы. Вместо того, чтобы на первых лекциях рассказывать теоретически обо всем этом, я предпочитаю показать вам фактычески, какие вопросы ставит физиология, как она их решает и какими приемами она для этого пользуется. Такое предисловие, по-моему, даст вам реальное представление и лучше введет в суть дела, чем теоретические разговоры, когда вы еще не знакомы с фактами.
Уже из того, что вы услышали, вам ясно, что физиология, во-первых, тесно примыкает к химии. Я говорил вам о химическом составе пищи, познакомил вас с ее свойствами и более подробно остановился на химической деятельности первого реактива - птиалина слюны. Мы продолжим сегодня изучение свойств ферментов на этом первом ферменте, с которым мы встретились в полости рта.
Как я вам сказал, ферментные вещества характеризуются тем, что они теряют свое химическое действие, если их в водном растворе нагреть до 50 100°. Мы это вам и покажем.
Возьмем две равных порции слюны, одну из них прокипятим, а затем исследуем их действие на крахмал. Вы увидите, что прокипяченная слюна перестанет действовать. Нагреваем до кипения, т. е. до 100°. to Теперь берем в две пробирки по 10 кубиков крахмального клейстера. В одну из них прибавляем нормальную слюну, а в другую - прокипяченную. Вы видите, что свежая слюна уже действует: крахмал просветляется и становится жидким, а кипяченая слюна не производит никаких изменений. Теперь мы профильтруем обе порции крахмала.
Итак, как вы убедились, птиалин переводит крахмал из нерастворимого соединения в растворимое. Но я уже сказал вам, что действие птиалина идет гораздо глубже. Он разлагает полисахарид - крахмал - и переводит его в моносахарид, в самый простой по своему составу сахар. Вам и предстоит сейчас убедиться, что в той порции, которая фильтруется, уже имеется сахар. Убедиться в этом можно химическими реакциями. Моносахариды характеризуются тем, что они очень легко окисляются при кипячении и отнимают от некоторых веществ кислород. Мы возьмем сернокислую окись меди, т. е. соединение серной кислоты с окисью меди. Окись меди голубого цвета, сернокислый купорос также. Теперь, если мы сюда прибавим едкого кали, то оно выделит из соединения окись меди и получатся голубые хлопья гидрата окиси меди. Кроме окисного соединения с кислородом, у меди есть еще другое соединение - закисное. Закись меди бурого цвета и содержит меньше кислорода, чем окись. Так вот, мы возьмем немного профильтрованной жидкости из той пробирки, где была нормальная слюна, прибавим туда сернокислой меди и щелочи. Щелочь отщепит от купороса окись меди, а виноградный сахар при кипячении отникет часть кислорода у голубой окиси меди и превратит ее в желто-бурую закись меди. Эта реакция носит название троммеровой пробы, и вам с ней придется часто встречаться впоследствии. Она доказывает присутствие сахара, так что ею всегда пользуются для определения сахара, например в моче и т. д. Мы берем в пробирку немного профильтрованной жидкости, прибавляем к ней реактив и кипятим. Видите, вверху жидкость уже имеет бурый цвет. Следовательно, крахмал действительно превратился в обыкновенный виноградный сахар. У нас реактив уже готовый, и он носит название фелинговой жидкости. Теперь вам ясно, что в данный момент физиология превращается в химию, она ставит себе химические задачи и решает их. В настоящее время у физиологов и химиков имеется общая научная задача - проникнуть в природу ферментов. Сейчас мы знаем только такие ферменты, которые фабрикуются живым веществом, и научная цель - достигнуть того, чтобы эти загадочные теперь ферменты готовить в лабораториискусственно. Задача совер- сршенно химическая.
Я вас познакомил коротко с ферментами и показал вам деятельность фермента слюны - птиалина. Кроме птиалина, в слюне есть еще другой фермент - оксидаза, при помощи которого происходит окисление. Но так как физиологическое значение его еще хорошо не выяснено, то я его и опускаю в своем изложении.
Итак, первой нашей задачей было возможно полно и точно познать химически ту первую реактивную жидкость, с которой мы встречаемся в организме, т. е. слюну. Второй задачей будет определение значения каждой составной части слюны - белка, воды и т. д. Как механик должен уметь объяснить, из какого материала сделана каждая часть машины и почему, так это должен объяснить и физиолог по отношению к организму животного. Это - идеал знания. Вы сейчас увидите, что до такого идеала еще далеко; у нас еще нет точного, вполне определенного ответа на все.
Зачем вода в слюне? Ну, вы можете ответить, что в рот поступают пищевые вещества для химической обработки, а для всякой химической обработки самый главный и необходимый реактив - вода. В водных растворах обыкновенно идут все химические реакции, следовательно вода должна быть и во рту, так как там уже начинается химическое превращение пищи. Ответ удовлетворительный, и вы впоследствии убедитесь, что это рассуждение совершенно правильно. Вода в слюне необходима для того, чтобы смочить, размягчить сухую пищу и тем подготовить ее для дальнейших изменений. Если бы вы взяли сухой крахмал и сухой фермент, то никакой реакции не получилось бы. Вода необходима.
Далее. В слюне из подчелюстной железы имеется муцин, слизь. Нужно и можно ответить - зачем? Как вы увидите, эта слизь имеет значение смазочного вещества. Вы знаете, что во всех машинах для легкого хода, например для вращения осей, применяют разные маслянистые смазки. Так что и по отношению к слизи слюны можно сказать, что она играет роль смазочного вещества, облегчающего прохождение пищи изо рта в желудок. Ведь вы. по собственному опыту знаете, как дерет пищевод не смазанный чем-нибудь, спешно проглоченный кусок. Завтра мы вам докажем фактически, что муцин играет роль смазки.