Биохимия
Биохимия — наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности.
Наука изучает структуру и функции компонентов клеток и веществ организма, таких как белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и другие биомолекулы. Биохимия стремится отвечать на биологические и биохимические вопросы с помощью химических методов.
Несмотря на то, что существует широкий ряд различных биомолекул, многие из них являются полимерами, то есть сложными большими молекулами, состоящими из многих подобных субъединиц, мономеров. Каждая класс полимерных биомолекул имеет собственный набор типов этих субъединиц. Например, белки являются полимерами, состоящими из аминокислот. Биохимия изучает химические свойства важных биологических молекул, таких как белки, в частности химию реакций, катализируемых ферментами.
Кроме того, большая часть исследований по биохимии имеет дело с метаболизмом клетки и его эндокринной и паракринной регуляцией. Другие области биохимии включают исследование генетического кода ДНК и РНК, биосинтез белков, транспортировку через биологические мембраны и передачу сигналов.
Термин «биохимия» эпизодически применялся с середины XIX века, но в классическом смысле был предложен и введен в научное окружение в 1903 году немецким химиком Карлом Нойбергом. Биохимия находится на стыке нескольких наук, прежде всего — биологии и химии.
Классификация[править]
Различают биохимию
- статическую, занимающуюся преимущественно анализом химического состава организмов и тесно взаимосвязаную с биоорганической химией и молекулярной биологией,
- динамическую, что исследует процессы превращения веществ в организме,
- функциональную, которая выясняет связи между химическими превращениями молекул и функцией клетки или органа (механизмы секреции, мышечное сокращение, передача наследственных свойств и др.), а также механизмы регуляции процессов жизнедеятельности.
По объектам исследования различают
- биохимию микроорганизмов
- биохимию растений
- биохимию животных
- биохимию человека.
Ряд разделов биохимии выделяют в отдельные научные дисциплины: биохимия витаминов, гормонов, клиническая биохимия и др.
Отдельно идут сравнительная и эволюционная биохимия, которые занимаются изучением взаимосвязи между различными живыми организмами на молекулярном уровне.
История[править]
История развития биохимии берет начало от ятрохимиков (немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс, 16 в., и проч.), которые рассматривали жизнедеятельность человека с позиций химии, ввели в практику лечения ряд химических препаратов.
В начале 19 века проведены исследования по изучению химического состава растительных и животных клеток, в 1828 году синтезирована мочевина (немецкий химик Фридрих Вёлер), в 1842 году в Германии издан первый учебник по биохимии (И. Зимон). В университетах Европы, России (Казань, Александр Яковлевич Данилевский, 1863) открыты кафедры биохимии. Во 2-й половине 19 века накоплены некоторые сведения о составе химического преобразования белков, жира и углеводов, процессе брожения (немецкие ученые Юстус фон Либих, Эдуард Бухнер, французский ученый Луи Пастер), фотосинтез (Климент Аркадьевич Тимирязев).
Большой вклад в развитие биохимии в России сделали Марцеллий Вильгельмович Ненцкий, один из основателей теории биосинтеза мочевины в организме млекопитающих, Ефим Семёнович Лондон (разработал методы ангиостомии), Владимир Иванович Палладин и Дмитрий Николаевич Прянишников (изучали обмен азота в растениях), Алексей Николаевич Бах (основатель школы русских биохимиков; исследовал химизм фотосинтеза и окислительные процессы в клетке) и др.