Aramak... BİYOKİMYA (biyolojik kimya)

- canlı organizmaları oluşturan maddelerin kimyasal doğasını, dönüşümlerini ve bu dönüşümlerin organ ve dokuların aktivitesiyle bağlantısını inceleyen biyolojik bilim. Yaşamla ayrılmaz bir şekilde bağlantılı süreçler dizisine genellikle metabolizma denir (bkz. Metabolizma ve enerji).

Canlı organizmaların bileşiminin incelenmesi uzun zamandır bilim adamlarının dikkatini çekmiştir, çünkü canlı organizmaları oluşturan maddeler suya, mineral elementlere, lipitlere, karbonhidratlara vb. ek olarak en karmaşık organik bileşikleri de içerir: proteinler ve bunların bir dizi başka biyopolimerle, özellikle de nükleik asitlerle olan kompleksleri.

Bağımsız bir bilim olarak modern biyoloji, 19. ve 20. yüzyılların başında gelişti. Bu zamana kadar B.'nin şu anda ele aldığı konular organik kimya ve fizyoloji açısından farklı açılardan inceleniyordu. Genel olarak karbon bileşiklerini inceleyen organik kimya (bkz.), özellikle bu kimyasalların analizi ve sentezi ile ilgilenir. Canlı dokuyu oluşturan bileşikler. Fizyoloji (bkz.), hayati fonksiyonların incelenmesiyle birlikte kimyayı da inceler. Yaşam aktivitesinin altında yatan süreçler. Dolayısıyla biyokimya bu iki bilimin gelişiminin bir ürünüdür ve iki kısma ayrılabilir: statik (veya yapısal) ve dinamik. Statik biyoloji, doğal organik maddelerin incelenmesi, bunların analizi ve sentezi ile ilgilenirken, dinamik biyoloji, belirli organik bileşiklerin yaşam sürecindeki tüm kimyasal dönüşümlerini inceler. Bu nedenle dinamik biyoloji, organik kimyadan ziyade fizyoloji ve tıbba daha yakındır. Bu, biyolojinin neden başlangıçta fizyolojik (veya tıbbi) kimya olarak adlandırıldığını açıklıyor.

Hızla gelişen herhangi bir bilim gibi, biyokimya da başlangıcından kısa bir süre sonra bir dizi ayrı disipline bölünmeye başladı: insan ve hayvanların biyokimyası, bitkilerin biyokimyası, mikropların (mikroorganizmaların) biyokimyası ve diğer bazı disiplinler. Tüm canlıların biyokimyasal birliği, hayvan ve bitki organizmalarında metabolizmanın doğasında da temel farklılıklar vardır. Her şeyden önce bu asimilasyon süreçleriyle ilgilidir. Bitkiler, hayvan organizmalarının aksine, vücutlarını oluşturmak için karbondioksit, su, nitrik ve nitröz asit tuzları, amonyak vb. gibi basit kimyasalları kullanma yeteneğine sahiptir. dışarıdan vücuda doğru. Bu enerjinin kullanımı öncelikle yeşil ototrofik organizmalar (bitkiler, protozoa - Euglena, bir dizi bakteri) tarafından gerçekleştirilir ve bunlar da sözde herkes için yiyecek görevi görür. biyosferde yaşayan heterotrofik organizmalar (insanlar dahil) (bkz.). Böylece bitki biyokimyasının özel bir disipline ayrılması hem teorik hem de pratik açıdan haklı görülmektedir.

Bir dizi endüstrinin ve tarımın gelişmesi (bitki ve hayvan kökenli hammaddelerin işlenmesi, gıda hazırlama, vitamin ve hormonal preparatların üretimi, antibiyotikler vb.) teknik biyoteknik biliminin özel bir bölüme ayrılmasına yol açtı.

Araştırmacılar, çeşitli mikroorganizmaların kimyasını incelerken, bilimsel ve pratik açıdan büyük önem taşıyan bir dizi spesifik madde ve süreçle karşılaştılar (mikrobiyal ve mantar kökenli antibiyotikler, endüstriyel öneme sahip çeşitli fermantasyon türleri, karbonhidratlardan protein maddelerinin oluşumu ve en basit azotlu maddeler). bileşikler vb.). Bütün bu sorular mikroorganizmaların biyokimyasında dikkate alınmaktadır.

20. yüzyılda Virüslerin biyokimyası özel bir disiplin olarak ortaya çıktı (bkz. Virüsler).

Klinik tıbbın ihtiyaçları klinik biyokimyanın ortaya çıkmasına neden oldu (bkz.).

Genellikle kendi görevleri ve özel araştırma yöntemleri ile oldukça ayrı disiplinler olarak kabul edilen biyokimyanın diğer bölümleri şunları içerir: evrimsel ve karşılaştırmalı biyoloji (biyokimyasal süreçler ve evrimsel gelişimlerinin çeşitli aşamalarında organizmaların kimyasal bileşimi), enzimoloji (yapı ve işlev). enzimlerin biyolojisi, enzimatik reaksiyonların kinetiği), vitaminlerin biyolojisi, hormonlar, radyasyon biyokimyası, kuantum biyokimyası - biyolojik olarak önemli bileşiklerin özelliklerinin, fonksiyonlarının ve dönüşüm yollarının kuantum kimyasal hesaplamalar kullanılarak elde edilen elektronik özellikleriyle karşılaştırılması (bkz. Kuantum biyokimyası).

Proteinlerin ve nükleik asitlerin yapısı ve fonksiyonunun moleküler düzeyde incelenmesi özellikle ümit verici olmuştur. Bu konu yelpazesi, biyoloji ve genetiğin (moleküler biyoloji (q.v.) ve biyokimyasal genetik (q.v.)) kesişiminde ortaya çıkan bilimler tarafından incelenmektedir.

Canlı maddenin kimyasındaki araştırmanın gelişiminin tarihsel taslağı. Canlı maddenin kimyasal açıdan incelenmesi, canlı organizmaların kurucu kısımlarını ve pratik tıp ve tarımın ihtiyaçlarıyla bağlantılı olarak içlerinde meydana gelen kimyasal süreçleri inceleme ihtiyacının ortaya çıktığı andan itibaren başlamıştır. Ortaçağ simyacılarının araştırmaları, doğal organik bileşikler hakkında büyük miktarda gerçek malzemenin birikmesine yol açtı. 16. - 17. yüzyıllarda. simyacıların görüşleri, insan vücudunun hayati aktivitesinin yalnızca kimya açısından doğru bir şekilde anlaşılabileceğine inanan iatrokimyacıların (bkz. Iatrokimya) çalışmalarında geliştirildi. Böylece iatrokimyanın en önde gelen temsilcilerinden Alman hekim ve doğa bilimci F. Paracelsus, simyanın görevinin altın ve gümüş yapmak olmadığını vurgulayarak kimya ve tıp arasında yakın bir bağlantının gerekliliği konusunda ilerici bir tutum ortaya koydu. ama güç ve erdem ilacı olanı yaratmak. Iatrokimyacılar onu balın içine soktular. Cıva, antimon, demir ve diğer elementlerin hazırlıklarını uygulayın. Daha sonra I. Van Helmont, canlı bir vücudun "meyve sularında" sözde özel ilkelerin varlığını öne sürdü. Çeşitli kimyasal işlemlerde yer alan "enzimler". dönüşümler.

17.-18. yüzyıllarda. Flojiston teorisi yaygınlaştı (bkz. Kimya). Bu temelde hatalı teorinin çürütülmesi, bilimde maddenin (kütle) korunumu yasasını keşfeden ve kuran M.V. Lomonosov ve A. Lavoisier'in çalışmaları ile ilişkilidir. Lavoisier sadece kimyanın gelişimine değil aynı zamanda biyolojik süreçlerin incelenmesine de büyük katkı sağladı. Mayow'un (J. Mayow, 1643-1679) daha önceki gözlemlerini geliştirerek, organik maddelerin yanması gibi solunum sırasında da oksijenin emildiğini ve karbondioksitin salındığını gösterdi. Aynı zamanda Laplace ile birlikte biyolojik oksidasyon sürecinin aynı zamanda bir hayvan ısısı kaynağı olduğunu da gösterdi. Bu keşif, metabolizmanın enerjileri üzerine araştırmaları teşvik etti ve bunun sonucunda, 19. yüzyılın başlarında ortaya çıktı. karbonhidratların, yağların ve proteinlerin yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarı belirlendi.

18. yüzyılın ikinci yarısının önemli olayları. Reaumur (R. Reaumur) ve Spallanzani'nin (L. Spallanzani) sindirim fizyolojisi üzerine çalışmalarına başladı. Bu araştırmacılar, hayvanların ve kuşların mide suyunun çeşitli yiyecek türleri (çoğunlukla et) üzerindeki etkisini inceleyen ilk kişilerdi ve sindirim suyu enzimlerinin incelenmesinin temelini attılar. Bununla birlikte, enzimolojinin ortaya çıkışı (enzimlerin incelenmesi), genellikle K. S. Kirchhoff'un (1814) yanı sıra enzimlerin etkisini ilk kez inceleyen Payen ve Persaud'un (A. Payen, J. Persoz, 1833) isimleriyle ilişkilendirilir. Nişastadaki amilaz enziminin in vitro olarak incelenmesi.

Fotosentez olgusunu keşfeden J. Priestley ve özellikle J. Ingenhouse'un (18. yüzyılın sonları) çalışmaları önemli bir rol oynadı.

18. ve 19. yüzyılların başında. karşılaştırmalı biyokimya alanında diğer temel araştırmalar yapıldı; Aynı zamanda doğadaki madde döngüsünün varlığı da tespit edildi.

En başından beri statik biyolojinin başarıları organik kimyanın gelişimiyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıydı.

Doğal bileşiklerin kimyasının gelişmesinin itici gücü İsveçli kimyager K. Scheele'nin (1742 - 1786) araştırmasıydı. Laktik, tartarik, sitrik, oksalik, malik asit, gliserin ve amil alkol gibi bir dizi doğal bileşiği izole etti ve özelliklerini tanımladı. I. Berzelius ve 10. Liebig'in başlangıçtaki gelişimiyle sonuçlanan araştırması 19. yüzyılda büyük önem taşıyordu. Organik bileşiklerin kantitatif elementel analiz yöntemleri. Bunu takiben doğal organik maddelerin sentezlenmesine yönelik girişimler başladı. Elde edilen başarılar - 1828'de F. Weller tarafından üre sentezi, A. Kolbe tarafından asetik asit (1844), P. Berthelot tarafından yağlar (1850), A. M. Butlerov (1861) tarafından karbonhidratlar - özellikle önemliydi çünkü olasılığını gösterdi. Hayvan dokularının bir parçası olan veya metabolizmanın son ürünleri olan bir dizi organik maddenin in vitro sentezi. Böylece 18-19 yüzyıllarda yaygın olanın tam tutarsızlığı tespit edildi. vitalist fikirler (bkz. Vitalizm). 18. yüzyılın ikinci yarısında - 19. yüzyılın başlarında. Diğer birçok önemli çalışma gerçekleştirildi: ürik asit idrar taşlarından izole edildi (Bergman ve Scheele), kolesterol safradan izole edildi [J. Conradi], glikoz ve fruktoz baldan (T. Lowitz) ve yeşil bitki yapraklarından izole edildi - klorofil pigmenti [Pelletier ve Caventou (J. Pelletier, J. Caventou)], kaslarda kreatin keşfedildi [Chevreul (M.E. Chevreul)]. Özel bir grup organik bileşiğin varlığı gösterilmiştir - daha sonra balda uygulama alanı bulan bitki alkaloitleri (Serturner, Meister, vb.). pratik. İlk amino asitler, glisin ve lösin, jelatin ve sığır etinden hidroliz yoluyla elde edildi [Proust (J. Proust), 1819; Braconnot (H. Braconnot), 1820].

Fransa'da C. Bernard'ın laboratuvarında karaciğer dokusunda glikojen keşfedildi (1857), oluşum yolları ve parçalanmasını düzenleyen mekanizmalar incelendi. Almanya'da E. Fischer, E. F. Goppe-Seyler, A. Kossel, E. Abdergalden ve diğerlerinin laboratuvarlarında proteinlerin yapısı ve özelliklerinin yanı sıra enzimatik hidroliz de dahil olmak üzere hidroliz ürünleri incelendi.

Maya hücrelerinin tanımıyla bağlantılı olarak (Fransa'da C. Cognard-Latour ve Almanya'da T. Schwann, 1836 -1838), fermantasyon sürecini (Liebig, Pasteur, vb.) aktif olarak incelemeye başladılar. Fermantasyon sürecini, oksijenin zorunlu katılımıyla meydana gelen tamamen kimyasal bir süreç olarak gören Liebig'in görüşünün aksine, L. Pasteur, anaerobiyozun var olma olasılığını ortaya koydu, yani. Fermantasyon (kendi görüşüne göre, yaşam aktivitesi hücreleriyle, örneğin maya hücreleriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılı bir süreç). Bu konuya açıklık, maya hücrelerini yok ederek (kumla öğüterek) şekeri fermente etme olasılığını gösteren M. M. Manasseina'nın (1871) deneyleri ve özellikle Buchner'in (1897) fermantasyonun doğası hakkındaki çalışmaları ile getirildi. Buchner, canlı maya gibi, şekeri alkol ve karbondioksit oluşturmak üzere fermente edebilen maya hücrelerinden hücre içermeyen meyve suyu elde etmeyi başardı.

Biyolojik (fizyolojik) kimyanın ortaya çıkışı ve gelişimi

Bitki ve hayvan organizmalarının kimyasal bileşimi ve bunlarda meydana gelen kimyasal süreçlerle ilgili büyük miktarda bilginin birikmesi, biyoloji alanında sistemleştirme ve genelleme ihtiyacını doğurdu. Bu konuda ilk çalışma Simon'un (J. E. Simon) ders kitabıydı. ) “Handbuch der angewandten medizinischen Chemie” (1842). Açıkçası, bilimde “biyolojik (fizyolojik) kimya” terimi bu zamandan itibaren yerleşmiştir.

Bir süre sonra (1846), Liebig'in "Die Tierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie" monografisi yayınlandı. Rusya'da fizyolojik kimyanın ilk ders kitabı 1847'de Kharkov Üniversitesi profesörü A.I. Khodnev tarafından yayınlandı. Biyolojik (fizyolojik) kimya üzerine süreli literatür 1873'te Almanya'da düzenli olarak yayınlanmaya başladı. Bu yıl Maly (L.R. Maly) "Jahres-Bericht uber die Fortschritte der Tierchemie"yi yayınladı. 1877'de bilimsel dergi “Zeitschr. fur fizyologische Chemie", daha sonra "Hoppe-Seyler's Zeitschr" olarak yeniden adlandırıldı. kürk fizyologische Chemie.” Daha sonra dünyanın birçok ülkesinde İngilizce, Fransızca, Rusça ve diğer dillerde biyokimya dergileri yayınlanmaya başladı.

19. yüzyılın ikinci yarısında. Birçok Rus ve yabancı üniversitenin tıp fakültelerinde özel tıbbi veya fizyolojik kimya bölümleri kuruldu. Rusya'da tıbbi kimyanın ilk bölümü 1863 yılında Kazan Üniversitesi'nde A.Ya. 1864 yılında A.D. Bulyginsky, Moskova Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Kimya Bölümü'nü kurdu. Kısa süre sonra diğer üniversitelerin tıp fakültelerinde tıbbi kimya bölümleri (daha sonra fizyolojik kimya bölümleri olarak yeniden adlandırıldı) ortaya çıktı. 1892 yılında A. Ya. Danilevsky'nin düzenlediği Fizyolojik Kimya Bölümü, St. Petersburg'daki Askeri Tıp (Tıbbi-Cerrahi) Akademisi'nde faaliyet göstermeye başladı. Bununla birlikte, fizyolojik kimya dersinin bireysel bölümlerinin okunması çok daha önce (1862-1874) Kimya Bölümü'nde (A.P. Borodin) gerçekleştirildi.

B.'nin gerçek altın çağı 20. yüzyılda geldi. Yüzyılın başında, protein yapısının polipeptit teorisi formüle edildi ve deneysel olarak doğrulandı (E. Fischer, 1901 - 1902, vb.). Daha sonra, minimum miktarda proteinin (birkaç miligram) amino asit bileşimini incelemeyi mümkün kılan mikro yöntemler de dahil olmak üzere bir dizi analitik yöntem geliştirildi; İlk olarak Rus bilim adamı M. S. Tsvet (1901 - 1910) tarafından geliştirilen kromatografi yöntemi (bkz.), X-ışını kırınım analizi yöntemleri (bkz.), “etiketli atomlar” (izotop göstergesi), sitospektrofotometri, elektron mikroskobu (bkz.) yaygınlaşmak. Hazırlayıcı protein kimyası büyük ilerleme kaydediyor; proteinlerin ve enzimlerin izole edilmesi, parçalanması ve moleküler ağırlıklarının belirlenmesi için etkili yöntemler geliştirilmektedir [S. Cohen, A. Tiselius, T. Swedberg].

Birçok proteinin (enzimler dahil) ve polipeptitlerin birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapısı çözülür. Bir dizi önemli, biyolojik olarak aktif protein maddesi sentezlenir.

Bu yönün geliştirilmesindeki en büyük başarılar, L. Pauling ve R. Corey'nin isimleriyle ilişkilidir - proteinlerin polipeptit zincirlerinin yapısı (1951); V. Vigneault - oksitosin ve vazopressinin yapısı ve sentezi (1953); Sanger (F. Sanger) - insülinin yapısı (1953); Stein (W. Stein) ve S. Moore - ribonükleaz formülünün şifresini çözmek, protein hidrolizatlarının amino asit bileşimini belirlemek için otomatik bir makine oluşturmak; Perutz (M.F. Perutz), Kendrew (J. Kendrew) ve Phillips (D. Phillips) - X-ışını yapısal analiz yöntemlerini kullanarak şifre çözme ve miyoglobin, hemoglobin, lizozim ve bir dizi diğer protein moleküllerinin üç boyutlu modellerini oluşturma ( 1960 ve sonraki yıllar).

Üreaz enziminin protein yapısını ilk kez kanıtlayan (1926) J. Sumner'ın çalışmaları olağanüstü önem taşıyordu; J. Northrop ve M. Kunitz'in pepsin ve diğerleri gibi enzimlerin kristal preparatlarının saflaştırılması ve üretimi üzerine araştırması (1930); V. A. Engelhardt, kasılma kas proteini miyozininde ATPase aktivitesinin varlığı hakkında (1939 - 1942), vb. Enzimatik kataliz mekanizmasının incelenmesine çok sayıda çalışma ayrılmıştır [Michaelis ve Menten (L. Michaelis, M. L. Menten) 1913; R. Willstetter, Theorell, Koshland (N. Theorell, D.E. Koshland), A.E. Braunstein ve M.M. Shemyakin, 1963; Straub (F.V. Straub, vb.), karmaşık çoklu enzim kompleksleri (S.E. Severin, F. Linen, vb.), enzimatik reaksiyonların uygulanmasında hücre yapısının rolü, enzim moleküllerindeki aktif ve allosterik merkezlerin doğası (bkz. Enzimler) ), enzimlerin birincil yapısı [V. Shorm, Anfinsen (S.V. Anfinsen), V.N. Orekhovich, vb.], bir dizi enzimin aktivitesinin hormonlar tarafından düzenlenmesi (V.S. Ilyin, vb.). "Enzim ailelerinin" - izoenzimlerin özellikleri araştırılmaktadır [Markert, Kaplan, Wroblewski (S. Markert, N. Kaplan, F. Wroblewski), 1960-1961].

Protein gelişiminde önemli bir aşama, ribozomların, ribonükleik asitlerin bilgi ve taşıma formlarının katılımıyla protein biyosentezi mekanizmasının deşifre edilmesiydi [J. Brachet, F. Jacob, J. Monod, 1953-1961; A. N. Belozersky (1959); A. S. Spirin, A. A. Baev (1957 ve sonraki yıllar)].

E. Chargaff, J. Davidson, özellikle J. Watson, F. Crick ve M. Wilkins'in muhteşem çalışmaları, deoksiribonükleik asidin yapısının aydınlatılmasıyla sonuçlanır (bkz.). DNA'nın çift sarmallı yapısı ve kalıtsal bilgilerin aktarımındaki rolü belirlendi. Nükleik asitlerin (DNA ve RNA) sentezi A. Kornberg (1960 - 1968), S. Weiss, S. Ochoa tarafından gerçekleştirilmektedir. Modern biyolojinin temel sorunlarından biri çözülüyor (1962 ve sonraki yıllar) - RNA amino asit kodu çözülüyor [Crick, M. Nirenberg, Matthaei (F. Crick, J. H. Matthaei), vb.].

İlk defa genlerden biri ve fx174 fajı sentezlendi. Hücrenin kromozomal aparatının DNA yapısındaki belirli kusurlarla ilişkili moleküler hastalıklar kavramı tanıtılmıştır (bkz. Moleküler genetik). Çeşitli protein ve enzimlerin (Jacob, Monod) sentezinden sorumlu olan sistronların (bkz.) çalışmalarının düzenlenmesi için bir teori geliştirilmekte ve protein (nitrojen) metabolizmasının mekanizması üzerine çalışmalar devam etmektedir.

Daha önce I.P. Pavlov ve okulunun klasik çalışmaları sindirim bezlerinin temel fizyolojik ve biyokimyasal mekanizmalarını ortaya çıkarmıştı. A. Ya. Danilevsky ve M. V. Nenetsky laboratuvarlarının I. P. Pavlov laboratuvarı ile işbirliği özellikle verimli oldu ve bu, üre oluşum yerinin (karaciğerde) açıklığa kavuşturulmasına yol açtı. F. Hopkins ve çalışma arkadaşları. (İngiltere) daha önce bilinmeyen gıda bileşenlerinin önemini belirledi ve bu temelde beslenme yetersizliğinden kaynaklanan yeni bir hastalık kavramı geliştirdi. Esansiyel olmayan ve esansiyel amino asitlerin varlığı belirlenmekte ve beslenmede protein standartları geliştirilmektedir. Amino asitlerin ara metabolizması deşifre edilir - deaminasyon, transaminasyon (A.E. Braunshtein ve M.G. Kritsman), dekarboksilasyon, bunların karşılıklı dönüşümleri ve değişim özellikleri (S.R. Mardashev ve diğerleri). Üre (G. Krebs), kreatin ve kreatinin biyosentezinin mekanizmaları açıklığa kavuşturulmuş, kasların bir grup ekstraktif azotlu maddesi - karnosin, karnitin, anserin dipeptleri keşfedilmiş ve ayrıntılı çalışmaya tabi tutulmuştur [V. S. Gulevich, Ackermann (D. Ackermann),

S. E. Severin ve diğerleri]. Bitkilerde nitrojen metabolizması sürecinin özellikleri ayrıntılı bir çalışmaya tabidir (D. N. Pryanishnikov, V. L. Kretovich, vb.). Protein eksikliği olan hayvanlarda ve insanlarda nitrojen metabolizması bozukluklarının incelenmesi özel bir yer işgal etti (S. Ya. Kaplansky, Yu. M. Gefter, vb.). Pürin ve pirimidin bazlarının sentezi gerçekleştirilir, üriner asit oluşum mekanizmaları açıklanır, hemoglobinin parçalanma ürünleri (safra, dışkı ve idrar pigmentleri) ayrıntılı olarak incelenir, hem oluşum yolları ve oluşum mekanizması Porfiri ve porfirinürinin akut ve konjenital formları deşifre edilmiştir.

En önemli karbonhidratların yapısının çözülmesinde olağanüstü başarılar elde edilmiştir [A. A. Collie, Tollens, Killiani, Haworth (B.C. Tollens, H. Killiani, W. Haworth), vb.] ve karbonhidrat metabolizmasının mekanizmaları. Sindirim enzimlerinin ve bağırsak mikroorganizmalarının (özellikle otçullarda) etkisi altında sindirim sistemindeki karbonhidratların dönüşümü ayrıntılı olarak açıklığa kavuşturulmuştur; Geçen yüzyılın ortalarında C. Bernard ve E. Pfluger tarafından başlatılan, karbonhidrat metabolizmasında ve kan şekeri konsantrasyonlarının belirli bir seviyede tutulmasında karaciğerin rolü üzerine çalışmalar, glikojen sentezinin mekanizmaları açıklığa kavuşturuldu ve genişletildi; UDP-glikozun katılımı) ve dökümü deşifre edilir [K. Corey, Leloir (L.F. Leloir), vb.]; ara karbonhidrat metabolizması için şemalar oluşturulur (glikolitik, pentoz döngüsü, Trikarboksilik asit döngüsü); Bireysel ara metabolik ürünlerin doğası açıklığa kavuşturuldu [Ya. O. Parnas, G. Embden, O. Meyerhof, L.A. Ivanov, S.P. Kostychev, A. Harden, Krebs, F. Lipmann, S. Cohen, V.A Engelhardt ve diğerleri]. İlgili enzim sistemlerinin kalıtsal kusurlarıyla ilişkili karbonhidrat metabolizması bozukluklarının (diyabet, galaktozemi, glikojenoz vb.) biyokimyasal mekanizmaları açıklığa kavuşturulmaktadır.

Lipidlerin yapısının deşifre edilmesinde olağanüstü başarılar elde edilmiştir: fosfolipidler, serebrosidler, gangliosidler, steroller ve steridler [Thierfelder, A. Windaus, A. Butenandt, Ruzicka, Reichstein (H. Thierfelder, A. Ruzicka, T. Reichstein), vb. .]

M.V. Nenetsky, F. Knoop (1904) ve H. Dakin'in çalışmaları sayesinde yağ asitlerinin β-oksidasyonu teorisi oluşturuldu. Yağ asitlerinin ve kompleks lipitlerin oksidasyon yolları (koenzim A'nın katılımıyla) ve sentezi (malonil-CoA'nın katılımıyla) hakkında modern fikirlerin gelişimi Leloir, Linen, Lipmann, D. E. Green isimleriyle ilişkilidir. Kennedy (E.Kennedy) vb.

Biyolojik oksidasyon mekanizmasının incelenmesinde önemli ilerleme kaydedilmiştir. Biyolojik oksidasyonun ilk teorilerinden biri (sözde peroksit teorisi) A. N. Bach tarafından önerilmiştir (bkz. Biyolojik oksidasyon). Daha sonra, hücresel solunumun çeşitli substratlarının oksidasyona uğradığını ve bunların karbonunun, emilen hava yerine sudaki oksijen nedeniyle CO2'ye dönüştüğünü öne süren bir teori ortaya çıktı (V.I. Palladii, 1908). Daha sonra, G. Wieland, T. Tunberg, L. S. Stern, O. Warburg, Euler, D. Keilin (N. Warburg) ve diğerlerinin çalışmaları, modern doku solunumu teorisinin gelişimine büyük katkı sağladı. dehidrojenazların koenzimlerinden birinin - bir flavin enzimi olan nikotinamid adenin dinükleotid fosfatın (NADP) ve daha sonra sitokrom oksidaz olarak adlandırılan solunum demiri içeren bir enzim olan prostetik grubunun keşfi övgüyü hak ediyor. Ayrıca NAD ve NADP konsantrasyonlarını belirlemek için spektrofotometrik bir yöntem (Warburg testi) önerdi; bu yöntem daha sonra kan ve dokuların bir dizi biyokimyasal bileşenini belirlemek için niceliksel yöntemlerin temelini oluşturdu. Keilin, solunum katalizörleri zincirinde demir içeren pigmentlerin (sitokromlar) rolünü belirledi.

Lipmann'ın koenzim A'yı keşfetmesi büyük önem taşıyordu; bu, asetatın aktif formunun - asetil-CoA'nın (sitrik asit Krebs döngüsü) evrensel bir aerobik oksidasyon döngüsünü geliştirmeyi mümkün kıldı.

V. A. Engelhardt ve Lipmann, doku solunumu sırasında salınan enerjinin önemli bir kısmının biriktiği yüksek enerjili bağlarda “enerji açısından zengin” fosfor bileşikleri, özellikle ATP (bkz. Adenozin fosforik asitler) kavramını tanıttı. (bkz. Biyolojik oksidasyon).

Mitokondriyal membranlara gömülü solunum katalizörleri zincirinde solunumla ilişkili fosforilasyonun (bkz.) olasılığı V. A. Belitser ve H. Kalckar tarafından gösterilmiştir. Oksidatif fosforilasyon mekanizmasının incelenmesine yönelik çok sayıda çalışma ayrılmıştır [Cheyne (V. Chance), Mitchell (P. Mitchell), V.P. Skulachev, vb.].

20. yüzyıl kabukta bilinen tüm vitaminlerin kimyasal yapısının deşifre edilmesi, zamanla (bkz.) işaretlendi, uluslararası vitamin birimleri tanıtıldı, insanların ve hayvanların vitamin ihtiyaçları belirlendi ve bir vitamin endüstrisi oluşturuldu.

Hormonların kimyası ve biyokimyası alanında daha az önemli bir ilerleme sağlanmamıştır (bkz.); adrenal korteksin steroid hormonlarının yapısı incelendi ve sentezlendi (Windaus, Reichstein, Butenandt, Ruzicka); Tiroid hormonlarının yapısı - tiroksin, diiyodotironin - kurulmuştur [E. Kendall (E.S. Kendall), 1919; Harington (S. Harington), 1926]; adrenal medulla - adrenalin, norepinefrin [Takamine (J. Takamine), 1907]. İnsülin sentezi gerçekleştirildi, somatotropik), adrenokortikotropik ve melanosit uyarıcı hormonların yapısı oluşturuldu; diğer protein hormonları izole edilmiş ve incelenmiştir; steroid hormonlarının birbirine dönüşümü ve değişimi için şemalar geliştirilmiştir (N. A. Yudaev ve diğerleri). Hormonların (ACTH, vazopressin vb.) metabolizma üzerindeki etki mekanizmasına ilişkin ilk veriler elde edildi. Endokrin bezlerinin fonksiyonlarının geri bildirim ilkesine dayalı olarak düzenlenme mekanizması deşifre edildi.

Bir dizi önemli organ ve dokunun kimyasal bileşimi ve metabolizmasının (fonksiyonel biyokimya) incelenmesinden önemli veriler elde edildi. Sinir dokusunun kimyasal bileşimindeki özellikler tespit edilmiştir. Biyolojide yeni bir yön ortaya çıkıyor: nörokimya. Beyin dokusunun büyük kısmını oluşturan bir dizi karmaşık lipit izole edilmiştir - fosfatidler, sfingomiyelinler, plazmalojenler, serebrositler, kolesteridler, gangliosidler [J. Thudichum, H. Waelsh, A.B. Palladium, E.M.K temsilcileri, vb.] . Sinir hücresi metabolizmasının temel kalıpları açıklığa kavuşturulur, biyolojik olarak aktif aminlerin - adrenalin, norepinefrin, histamin, serotonin, γ-amino-butirik asit vb. - rolü deşifre edilir. Çeşitli psikofarmakolojik maddeler, yeni fırsatlar açarak tıbbi uygulamaya dahil edilir. çeşitli sinir hastalıklarının tedavisinde. Sinir uyarımının kimyasal vericileri (aracılar) ayrıntılı olarak incelenmektedir; çeşitli kolinesteraz inhibitörleri, özellikle tarımda, böcek zararlılarını vb. kontrol etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kas aktivitesinin araştırılmasında önemli ilerleme kaydedilmiştir. Kasların kasılma proteinleri ayrıntılı olarak incelenmiştir (bkz. Kas dokusu). ATP'nin kas kasılmasındaki en önemli rolü belirlenmiştir [V. A. Engelhardt ve M. N. Lyubimova, Szent-Gyorgyi, Straub (A. Szent-Gyorgyi, F. V. Straub)], hücresel organellerin hareketinde, fajların bakterilere nüfuzunda [Weber, Hoffmann-Berling (N. Weber, H. Hoffmann) -Berling), I. I. Ivanov, V. Ya. Alexandrov, N. I. Arronet, B. F. Poglazov, vb.]; moleküler düzeyde kas kasılmasının mekanizması ayrıntılı olarak incelenmiştir [H. Huxley, J. Hanson, G. M. Frank, Tonomura, vb.], imidazol ve türevlerinin kas kasılmasındaki rolü incelenmiştir (G. E. Severin) ; iki fazlı kas aktivitesi teorileri geliştirilmektedir [Hasselbach (W. Hasselbach)], vb.

Kanın bileşimi ve özellikleri üzerine yapılan çalışmalarda önemli sonuçlar elde edildi: Kanın solunum fonksiyonu normal koşullarda ve bir dizi patolojik durumda incelendi; Akciğerlerden dokulara oksijen ve dokulardan akciğerlere karbondioksit transferinin mekanizması açıklığa kavuşturuldu [I. M. Sechenov, J. Haldane, D. van Slyke, J. Barcroft, L. Henderson, S.E. Severin, G.E. Vladimirov, E.M. Krep, G.V. Derviz]; kan pıhtılaşma mekanizması hakkındaki fikirler netleştirildi ve genişletildi; Kan plazmasında, konjenital yokluğunda, kanda çeşitli hemofili formlarının gözlendiği bir dizi yeni faktörün varlığı tespit edilmiştir. Kan plazma proteinlerinin fraksiyonel bileşimi (albümin, alfa, beta ve gama globulinler, lipoproteinler, vb.) incelenmiştir. Bir dizi yeni plazma proteini keşfedilmiştir (properdin, C-reaktif protein, haptoglobin, kriyoglobulin, transferrin, serüloplazmin, interferon, vb.). Yerel ve genel kan akışının düzenlenmesinde önemli bir rol oynayan ve inflamatuar süreçlerin, şok ve diğer patolojik gelişim mekanizmasında yer alan kan plazmasının biyolojik olarak aktif polipeptitleri (bradikinin, kallidin) olan bir kinin sistemi keşfedildi. süreçler ve koşullar.

Modern biyolojinin gelişmesinde, bir dizi özel araştırma yönteminin geliştirilmesi önemli bir rol oynamıştır: izotop göstergesi, diferansiyel santrifüj (hücre altı organellerin ayrılması), spektrofotometri (bkz.), Kütle spektrometrisi (bkz.), Elektron paramanyetik rezonans ( bkz.) vb.

Biyokimyanın gelişimi için bazı beklentiler

B.'nin başarıları büyük ölçüde yalnızca tıbbın modern düzeyini değil, aynı zamanda olası ilerlemesini de belirler. Biyoloji ve moleküler biyolojinin temel sorunlarından biri (bkz.) genetik aparattaki kusurların düzeltilmesidir (bkz. Gen terapisi). Belirli protein ve enzimlerin sentezinden sorumlu belirli genlerdeki (yani DNA bölümleri) mutasyonel değişikliklerle ilişkili kalıtsal hastalıkların radikal tedavisi, prensip olarak yalnızca in vitro sentezlenen veya hücrelerden izole edilen benzerlerin (örneğin bakteriler) nakledilmesiyle mümkündür. "sağlıklı" genler. Çok cazip bir görev aynı zamanda DNA'da kodlanan genetik bilginin okunmasını düzenleyen mekanizmaya hakim olmak ve birey oluşumundaki hücre farklılaşmasının mekanizmasını moleküler düzeyde deşifre etmektir. Bir dizi viral hastalığın, özellikle de löseminin tedavi edilmesi sorunu, virüslerin (özellikle onkojenik olanların) enfekte hücreyle etkileşiminin mekanizması tamamen netleşene kadar muhtemelen çözülmeyecektir. Bu yöndeki çalışmalar dünya çapında birçok laboratuvarda yoğun bir şekilde yürütülmektedir. Hayatın resmini moleküler düzeyde açıklamak, yalnızca vücutta meydana gelen süreçlerin (biyokataliz, mekanik işlevleri yerine getirirken ATP ve GTP enerjisini kullanma mekanizması, sinir uyarımının iletilmesi, maddelerin zarlardan aktif taşınması,) tam olarak anlaşılmasına izin vermeyecektir. bağışıklık olgusu vb.), aynı zamanda etkili ilaçların yaratılmasında, erken yaşlanmaya karşı mücadelede, kardiyovasküler hastalıkların (ateroskleroz) gelişmesinde ve yaşamın uzatılmasında yeni fırsatlar açacaktır.

SSCB'deki biyokimyasal merkezler. A.I.'nin adını taşıyan Biyokimya Enstitüsü, SSCB Bilimler Akademisi sistemi içerisinde faaliyet göstermektedir. A. N. Bakh, Moleküler Biyoloji Enstitüsü, Doğal Bileşikler Kimya Enstitüsü, Evrimsel Fizyoloji ve Biyokimya Enstitüsü adını almıştır. I. M. Sechenova, Protein Enstitüsü, Bitki Fizyoloji ve Biyokimya Enstitüsü, Biyokimya ve Mikroorganizma Fizyolojisi Enstitüsü, Ukrayna SSR Biyokimya Enstitüsü şubesi, Ermenistan Biyokimya Enstitüsü. SSR, vb. SSCB Tıp Bilimleri Akademisi, Biyolojik ve Tıbbi Kimya Enstitüsü, Deneysel Endokrinoloji ve Hormon Kimyası Enstitüsü, Beslenme Enstitüsü ve Deneysel Tıp Enstitüsü Biyokimya Bölümü'nü içerir. Ayrıca SSCB Bilimler Akademisi, SSCB Tıp Bilimleri Akademisi, Birlik cumhuriyetlerinin akademileri, üniversitelerde (Moskova, Leningrad ve diğer üniversitelerin biyokimya bölümleri, bir dizi) diğer enstitülerde ve bilimsel kurumlarda çok sayıda biyokimya laboratuvarı bulunmaktadır. tıp enstitüleri, Askeri Tıp Akademisi vb.), veterinerlik, tarım ve diğer bilimsel kurumlar. SSCB'de, Avrupa Biyokimyacılar Federasyonu'nun (FEBS) ve Uluslararası Biyokimya Birliği'nin (IUB) bir parçası olan Tüm Birlik Biyokimya Derneği'nin (VBO) yaklaşık 8 bin üyesi bulunmaktadır.

Radyasyon biyokimyası

Radyasyon biyolojisi, iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında vücutta meydana gelen metabolizma değişikliklerini inceler. Işınlama, hücresel moleküllerin iyonlaşmasına ve uyarılmasına, bunların serbest radikallerle (bkz.) Reaksiyonlarına ve sulu ortamda ortaya çıkan peroksitlere neden olur, bu da hücresel organellerin biyosubstrat yapılarının bozulmasına, hücre içi biyokimyasal süreçlerin dengesinin ve karşılıklı bağlantılarının bozulmasına yol açar. Özellikle, bu kaymalar hasarlı c'den gelen radyasyon sonrası etkilerle birlikte. N. İle. ve humoral faktörler radyasyon hastalığının seyrini belirleyen ikincil metabolik bozukluklara yol açar. Radyasyon hastalığının gelişiminde önemli bir rol, nükleoproteinlerin, DNA'nın ve basit proteinlerin parçalanmasının hızlanması, biyosentezlerinin inhibisyonu, enzimlerin koordineli etkisindeki bozukluklar ve ayrıca mitokondride oksidatif fosforilasyon (bkz.) dokulardaki ATP miktarında azalma ve peroksit oluşumuyla birlikte lipitlerin oksidasyonunda artış (bkz. Radyasyon hastalığı, Radyobiyoloji, Tıbbi radyoloji).

Kaynakça: Afonsky S.I. Hayvanların Biyokimyası, M., 1970; Biyokimya, ed. N. N. Yakovleva, M., 1969; ZbarekiY B.I., Ivanov I.I. ve M ve r-d ve she in S.R. Biyolojik kimya, JI., 1972; Kretovich V.JI. Bitki biyokimyasının temelleri, M., 1971; JI en ve d-j e r A. Biyokimya, çev. İngilizce'den, M., 1974; Makeev I. A., Gulevich V. S. ve Broude JI. M. Biyolojik kimya kursu, JI., 1947; Mahler, G.R. ve Cordes, Y. G. Biyolojik Kimyanın Temelleri, çev. İngilizce'den, M., 1970; Ferdman D.JI. Biyokimya, M., 1966; Filippovich Yu.B. Biyokimyanın temelleri, M., 1969; III t r a u b F. B. Biyokimya, çev. Macar'dan, Budapeşte, 1965; R aro rog t S.M. Medizinische Bioc-hemie, B., 1962.

Süreli Yayınlar- Biyokimya, M., 1936'dan beri; Tıbbi kimya soruları, M., 1955'ten beri; Evrimsel Biyokimya ve Fizyoloji Dergisi, M., 1965'ten beri; SSCB Bilimler Akademisi Bildirileri, Biyolojik Bilimler Dizisi, M., 1958'den beri; Moleküler biyoloji, M., 1967'den beri; Ukrayna byukhemichny dergisi, Kshv, 1946'dan beri (1926-1937 - Ukrayna byukhemichny sheti-tutu'nun Naukov1 notları, 1938-1941 - Byukhemny dergisi); Advances in biyolojik kimya, JI., 1924'ten bu yana; Modern biyolojideki gelişmeler, M., 1932'den bu yana; Yıllık Biyokimya İncelemesi, Stanford, 1932'den beri; Biyokimya ve Biyofizik Arşivleri, N.Y., 1951'den beri (1942-1950 - Biyokimya Arşivi); Biochemical Journal, L., 1906'dan beri; Biochemische Zeitschrift, V., 1906'dan beri; Biyokimya, Washington, 1964'ten beri; Biochimica et biophysica acta, N. Y. - Amsterdam, 1947'den beri; Bülten de la Soci6t<5 de chimie biologique, P., с 1914; Comparative Biochemistry and Physiology, L., с 1960; Hoppe-Seyler’s Zeitschrift fiir physiologische Chemie, В., с 1877; Journal of Biochemistry, Tokyo, с 1922; Journal of Biological Chemistry, Baltimore, с 1905; Journal of Molecular Biology, L.-N.Y., с 1960; Journal of Neurochemistry, L., с 1956; Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, N. Y., с 1903; См. также в ст. Клиническая биохимия, Физиология, Химия.

B. radyasyon- Kuzin A. M. Radyasyon biyokimyası, M., 1962; P o-Mantsev E.F. ve ark. Erken radyasyon-biyokimyasal reaksiyonlar, M., 1966; Fedorova T.A., Tereshchenko O. Ya. ve M az urik V.K. Radyasyon hasarı sırasında vücuttaki nükleik asitler ve proteinler, M., 1972; Cherkasova L.S. İyonlaştırıcı radyasyon ve metabolizma, Minsk, 1962, bibliogr.; Altman K.I., Gerber G.V.a. K a d a S hakkında. Radyasyon biyokimyası, v. 1-2, N.Y.-L., 1970.

I. I. Ivanov; T. A. Fedorova (sevindim).

Hayvanlar, bitkiler, mantarlar, virüsler, bakteriler. Her krallığın temsilcilerinin sayısı o kadar fazla ki, insan sadece hepimizin Dünya'ya nasıl uyum sağladığımızı merak edebilir. Ancak bu çeşitliliğe rağmen gezegendeki tüm canlılar bazı temel özellikleri paylaşıyor.

Tüm canlıların ortak özelliği

Kanıtlar canlı organizmaların birkaç temel özelliğinden gelmektedir:

• beslenme ihtiyaçları (enerji tüketimi ve vücuttaki dönüşümü);
• nefes alma ihtiyaçları;
• üreme yeteneği;
• Yaşam döngüsü boyunca büyüme ve gelişme.

Listelenen işlemlerden herhangi biri vücutta bir dizi kimyasal reaksiyonla temsil edilir. Her saniye, herhangi bir canlının ve özellikle de insanın içinde, organik moleküllerin yüzlerce sentez ve ayrışma reaksiyonu meydana gelir. Kimyasal etkinin yapısı, özellikleri, birbirleriyle etkileşimi, organik ve inorganik yapıdaki moleküllerin yeni yapılarının sentezi, ayrışması ve inşası - bunların hepsi büyük, ilginç ve çeşitli bir bilimin inceleme konusudur. Biyokimya, canlıların içinde olup biten her şeyi inceleyen genç ve ilerici bir bilgi alanıdır.

Nesne

Biyokimyanın incelenmesinin amacı yalnızca canlı organizmalar ve bunlarda meydana gelen tüm yaşam süreçleridir. Özellikle gıdanın emilimi, atık ürünlerin açığa çıkması, büyüme ve gelişme sırasında meydana gelen kimyasal reaksiyonlar. Dolayısıyla biyokimyanın temelleri aşağıdakilerin incelenmesidir:

1. Hücresel olmayan yaşam formları - virüsler.
2. Prokaryotik bakteri hücreleri.
3. Daha yüksek ve daha düşük bitkiler.
4. Bilinen tüm sınıflardan hayvanlar.
5. İnsan vücudu.

Aynı zamanda biyokimyanın kendisi de oldukça genç bir bilim olup, yalnızca canlıların iç süreçleri hakkında yeterli miktarda bilginin birikmesiyle ortaya çıkmıştır. Ortaya çıkışı ve izolasyonu 19. yüzyılın ikinci yarısına kadar uzanmaktadır.

Biyokimyanın modern dalları

Gelişimin şu andaki aşamasında biyokimya, tabloda sunulan birkaç ana bölümü içermektedir.

Dolayısıyla biyokimyanın, canlı sistemlerin en karmaşık iç süreçlerinin tüm çeşitliliğini kapsayan küçük bilimlerden oluşan bir kompleks olduğunu söyleyebiliriz.

Bağlı Bilimler

Zamanla, araştırma sonuçlarının işlenmesi, bakteri kolonilerinin ve RNA'nın üretilmesi, genomun bilinen bölümlerinin verilen özelliklere göre eklenmesi vb. konularda o kadar çok farklı bilgi birikti ve o kadar çok bilimsel beceri oluştu ki, ek bilimlere ihtiyaç duyuldu. bunlar biyokimyanın yardımcısıdır. Bunlar aşağıdaki gibi bilimlerdir:

• moleküler biyoloji;
• genetik mühendisliği;
• gen ameliyatı;
• moleküler genetik;
• enzimoloji;
• immünoloji;
• moleküler biyofizik.

Listelenen bilgi alanlarının her biri, canlı biyolojik sistemlerdeki biyoproseslerin incelenmesinde birçok başarıya sahiptir ve bu nedenle çok önemlidir. Hepsi 20. yüzyılın bilimlerine aittir.

Biyokimya ve ilgili bilimlerin yoğun gelişiminin nedenleri

1958'de Korana geni ve yapısını keşfetti ve ardından 1961'de genetik kod çözüldü. Daha sonra DNA molekülünün yapısı oluşturuldu - çoğalma (kendi kendini çoğaltma) yeteneğine sahip çift sarmallı bir yapı. Metabolik süreçlerin (anabolizma ve katabolizma) tüm incelikleri anlatıldı, protein molekülünün üçüncül ve dördüncül yapısı incelendi. Ve bu, biyokimyanın temelini oluşturan 20. yüzyılın en önemli keşiflerinin tam listesi değil. Bütün bu keşifler biyokimyacılara ve bizzat bilime aittir. Bu nedenle gelişmesinin birçok önkoşulu vardır. Oluşumunun dinamizmi ve yoğunluğunun birçok modern nedenini tespit edebiliriz.

1. Canlı organizmalarda meydana gelen çoğu kimyasal sürecin temeli ortaya çıkarıldı.
2. Tüm canlılar için çoğu fizyolojik ve enerjisel süreçteki birlik ilkesi formüle edilmiştir (örneğin, bakterilerde ve insanlarda aynıdır).
3. Tıbbi biyokimya, çeşitli karmaşık ve tehlikeli hastalıkların tedavisinin anahtarını sağlar.
4. Biyokimyanın yardımıyla biyoloji ve tıbbın en küresel sorunlarının çözümüne yaklaşmak mümkün hale geldi.

Dolayısıyla sonuç: Biyokimya, insanlığın birçok sorusuna cevap bulmamızı sağlayan ilerici, önemli ve çok geniş spektrumlu bir bilimdir.

Rusya'da Biyokimya

Biyokimya tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de ilerici ve önemli bir bilim dalıdır. Rusya topraklarında adını taşıyan Biyokimya Enstitüsü var. A. N. Bakh RAS, Biyokimya ve Mikroorganizmaların Fizyolojisi Enstitüsü adını almıştır. G.K Scriabin RAS, Biyokimya Araştırma Enstitüsü SB RAS. Bilimin gelişim tarihinde bilim adamlarımızın büyük rolü ve birçok değeri vardır. Örneğin, immünoelektroferez yöntemi, glikoliz mekanizmaları keşfedildi, DNA molekülünün yapısındaki nükleotid tamamlayıcılığı ilkesi formüle edildi ve bir dizi başka önemli keşif yapıldı. 19. yüzyılın sonu ve 20. yüzyılın başında. Temel olarak, enstitülerin tamamı değil, bazı üniversitelerde biyokimya bölümü oluşturuldu. Ancak çok geçmeden yoğun gelişimi nedeniyle bu bilimin çalışılacağı alanın genişletilmesine ihtiyaç duyuldu.

Bitkilerin biyokimyasal süreçleri

Bitkilerin biyokimyası fizyolojik süreçlerle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Genel olarak bitki biyokimyası ve fizyolojisinin çalışma konusu:

• bir bitki hücresinin hayati aktivitesi;
• fotosentez;
• nefes;
• bitkilerin su rejimi;
• mineral beslenmesi;
• mahsulün kalitesi ve oluşumunun fizyolojisi;
• zararlılara ve olumsuz çevre koşullarına karşı bitki direnci.

Tarıma yönelik çıkarımlar

Bitki hücreleri ve dokularındaki derin biyokimya süreçlerinin bilgisi, tüm insanlık için önemli gıda ürünlerinin toplu üreticileri olan kültür bitkilerinin mahsullerinin kalitesini ve miktarını arttırmayı mümkün kılar. Ayrıca bitkilerin fizyolojisi ve biyokimyası, haşere istilası, olumsuz çevre koşullarına karşı bitki direnci sorunlarını çözmenin yollarını bulmayı ve mahsul ürünlerinin kalitesini artırmayı mümkün kılar.

Biyokimya Nedir?

Sorun çözüldü ve kapalı.

Geleceğin doktoru, kimyageri veya eczacısı mı?

3) proteinler - denatüre olurlar, bu yüzden çökerler! 70 derecenin üzerine ısıtıyorsunuz, hepsi bu. hidrojen bağları kırılır. protein uzayda şeklini kaybetmiştir, yani. ikincil yapı parçalandı (bu, bir spiral şeklinde büküldüğü ve uzayda belirli bir konumu işgal ettiği zamandı), yalnızca birincil yapı hasar görmedi (amino asitler peptit bağlarıyla "bir çizgide" sırayla bağlandı)... * ___bu bir şey kum molekülleri aynı kalmasına rağmen aniden kum taneciklerine dönüşen ve şeklini kaybeden bir kum figürü gibi ___ * peki veya ısıtmaya, asit ve diğer kimyasallara ek olarak organik çözücüler (örneğin etanol), tuzlar ağır metaller, proteini etkileyebilirsiniz ve çökecektir, ayrıca UV radyasyonu, formalin)) ... üçüncül yapıyla her şey daha karmaşıktır. ayrıca iyonik (coo- ve NH3+), hidrofilik, hidrofobik bağlar da vardır...

2) proteinlerin hidrolizi asidik bir ortamda, yüksek sıcaklıklarda meydana gelir. sıcaklık. (yukarıdaki yöntemlere bakın) ve biyokimyasal hidroliz de enzimler :) - proteazlar tarafından gerçekleştirilir. Peptonlar proteinden, sonra polipeptitlerden, sonra da alfa amino asitlerden oluşur. biyokimyasal yöntem.

1) ve eğer bir amino asit 2 COOH grubuna sahipse, o zaman bu asit negatif bir yüke ve buna göre asidik özelliklere sahip olacaktır ve iki OH grubu varsa, o zaman negatif bir yük ve alkalin özelliklere sahip olacaktır. Ve yoğunlaşma reaksiyonunun özellikleri nelerdir - bir şaşkınlık içindeyim, bilmiyorum.

Küçük testler için parmaktan kan alınır: şeker ölçüm cihazı - şeker için kan grubu alınabilir, hemoglobin seviyelerini kontrol etmek için. Büyük testler (hepatit, AIDS vb.) için damardan alıyorlar.


Parmaktan kan??? Çok tuhaf... uzun zamandır parmaktan kan alamıyorlar... hangi köydensin?


Hala alıyorlar. Her yer!


bu köye Rusya denir)))


Rusya'daki tıp dünyanın en iyilerinden biridir! Farklı klinikler var. Ve Rusya'ya köy demeyin! Moskova, St. Petersburg, Kazan, Çelyabinsk, Ufa, Omsk, Novosibirsk ve diğer birçok şehrin nüfusu yaklaşık bir milyon veya daha fazladır. Peki orada mıydın? Ben öyleydim! Dinamikler her yerde! İnsanlar koşuyor, ticaret yapıyor, çalışıyor... ve burada Letonya'da dışarıdan bakıldığında Letonya'nın yavaşlığını görebiliyoruz. Resmi her yerde gördüm: düz bir yol, arabanın sola dönmesi gerekiyor, doğal olarak biraz yavaşlıyor, ancak Rusya'da bu arabanın arkasındaki insanlar onun dönmesini beklemeyecekler, hepsi arabanın yanından dönecekler yol ve devam edin. Çünkü zamana sahip olmak ve bunu yapmak önemlidir!

• Huzur içinde uyuyabilirsiniz ancak bunu altı ayda bir periyodik olarak tekrarlayın. Doktorların önerdiği budur.

  Her durumda, hem pratiği hem de teoriyi almanız gerekecek. Her şeyi öğrenmek, kendi başınıza ve bir öğretmenle çalışmak daha iyidir. Konular:
  1. Kan;
  2. Klinik biyokimya;
  3. Kaslar;
  4. Sapmalar ve normlar;
  5. Amino asitler;
  6. Proteinler;
  7. Enzimler;
  8. Amino asit metabolizması;
  9. Vitaminler;
  10. Yağlar;
  11. Karbonhidratlar;
  12. Amino asit metabolizmasının ihlali;
  13. Amino asitlerin dönüşümü;
  14. Azotlu bazların ve nükleotidlerin değişimi;
  15. Matris biyosentezleri;
  16. Biyosentezler;
  17. Karbonhidratların metabolizması ve yapısı;
  18. Katabolizmanın genel yolları;
  19. Hormonal sinyalleme;
  20. Kandaki azotlu maddelerin biyokimyası;
  21. Hem ve hemoglobin değişimi;
  22. Asit-baz durumu;
  23. Böbreklerin biyokimyası;
  24. Karaciğerin biyokimyası.

BİYOKİMYA
canlı organizmaların yapı ve fonksiyonlarını kimya diliyle anlatan bir bilim dalıdır. Biyokimyasal kavramlar tıpta, gıdada, ilaç ve mikrobiyoloji endüstrilerinde, tarımda ve tarımsal atıkların ve yan ürünlerin kullanıldığı işleme endüstrilerinde uygulama alanı bulur.
Araştırma alanları. Biyokimyanın gelişiminde çeşitli aşamalar ve yönler ayırt edilebilir.
Organik bileşik çeşitleri ve yapıları. Canlı organizmalarda bulunan organik bileşiklerin bir listesinin derlenmesi ve her birinin yapısının oluşturulması temel öneme sahipti. Bu liste nispeten basit bileşikleri içerir - amino asitler, şekerler ve yağ asitleri, daha sonra daha karmaşık olanlar - pigmentler (örneğin çiçeklere renk verenler), vitaminler ve koenzimler (enzimlerin protein olmayan bileşenleri) ve dev moleküllerle biter proteinler ve nükleik asitler.
Metabolik yollar. Görünüşe göre biyokimyadaki en önemli ilerlemeler, doğal bileşiklerin daha basit maddelerden biyosentezinin yollarının aydınlatılmasıyla ilişkilidir; hayvanlardaki besin bileşenlerinden ve bitkilerdeki karbondioksit ve minerallerden (fotosentez sırasında). Biyokimyacılar hayvanlarda, bitkilerde ve mikroorganizmalarda (özellikle bakterilerde) doğal bileşiklerin sentezini ve parçalanmasını sağlayan ana metabolik yolları ayrıntılı olarak inceleyebildiler.
Makromoleküllerin yapısı ve fonksiyonları. Biyokimyanın üçüncü yönü biyolojik makromoleküllerin yapısı ve işlevi arasındaki ilişkinin analizi ile ilişkilidir. Bu nedenle biyokimyacılar, protein katalizörlerinin spesifikliklerinin altında yatan yapısal özelliklerin neler olduğunu anlamaya çalışıyorlar. kesin olarak tanımlanmış reaksiyonları hızlandırma yeteneği; hücre duvarlarını ve zarlarını oluşturan karmaşık polisakkaritlerin işlevlerini nasıl yerine getirdiği; Sinir dokusunda bulunan karmaşık lipitlerin sinir hücrelerinin - nöronların işleyişine nasıl katıldığı.
Hücrelerin işleyişi. Biyokimyacıların uğraştığı bir diğer sorun da özelleşmiş hücrelerin işleyiş mekanizmalarını ortaya çıkarmaktır.
Örneğin kas hücreleri nasıl kasılır, bazı hücreler kemik dokusunu nasıl oluşturur, kırmızı kan hücreleri akciğerlerden dokulara oksijeni nasıl aktarır ve dokulardan karbondioksiti nasıl alır, bitki hücrelerinde pigment sentezinin mekanizması nedir, vesaire. 1940'larda mantarlar ve bakteriler üzerinde ve daha sonra insanlar da dahil olmak üzere daha yüksek organizmalar üzerinde yapılan araştırmalar, gen mutasyonlarının tipik olarak hücrelerde belirli biyokimyasal reaksiyonların meydana gelmesini durdurmasına neden olduğunu göstermiştir. Bu gözlemler, spesifik bir proteinin sentezinden sorumlu bir bilgi birimi olarak gen kavramının yaratılmasına yol açtı. Bir protein bir enzim ise ve onu kodlayan gen mutasyona uğramışsa (yani değişmişse), hücre bu enzimin katalize etmesi gereken reaksiyonu gerçekleştirme yeteneğini kaybeder. Bir gen, bir deoksiribonükleik asit (DNA) molekülünün, kendini kopyalayabilen (kendini çoğaltabilen) ve belirli bir proteinin sentezinden sorumlu olan spesifik bir bölümüdür. Birçok biyokimyasal çalışma, nükleik asit replikasyonunun ayrıntılarını ve protein sentezi mekanizmasını aydınlatmayı amaçlamaktadır ve bu nedenle genetikle yakından ilişkilidir. Hem biyokimya hem de genetik alanlarında yer alan çalışma alanına genellikle moleküler biyoloji denir. İnsan Genomu Projesi, moleküler biyoloji ve genetik alanında birçok ülkeden bilim insanı ekiplerinin yer aldığı görkemli bir uluslararası projedir. Projenin amacı, 23 insan kromozomunun genetik haritalarını oluşturmak ve bu kromozomlar üzerindeki onbinlerce genin tümünün konumlarını kesin olarak belirlemek ve sonuçta kromozomların yapısını belirlemektir. Kromozomal DNA'yı oluşturan yaklaşık 3 milyar nitrojen baz çiftinden oluşan dizi. Bu çalışmalar, insan genetiği çalışmaları için büyük değer taşıyan, tüm bilim adamlarının erişebileceği bir veri tabanı oluşturacak ve en önemlisi, biyokimyacıların kalıtsal hastalıkların mekanizmalarını ortaya çıkarmasına yardımcı olacaktır.
Tıbbi biyokimya. Her yıl artan sayıda hastalık belirli metabolik bozukluklarla ilişkilendirilebilmektedir. Biyokimyagerlerin ve doktorların ortak çabaları, diyabet ve orak hücreli anemi gibi hastalıkların altında yatan bozuklukların doğasını ortaya çıkarmayı mümkün kıldı. 800'den fazla vakada metabolik bozukluklar ile genetik bozukluklar arasında bir korelasyon kurulmuş ve bazı vakalarda hastalığın sonuçlarını hafifletebilecek yöntemler bulunmuştur. Patolojik durumların ortadan kaldırılmasında genetik olmayan faktörler de önemli rol oynamaktadır. Örneğin, kan plazmasının tuz bileşiminin ve asit-baz dengesinin belirlenmesi, kapsamlı cerrahi müdahaleler sırasında şok veya dehidrasyonun önlenmesini ve bebeklerde kontrol edilemeyen kusma, ishal ve diğer hastalıklarla başarılı bir şekilde mücadele edilmesini mümkün kılar.
Ayrıca bakınız:
BİYOFİZİK;
HÜCRE;
ENZİMLER;
GENETİK DANIŞMANLIK;
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ;
METABOLİZMA;
NÜKLEİK ASİTLER;
FOTOSENTEZ;
PROTEİNLER.
EDEBİYAT
Strayer L. Biyokimya, cilt. 1-3. M., 1985 Leninger A. Biyokimyanın temelleri, cilt. 1-3. M., 1985 Goodwin T., Mercer E. Bitki biyokimyasına giriş, cilt. 1-2. M., 1986 Murray R., Grenner D., Mayes P., Rodwell V. İnsan biyokimyası, cilt. 1-2. M., 1993

Collier'in Ansiklopedisi. - Açık Toplum. 2000 .

Diğer sözlüklerde "BİYOKİMYA" nın ne olduğunu görün:

Biyokimya… Yazım sözlüğü-referans kitabı

Modern ansiklopedi

Biyokimya- BİYOKİMYA, organizmaları oluşturan kimyasal maddelerin bilimi, bunların yapısı, dağılımı, dönüşümleri ve fonksiyonları ile yaşam aktivitesinin altında yatan kimyasal süreçler. İnsanoğlu biyokimyaya dair ilk bilgiyi bu süreçte aldı... Resimli Ansiklopedik Sözlük

- (Yunanca). Canlı bedenlerde madde değişimi doktrini. Rus dilinde yer alan yabancı kelimeler sözlüğü. Chudinov A.N., 1910. BİYOKİMYA, canlılarda madde değişimi doktrinidir. Kullanıma giren yabancı kelimelerin tam bir sözlüğü... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

Canlı organizmalarda meydana gelen bileşimi ve kimyasal süreçleri inceleyen bilim. Biyokimya, ekosistemlerdeki maddelerin enerji akışı ve dolaşım modellerini, biyolojik üretkenliklerini, biyojeokimyasallarını anlamada önemli bir rol oynar... ... Ekolojik sözlük

Organizmaları oluşturan kimyasal maddeleri, bunların yapısını, dağılımını, dönüşümlerini ve işlevlerini inceler. Biyokimyaya ilişkin ilk bilgiler insanın ekonomik faaliyetleriyle (bitkisel ve hayvansal hammaddelerin işlenmesi, kullanımı... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

Biyolojik kimya, kimya bilimi. canlı maddenin bileşimi ve kimyasal Canlı organizmalarda meydana gelen ve yaşam aktivitelerinin altında yatan süreçler. B., öncelikle kimyasal analizle ilgilenen statik B.'den oluşur. kompozisyon... ... Biyolojik ansiklopedik sözlük

BİYOKİMYA, canlı organizmaların kimyası bilimi. Yaşam süreçlerini incelemek için organik ve fiziksel kimya yöntemlerini kullanır. Biyokimyacılar canlı maddenin tüm bileşenlerinin (YAĞLAR, PROTEİNLER, enzimler, HORMONLAR, VİTAMİNLER, DNA,... ...) yapısını ve özelliklerini incelerler. Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

İsim, eş anlamlıların sayısı: 3 biyoloji (73) nörokimya (1) enzimoloji (2) ... Eşanlamlılar sözlüğü

biyokimya- - Biyoteknolojinin konuları EN biyokimya ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

biyokimya- biyolojik kimya biyol., kimyasal... Kısaltmalar ve kısaltmalar sözlüğü

Kitaplar

• Biyokimya, L. Strayer, ABD'li bir bilim adamının yazdığı kitap, biyokimya ve moleküler biyolojinin temel sorunlarını en modern bilimsel düzeyde inceliyor. İkinci ciltte üretim, dönüşüm ve dönüşüm süreçleri inceleniyor... Kategori: Matematik ve bilim Seri: Yayıncı: YOYO Medya,

Hastanedeki hastalar ve yakınları sıklıkla biyokimyanın ne olduğuyla ilgilenmektedir. Bu kelime iki anlamda kullanılabilir: bilim olarak ve biyokimyasal kan testinin tanımı olarak. Her birine bakalım.

Bir bilim olarak biyokimya

Biyolojik veya fizyolojik kimya - biyokimya, herhangi bir canlı organizmanın hücrelerinin kimyasal bileşimini inceleyen bir bilimdir. Çalışma sırasında organizmaların yaşamsal fonksiyonlarını sağlayan canlı dokularda meydana gelen tüm kimyasal reaksiyonların kalıpları da incelenmektedir.

Biyokimya ile ilgili bilimsel disiplinler moleküler biyoloji, organik kimya, hücre biyolojisi vb.'dir. “Biyokimya” kelimesi örneğin şu cümlede kullanılabilir: “Biyokimya ayrı bir bilim olarak yaklaşık 100 yıl önce oluşmuştur.”

Ancak makalemizi okursanız benzer bilim hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Kan biyokimyası

Biyokimyasal kan testi, kandaki çeşitli göstergelerin laboratuvar çalışmasını içerir, testler bir damardan alınır (damar delme işlemi). Çalışmanın sonuçlarına dayanarak vücudun durumunu, özellikle de organlarını ve sistemlerini değerlendirmek mümkündür. Bu analiz hakkında daha fazla bilgiyi bölümümüzde bulabilirsiniz.

Kanın biyokimyası sayesinde böbreklerin, karaciğerin, kalbin nasıl çalıştığını öğrenebilir, ayrıca romatizmal faktörü, su-tuz dengesini vb.