Химический состав мозга

Серое вещество головного мозга представлено в основном телами нейронов, а белое вещество — аксонами. В связи с этим указанные отделы мозга значительно отличаются по своему химическому составу. Эти отличия носят прежде всего коли­чественный характер. Содержание воды в сером веществе головного мозга заметно больше, чем в белом веществе.

В сером веществе белки составляют половину плотных веществ, а в белом ве­ществе — одну треть 1. На долю липидов в белом веществе приходится более половины сухого остатка, в сером веществе — лишь около 30 %.

Белки

На долю белков приходит­ся примерно 40% сухой массы головного мозга. Мозговая ткань является трудным объек­том для изучения белкового состава вследствие большого содержания липидов и наличия белково-липидных комплексов.

Впервые А. Я. Данилевский разделил белки мозговой ткани на растворимые в воде и со­левых растворах белки и нерастворимые белки. Установлено, что серое вещество богаче белками, растворимыми в воде, чем белое вещество: соответственно 30 и 19%. Белое вещество, напротив, содержит гораздо больше (22%) нерастворимого белкового остатка, чем серое вещество (5%).

В нервной ткани содержатся как простые, так и сложные белки. Простые белки — альбумины (нейроальбумины), глобулины (нейроглобулины), катионные белки (гистоны и др.) и опорные белки (нейросклеропротеины).

Количество нейроглобулинов в го­ловном мозге относительно невелико — в среднем 5 % по отношению ко всем рас­творимым белкам. Нейроальбумины являются основным белковым компонентом фосфопротеинов нервной ткани, на их долю приходится основная масса растворимых белков (89 — 90%). В свободном состоянии нейроальбумины встречаются редко. В частности, они легко соединяются с липидами, нуклеиновыми кислотами, угле­водами и другими небелковыми компонентами.

Белки, которые в процессе электрофоретического разделения при рН 10,5 — 12,0 движутся к катоду, получили название катионных. Главнейшими представителями

этой группы белков в нервной ткани являются гистоны, которые делятся на пять основных фракций в зависимости от содержания в их полипептидных цепях остатков лизина, аргинина и глицина.

Нейросклеропротеины можно охарактеризовать как структурно-опорные белки. Основные представители этих белков — нейроколлагены, нейроэластины, нейростромины и др. Они составляют примерно 8 — 10% от всех простых белков нервной ткани и локализованы в основном в белом веществе головного мозга и в перифе­рической нервной системе.

Сложные белки нервной ткани представлены нуклеопротеинами, липопротеинами, протеолипидами, фосфопротеинами, гликопротеинами и т. д. В мозговой ткани со­держатся в значительном количестве еще более сложные надмолекулярные образо­вания, такие как липонуклеопротеины, липогликопротеины, возможно, и липогликонуклеопротеиновые комплексы.

Ферменты. В мозговой ткани содержится большое количество ферментов, ката­лизирующих обмен углеводов, липидов и белков. Однако до сих пор в кристаллическом виде из ЦНС млекопитающих выделены лишь некоторые ферменты, в частности ацетилхолинэстераза и креатинкиназа.

Значительное количество ферментов в мозговой ткани находится в нескольких молекулярных формах (изоферменты): ЛДГ, альдолаза, креатинкиназа, гексокиназа, малатдегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа, холинэстераза, кислая фосфатаза, моно-аминоксидаза и другие.

Липиды

Среди химических компонен­тов головного мозга особое место занимают липиды, высокое содер­жание и специфическая природа которых придают мозговой ткани характерные особенности. В груп­пу липидов головного мозга вхо­дят фосфоглицериды, холестерин, сфингомиелины, цереброзиды, ганглиозиды и очень небольшое ко­личество нейтрального жира. Кроме того, многие липиды нервной ткани находятся в тесной взаимосвязи с белками, образуя сложные системы типа протеолипидов.

В сером веществе головного мозга фосфоглицериды составляют более 60% от всех липидов, а в белом веществе — около 40 %. Напротив, в белом веществе со­держание холестерина, сфингомиелинов и особенно цереброзидов больше, чем в сером веществе.