Биохимия

— наука, изучающая химическую природу процессов жизнедеятельности, совокупность к-рых принято называть обменом веществ, и связь этих процессов с деятельностью органов и тканей живых организмов. Современная биохимия сложилась на рубеже 19 и 20 вв., когда слились воедино достижения и методы органич. химии, физиологии и некрых других наук, изучающих различные стороны органич. жизни. В частности, органич. химия, предметом изучения к-рой являются углеродистые соединения вообще, а также анализ и синтез веществ, образующих живые ткани, легла в основу так наз. статической, или структурной, биохимии (т. е. раздела Б., занимающегося изучением природных органич. веществ, их анализом и синтезом). Изучение химич. процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма, вылилось в формирование динамической Б. Динамическая Б. гораздо ближе к медицине и физиологии, чем к органич. химии. Именно поэтому Б. вначале называлась физиологической, или медицинской, химией.

Начало изучения живой материи с химич. позиций относится к глубокой древности и связано с необходимостью исследования составных частей живых организмов (животных и растений), вызванного практич. запросами медицины, сельского хозяйства и промышленности (изготовление лекарственных средств и благовоний, дубление кож и окраска тканей, хлебопечение и сыроварение, виноделие и пивоварение и т. д.). Со временем были собраны обширные наблюдения над химич. превращениями различных веществ биологич. природы, разработаны основные приемы химич. работы ¦ с веществами, сделаны первые обобщения. Большое воздействие на развитие химич. исследований в области животного и растительного мира оказала медицина. В начале 16 в. Теофраст Парацельс обосновал учение, согласно к-рому возникновение болезней связано с нарушением течения химич. процессов в теле больных и для их лечения необходимо применять химич. вещества. В дальнейшем существенными открытиями обогатили биохимию врачи и аптекари. Со временем, как и всякая другая быстро развивающаяся наука, Б. стала делиться на ряд обособленных дисциплин, выделение к-рых было связано с необходимостью более углубленного изучения определенных объектов исследования. Так возникли биохимия человека и животных, биохимия растений, биохимия микробов (микроорганизмов), биохимия вирусов, а также технич. биохимия, выросшая из необходимости удовлетворения практич. запросов хозяйственной деятельности человека (переработка животного и растительного сырья, приготовление пищевых продуктов, изготовление витаминных и гормональных препаратов, антибиотиков и т. д.).

Деление Б. на ряд более узких и специализированных дисциплин отражало необходимость изучения процессов жизнедеятельности на разных уровнях организации живой материи (от организменного до молекулярного и субмолекулярного) или изучения отдельных типов химич. соединений, играющих в процессах жизнедеятельности ключевую роль. Таким образом сформировались эволюционная и сравнительная Б. (изучает биохимич. процессы, протекающие в живых организмах на разных стадиях их развития), биохимическая генетика и молекулярная биология (изучают структуру и функцию белков и нуклеиновых к-т, а также их особую роль в процессе жизнедеятельности), биохимия витаминов, гормонов, ферментов, радиационная биохимия, квантовая биохимия и т. д. Потребностями клинич. медицины было вызвано возникновение клинич. биохимии, основной задачей к-рой стало осуществление раннего диагностирования различных заболеваний, а также изучение механизмов их возникновения. 20 в. ознаменовался крупными достижениями в области Б., к-рые теснейшим образом связаны с бурным развитием других биологич. наук, проникновением в нее методов точных наук (химии, физики, математики, кристаллографии и т. д.). Было установлено, что открытые при помощи электронной микроскопии ультраструктурные образования в живой клетке выполняют четко выраженные специализированные биохим. функции; в частности, в ядре клетки происходит синтез нуклеотидов, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, т. е. соединений, ответственных за передачу наследственной информации (см. Генетический код). Затем была выяснена структура белка, определены последовательности расположения аминокислот в различных белках и начиная с 1916 г. синтезировано св. 200 видов различных белков, включая гормоны. В частности, был синтезирован белковый гормон инсулин, спасший жизнь огромному числу больных сахарным диабетом. Любопытно, что еще в конце прошлого века крупнейший химикорганик А. Бейер писал, чго «нет никакой надежды в ближайшем будущем выяснить природу белка. Должны ли мы задаваться подобными вопросами, если возможность разрешения их совершенно невероятна?».

В профилактике и лечении болезней человека важное значение приобретают методы ранней биохим. диагностики. В последнее время в области клинич. Б. нашли широкое применение различные экспрессметоды и быстродействующая автоматич. аппаратура, благодаря к-рым за короткий срок (иногда в пределах 30 сек.) и в минимальном объеме исследуемого материала (напр., в капле крови) можно определить содержание большого числа различных веществ, что позволяет уточнить, а в некрых случаях и поставить диагноз. Применение препаратов, содержащих меченные изотопами молекулы, является основой наиболее точных методов изучения биохим. реакций в условиях нормы и патологии в целостном организме, что способствует точности диагностики и эффективности терапии.

Биохим. изменения или составляют основу, или являются вторичными проявлениями болезней человека. В обоих случаях биохим. анализ является залогом успеха постановки точного диагноза этих болезней.

Все большее значение придается методам энзимодиагностики, т. е. определению активности ферментов в сыворотке крови, моче, а также в изолированных клетках — лейкоцитах, эритроцитах, фибробластах и др. Разработано большое количество моделей различных автоматич. анализаторов для клинич. лабораторий, некрые из них позволяют осуществлять 30—40 видов биохим. определений с очень высокой производительностью (до 3000 определений в час) и передавать полученные результаты по телетайпу. Такой авто- анализатор обеспечивает потребность в биохим. анализах нескольких крупных б-ц.


Похожие страницы: Болеутоляющие средства. Баланит, баланопостит. Биохимическая генетика. Биоэлектрические явления. Бронхиальная астма. БОЛЬ. Болезнь. Блефарит. Бурсит.


(c) 2004-2008