Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Биохимия

БИОХИМИЯ (биол. химия), изучает хим. состав и структуру в-в, содержащихся в живых организмах, пути и способы регуляции их метаболизма, а также энергетич. обеспечение процессов, происходящих в клетке и организме. Становление Б. как науки произошло на рубеже 19 и 20 вв.; термин "Б." предложен в 1903 К. Нейбергом.

Истоки биохим. знаний обнаруживаются в трудах ученых античного периода. Первые сведения о составе растит. и животных тканей начали появляться в средние века, когда объектами хим. анализа становились лек. растения, органы и ткани животных. Зарождение научных основ Б. началось во 2-й пол. 18 в. благодаря применению хим. методов анализа в физиологии. Так, в 70-х гг. было установлено, что О2 атмосферы потребляется животными и выделяется растениями, доказано, что дыхание человека и животных с хим. точки зрения представляет собой процесс окисления (A. JIaвуазье 1770). В эти же годы выполнены исследования, приведшие к открытию

фотосинтеза (Дж. Пристли, 1772; Я. Ингехауз, 1779), а Л. Спалланцани было показано, что процесс пищеварения можно рассматривать как сложную цепь хим. превращений.

К нач. 19 в. постепенно сформировались понятия о белках, жирах, углеводах, орг. к-тах; из прир. источников (растительных и животных) был выделен ряд орг. в-в: мочевина из мочи (Г. Руэль), глицерин, лимонная, яблочная, молочная и мочевая к-ты (К. Шееле), аспарагин (Л. Воклен) глюкоза и др. В 1828 Ф. Вёлер синтезировал мочевину из цианата аммония, показав тем самым несостоятельность учения о жизненной силе (витализма). При исследовании брожения были получены новые важные сведения о метаболизме в-в в живых организмах. Хим. ур-ние спиртового брожения глюкозы предложено в 1815 Ж. Гей-Люссаком. В 1837 Й. Берцелиус постулировал, что брожение - каталитич. процесс; Ю. Либих считал, что дрожжи (их Л. Пастер относил к живым организмам), вызывающие брожение представляют собой катализатор. В 1877 М. М. Манассеина в России установила, что способностью сбраживать сахар обладают и убитые дрожжи. Для подобного рода каталитич. агентов В. Кюне предложил название "энзим" (в пер. с греч. - "закваска"). В 1897 братья Э. и П. Бухнеры получили бесклеточный экстракт дрожжей (зимазу), вызывающий брожение. С последующего затем интенсивного изучения св-в дрожжевых экстрактов берет начало совр. энзимология. К др. важнейшим достижениям Б. 2-й пол. 19 в. относятся выделение гликогена из печени и обнаружение его превращения в глюкозу, поступающую в кровь (К. Бернар,-1850-55), открытие дезоксирибонуклеиновой к-ты (Ф. Мишер,_1869), обнаружение специфичности ферментативного катализа (концепция "ключ-замок", Э. Фишер, 1894), обоснование полипептидной теории строения белка (Ф. Гофмейстер, Э. Фишер, 1902), разработка методов выделения и изучения митохондрий (Г. Альтман, 1890), первое упоминание о витаминах (X. Эйкман, 1896). В эти же годы сформулированы осн. положения учения о наследственности (Г. Мендель, 1866), предложена перекисная теория биол. окисления (А. Н. Бах, 1897), открыт хемосинтез у микроорганизмов (С. Н. Виноградский, 1887), выяснена природа пищеварит. ферментов (И. П. Павлов, 1902), осуществлено отделение панкреатич. амилазы от трипсина (А.Я. Данилевский, 1862) 1-я пол. 20 в. была периодом становления фундам. биохим. концепций. В энзимологии разработаны теорегич. основы кинетики ферментативных р-ций (Л. Михаэлис, М. Ментен, 1913), впервые получены в кристаллич. виде ферменты уреаза, пепсин и трипсин (Дж. Самнер, Дж. Нортроп, 20-30-е гг.), для изучения ферментсубстратных комплексов стали использовать фотометрич. методы (Б. Чане, 40-е гг.). В конце 20-х гг. были выделены из мышечных экстрактов АТФ и креатинфосфат, открыта АТФ-азная активность миозина (В.А. Энгельгардт, М.Н. Любимова 1939), в 40-е гг. Ф. Липманом разработаны представления о высокоэнергетич. фосфатах и установлена центральная роль АТФ в биоэнергетике клетки. В области изучения биол. окисления и метаболич. циклов был открыт "дыхательный фермент" цитохррмоксидаза (О. Варбург 1912), сформулирована концепция дыхательного фосфорилирования (В. А. Энгельгардт, 1931), проведено количеств, изучение окислит. фосфорилирования в р-циях гликолиза (В. А. Белицер, 1937). Открыты р-ция трансаминирования (А. Е. Браунштейн, 1938), циклы мочевины и трикарбоновых к-т (X. Кребс, 1933, 1937), были открыты флавопротеиды (1932), никотинамиднуклеотиды (О. Варбург, У. Эйлер, 1936). Вслед за установлением структуры хлорофила (Р. Вильштеттер, А. Штоль, 1913), значит. успех достигнут в выяснении механизма фотосинтеза (М. Калвин, 1948). В 40-е гг.

Л. Лелуаром открыты осн. пути биосинтеза углеводов, А. Сент-Дьёрдьи выделил аскорбиновую к-ту (20-30-е гг.). Открытие ДНК у растений (А. Н. Белозерский, 1936) способствовало признанию биохим. единства растит. и животного мира.

В эти годы созданы новые физ.-хим. методы анализа. Были заложены основы хроматографич. методов (М. С. Цвет, 1906). В 20-х гг. Т. Сведберг предложил использовать для седиментации белков ультрацентрифугу, вскоре этим методом был выделен ряд вирусов. В 30-х гг. А. Тизелиусом заложены основы электрофореза, в 1944 А. Мартином и др. создана распределит. хроматография, для определения структуры прир. соед. впервые стал использоваться рентгеноструктурный анализ (Д. Кроуфут-Ходжкин, 40-е гг.). Благодаря использованию физ.-хим. методов в 50-х гг. достигнуты крупные успехи в изучении двух важнейших классов биополимеров-белков и нуклеиновых к-т: Э. Чаргафф провел детальный хим. анализ нуклеиновых к-т, открыта двойная спираль ДНК (Дж. Уотсон и Ф. Крик, 1953), определена структура инсулина (Ф. Сенгер, 1953), одновременно осуществлен синтез пептидных гормонов-окситоцина и вазопрессина (Дю Виньо, 1953), открыт один из элементов пространственной структуры белков- спираль (Л. Полинг, 1951). В эти годы Р. Замечником открыты рибосомы, что послужило стимулом для изучения механизма синтеза белка.

На основе классич. Б. в этот период возникли самостоят. науки - молекулярная биология и биоорганическая химия. Научное направление, объединяющее эти науки с биофизикой, получило название физ.-хим. биологии. Совр. период в развитии Б. характеризуется новыми достижениями в изучении живой материи. В области энзимологии исследованы сотни ферментных систем, во мн. случаях установлен механизм их каталитич. действия. Новые концепции возникли в области Б. гормонов, в частности в связи с ролью аденилатциклазной системы; в области биоэнергетики, где было открыто участие в генерации энергии клеточных мембран, в познании механизмов передачи нервного возбуждения и биохим. основ высшей нервной деятельности и др. В настоящее время установлен в общих чертах механизм передачи генетич. информации, реализующийся при репликации, транскрипции и трансляции, разработаны методы получения и определения структуры отдельных генов, по существу завершено составление "метаболич. карты", т.е. путей превращения в-в в клетке, свидетельствующей о биохим. общности живых организмов и непрерывности обмена в-в в биосфере.

Достижения Б. широко используются в медицине, с. х-ве (животноводстве, растениеводстве), микробиологии, вирусологии, способствуют становлению новых отраслей науки, напр. генетической инженерии и клеточной инженерии, а также пром-сти, напр. биотехнологии. В совр. обществе высокий уровень развития Б. - необходимое условие научно-технич. прогресса, неотъемлемый элемент общей культуры, материального благосостояния и здоровья человека.

Лит.: Бpayиштейн А. Е., Некоторые черты химической интеграции процессов азотистого обмена, М., 1958; Малер Г., Кордес Ю., Основы биологической химии, пер. с англ., М., 1970; Мецлер Д., Биохимия, пер. с англ., т. 1-3, М., 1980; Уайт А. [и др.]. Основы биохимии, пер. с англ., М., 1981; Страйер Л.. Биохимия, пер. с англ., т. 1-3, М., 1984—85; Ленинджер А., Основы химии, пер. с англ., т. 1-3, М., 1985. Ю. А. Овчинников.


1. www.pravda.ru: Сможет ли йогурт прибавить ума?
25.03.2014
... rhamnosus действительно может повышать способность к обучению у их хозяев. Однако каким образом это происходит? Изучив результаты исследований ирландских нейрофизиологов из группы Крайана, биохимик Йон Лейф из США предположил, что возможно некоторые бактериальные штаммы способны активизировать синтез нейротрофического фактора мозга (BDNF) — белка, который стимулирует и поддерживает ...
2. www.pravda.ru: Стафилококк бьет иммунитет его же оружием
26.11.2013
... американские биохимики смогли разгадать одну из самых сложных загадок, которые загадывает людям золотистый стафилококк, пренеприятнейший и опаснейший для человечества микроорганизм. Ученые выяснили, каким образом он может ...
3. www.pravda.ru: Биохимика Евгения Свердлова с 75-летием поздравил премьер-министр
16.11.2013
... биохимик, академик РАН Евгений Свердлов отмечает 16 ноября свое 75-летие. ...
4. www.pravda.ru: Хомячки-мутанты охотятся на скорпионов
30.10.2013
... вопросом вплотную занялась группа биохимиков, которой руководила профессор Эшли Роу из Техасского университета в Остине (США) Сначала ученые просто сравнили действие яда представителей одного и того же вида скорпионов на кузнечиковых ...
5. www.pravda.ru: Шнобелевка: За громкие аплодисменты одной рукой
13.09.2013
... Tsuge), Мунеаки Томотаке (Muneaki Tomotake), Йосиаки Нагатоме (Yoshiaki Nagatome), Тосийуки Нагата (Toshiyuki Nagata) и Хидехико Кумгаи (Hidehiko Kumgai) из Японии и Германии пришел к выводу, что биохимические процессы при очистке лука, заставляющие людей плакать, сложнее, чем ранее считалось. ...
6. www.pravda.ru: Ученые изобрели кофе в виде спрея
24.08.2013
... биохимик Бен Ю создал спрей-энергетик с кофеином, который позволяет придать себе бодрости, даже не употребляя кофеин внутрь. Sprayable Energy не содержит калорий, искусственных ингредиентов, не имеет вкуса и ...
7. www.pravda.ru: Наркомания: созависимость близких
02.07.2013
... Как оказалось, студенты достаточно умные и образованные люди, они просто не информированные. Когда глаза в глаза им говоришь о том, что такое наркотик, какова биохимия этого процесса, на какие структуры он действует, какие последствия, что будет с юридической точки зрения, с социальной, с карьерной, эффект есть. Где-то в начале беседы я обязательно спрошу "тебя в ...
8. www.pravda.ru: Шизофрения рождается... в носу?
14.05.2013
... израильских ученых — не единственное свидетельство изменений на биохимическом уровне, сопровождающих шизофрению. В 2011 году появилась информация о том, что шизофрения сопровождается слуховыми нарушениями. Пока неясно, что в данном случае является причиной, а что — ...
9. www.pravda.ru: Институт химической физики загорелся в Москве
19.02.2013
... IMAGE L 171 https://img.pravda.ru/image/article/3/2/7/281327.jpeg 0 -->В Москве на улице Косыгина, 4 загорелся Институт химической физики имени Семенова и Институт биохимической физики имени Эмануэля. Возгорание произошло на крыше института, сообщили в Главном управлении МЧС по Москве. ...
10. www.pravda.ru: Биологи разработали "таблетки трезвости"
19.02.2013
... вечеринок наверняка оценят по достоинству новые таблетки, которые разработали биохимики. Входящие в пилюли ферменты способствуют скорейшему метаболизму алкоголя и быстро понижают его уровень в крови. ...
11. www.missus.ru: Любовь лечит все болезни?
30.06.2012
... между матерью и ребенком связана со средней частью мозга, а плотское влечение — с мозговыми областями, отвечающими за ассоциативно-познавательные функции. Но неужели любовь — это только биохимия? Тогда возникает вопрос: "чем" мы любим — мозгом или сердцем? "Я бы ответила — мозгом, — говорит автор исследования Стефани Ортиг, — но сердце также тесно связано с этим ...
12. www.pravda.ru: МФТИ: первые успехи суперкомпьютера
30.05.2012
... 0 -->В октябре прошлого года сотрудники лаборатории I-SCALARE в МФТИ говорили о  планах создания суперкомпьютера, способного строить сложнейшие биохимические модели. Вчера, 29 мая 2012 года, они рассказали журналистам, как им удалось всего за семь месяцев превратить концепцию в действующую сверхмощную машину, и о проектах, в которых ее уже опробовали. ...
13. www.pravda.ru: Смертоносные бактерии возвращаются
16.05.2011
... добрым докторам и биохимику Ли Инь Фу! Ученый вместе со своей командой разработал простой тест, который может быстро и точно определить, какими именно бактериями вызвано недомогание. Кроме того, изобретенная Ли ...
14. www.pravda.ru: Бессонная ночь может спровоцировать развитие гипертонии
18.03.2011
... выходные, передает ИА "Новости-Молдова". "Оказалось, что после всего лишь одной ночи без сна у нас серьезным образом меняется биохимия, в том числе и мозговая биохимия. Мозговой метаболизм снижается на 6% после одной ночи без сна. Для того чтобы ликвидировать негатив одной ночи без сна, нужно две полноценные ночи сна", - поведал ...
15. www.pravda.ru: Ученые научились управлять воспоминаниями
04.03.2011
... ученые выявили биохимическую молекулу, активность которой в коре головного мозга способна "освежить"или "погасить" уже сформированные воспоминания. Это открытие может быть использовано для лечения расстройств памяти или в ...
1 2 3 4 5 >
Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео