Биологическая химия

В последующие годы в связи с развитием химических, физических,, математических дисциплин биохимия стала стремительно развиваться. Дж. Самнер и Дж. Нортроп впервые выделили ферменты — уреазу и пепсин. Э. Фишер открыл нуклеиновые кислоты. Н. И. Лунин и К. Функ — витамины, О. Варбург и А. Сент-Дьердьи вскрыли основу процессов получения энергии в организме, Л. Поллинг и В. Кори установили структуру простых белков, а Дж. Уотсон и Ф. Крик — структуру ДНК, С. Очао, А. Корнберг и Э. Чаргафф много сделали для открытия генетического кода и и т. д. — вот далеко не полный перечень величайших открытий в биохимии.

А. Н. Бах (1857-1946)

Среди творцов науки отечественные ученые всегда стояли в первых рядах. А. Я. Данилевский был основоположником биохимии в России. Его стараниями в 1862 г. была впервые в мире создана кафедра медицинской химии в Казанском университете (до последних лет медицинская биохимия называлась физиологической химией). Первый учебник по физиологической химии был издан в 1847 г. А. И. Ходневым.

В. И. Палладин (1859-1922)

Работы М. М. Манассеиной, К. С. Кирхгофа, А. И. Лебедева легли в основу учения о ферментах. Трудам И. П. Павлова по ферментативным и гуморальным механизмам пищеварения, А. Н. Баха и В. И. Палладина о биологическом окислении, В. А. Энгельгарда о значении АТФ в мышечном сокращении, А. И. Опарина по созданию стройной системы происхождения жизни, С. Е. Северина по изучению обмена углеводов, А. Е. Браунштейна об аминокислотном обмене заслуженно отдается приоритет в этих вопросах биохимиками всего мира.

В. А. Энгельгард

Настоящее развитие биохимии в России началось после Великой Октябрьской социалистической революции. Партия и правительство уделяют большое внимание биохимии. Большая армия научных сотрудников работает в биохимических институтах и лабораториях, которые возглавляются крупными учеными нашей страны, такими, как С. Е. Северин, А. И. Опарин, В. А. Энгельгард, А. Е. Браунштейн, А. В. Палладии, С. Р. Мардашов, В. Н. Орехович, А. Н. Спирин, И. И. Иванов, А. А. Покровский и др.

А. И. Опарин

Общие представления об обмене веществ. В основе всех биохимических проявлений жизни лежат два основополагающих уравнения, которые четко показывают взаимосвязь организма с окружающей средой.

Первое из них — это процесс фотосинтеза:

6СО₂+ 6Н₂О + энергия солнца → C₆H₁₂O₆+ 6О₂.

При этом процессе образуются питательные, органические вещества и кислород. Детальное изучение фотосинтеза было проведено К. А. Тимирязевым. Фотосинтез протекает в зернах хлорофилла, которые, по образному выражению Бернала, являются улавливающей системой фотосинтеза, вызывая у растений рост, у животных — движение, у человека — мысль.

Второе уравнение характеризует закон сохранения и превращения энергии в живых тканях:

С₆H₁₂О₆+ 6О₂→ 6СО₂+ 6Н₂О + энергия.

Расшифровка этого уравнения включает изучение превращений ряда веществ и энергии в организме. Эти два уравнения определяют круговорот углерода и энергии в природе. Наряду с этим между организмом и внешней средой происходит постоянный обмен азота, который поступает с продуктами питания и выделяется из организма в виде конечных продуктов, таких, как мочевина, мочевая кислота и т. д.

В изучении вопроса круговорота веществ большая заслуга принадлежит С. Н. Виноградскому. Им впервые научно доказан круговорот в природе азота, углерода, серы и многих других химических элементов.

Окружающая среда является для организма основным поставщиком питательных веществ, которые в организме подвергаются процессам распада — диссимиляции — с образованием необходимых веществ для построения клеток и тканей за счет энергии, которая при этом выделяется.

Изучение обмена веществ и энергии происходит на разных уровнях — целого организма, органа или ткани, клетки и молекулы. Изучение обмена веществ на молекулярном уровне является наиболее важным, так как позволяет вскрыть самые интимные механизмы различных видов обменов.