содержание .. 1 2 3 ..

Биологическая химия - часть 2

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ААП
АДФ

АДГ
АКТГ
АлАТ
АМК
АМФ
цАМФ
АПБ
АсАТ
АТФ
АТФаза

ГАМК
ГДФ

ГМФ

цГМФ

ГТФ

ДНК
ДНКаза
ДНП
ДОФА
Дофамин

ДСН
ДФФ
ДЭАЭ

ИМФ

КоА
KoQ
КОР

ЛДГ
ЛПВП
ЛПНП
ЛПОНП

МАО
Мол. масса

НАД

НАДН + Н

-
-
-
-
-

-
-
-
-

-
-
-

-
-
-
-

-
-
-
-
-
-

-
-
-
-

-
-

аланинаминопептидаза
аденозиндифосфат
антидиуретический гормон
адренокортикотропный гормон
аланинаминотрансфераза
аминокислоты
аденозинмонофосфат
циклический аденозин-3',5'-монофосфат
ацилпереносящий белок
аспартатаминотрансфераза
аденозинтрифосфат
аденозинтрифосфатаза

γ-аминомасляная кислота
гуанозиндифосфат
гуанозинмонофосфат
циклический аденозин-3',5'-монофосфат
гуанозинтрифосфат

дезоксирибонуклеиновая кислота
дезоксирибонуклеаза
дезоксирибонуклеопротеины
диоксифенилаланин
диоксифенилэтиламин
додецилсульфат натрия

диизопропилфторфосфат
диэтиламиноэтил

инозинмонофосфат

кофермент (коэнзим) А
кофермент (коэнзим) Q (убихинон)
кислотно-основное равновесие

лактатдегидрогеназа
липопротеины высокой плотности
липопротеины низкой плотности
липопротеины очень низкой плотности

моноаминоксидаза
молекулярная масса

окисленный никотинамидадениндинуклеотид
восстановленный никотинамидадениндинуклеотид

НАДФ

НАДФН + Н

ПВК
ПФ

РДФ
P

РНК
РНКаза
мРНК
рРНК
тРНК
РНП

СДГ

ТГФК
ТДФ
ТМФ
ТПФ
ТТФ

УДФ
УДФГ
УДФГК
УМФ
УТФ

ФАД

ФАДН

ФАФС
ФДНБ
ФМН
ФМНН

ФРПФ

ЦДФ

ЦМФ
ЦНС
ЦТК
ЦТФ

ЭДТА

-
-

-
-
-

-
-
-
-
-
-

-
-

-
-
-
-
-

-
-

-
-
-
-

окисленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат
восстановленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат

пировиноградная кислота
пиридоксальфосфат

рибонуклеотиддифосфат
фосфат неорганический
пирофосфат неорганический

рибонуклеиновая кислота
рибонуклеаза
матричная РНК
рибосомная РНК
транспортная РНК
рибонуклеопротеины

сукцинатдегидрогеназа

тетрагидрофолиевая кислота
тимидиндифосфат
тимидинмонофосфат
тиаминпирофосфат
тимидинтрифосфат

уридиндифосфат
уридиндифосфатглюкоза
уридиндифосфоглюкуроновая кислота
уридинмонофосфат
уридинтрифосфат

окисленный флавинадениндинуклеотид
восстановленный флавинадениндинуклеотид

3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфат
фтординитробензол
окисленный флавинмононуклеотид
восстановленный флавинмононуклеотид
5-фосфорибозил-1-пирофосфат

цитидиндифосфат
цитидинмонофосфат
центральная нервная система
цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
цитидинтрифосфат

этилендиаминтетраацетат

ВВЕДЕНИЕ

Биологическая химия – это наука о молекулярной сущности жизни. Она

изучает химическую природу веществ, входящих в состав живых организ-

мов, их превращения, а также связь этих превращений с деятельностью

клеток, органов и тканей и организма в целом. Из этого определения

вытекает, что биохимия занимается выяснением химических основ важней-

ших биологических процессов и общих путей и принципов превращений

веществ и энергии, лежащих в основе разнообразных проявлений жизни.

Таким образом, главной задачей биохимии является установление связи

между молекулярной структурой и биологической функцией химических

компонентов живых организмов.

В зависимости от объекта исследования биохимию условно подразде-

ляют на биохимию человека и животных, биохимию растений и биохимию

микроорганизмов. Несмотря на биохимическое единство всего живого,

существуют и коренные различия как химического состава, так и обмена

веществ в животных и растительных организмах. Обмен веществ, или

метаболизм,– это совокупность всех химических реакций, протекающих

в организме и направленных на сохранение и самовоспроизведение живых

систем. Известно, что растения строят сложные органические вещества

(углеводы, жиры, белки) из таких простых, как вода, углекислый газ

и минеральные вещества, причем энергия, необходимая для этой синтетиче-

ской деятельности, образуется за счет поглощения солнечных лучей в про-

цессе фотосинтеза. Животные организмы, напротив, нуждаются в пище,

состоящей не только из воды и минеральных компонентов, но содержащей

сложные вещества органической природы: белки, жиры, углеводы. У живот-

ных проявления жизнедеятельности и синтез веществ, входящих в состав

тела, обеспечиваются за счет химической энергии, освобождающейся при

распаде (окислении) сложных органических соединений.

Растения, не использующие для своей жизнедеятельности вещества

органической природы, называются аутотрофными организмами; живот-

ные являются гетеротрофными организмами. Среди микроорганизмов

встречаются как аутотрофы, так и гетеротрофы. Кроме того, для микро-

организмов характерным признаком считается наличие специфических хи-

мических веществ и реакций, не встречающихся в клетках животных

и растений.

Современная биохимия как самостоятельная наука сложилась на рубеже

XIX и XX вв. До этого времени вопросы, рассматриваемые биохимией,

входили в органическую химию и физиологию. Накопление фактического

материала о составе наиболее сложных природных соединений началось

с развитием в Европе в средние века алхимии. Однако фактические данные,

полученные алхимиками, трудно отделить от неправильных обобщений

и представлений, господствовавших в науке в то время. В XVI–XVII вв.

воззрения алхимиков получили дальнейшее развитие в трудах ятрохимиков

(от греч. iatros – врач). Одним из виднейших представителей ятрохимии был

немецкий врач и естествоиспытатель Т. Парацельс, который выдвинул

весьма прогрессивное положение о тесной связи химии с медициной. Он

считал, что в основе жизнедеятельности человека лежат химические процес-

сы и причинной основой любого заболевания является нарушение «хода»

химических процессов в организме. В связи с этим, по мнению Т. Парацель-

са, для лечения следует использовать химические средства. К данному

периоду относится и смелая для того времени идея И. Ван-Гельмонта

о наличии в «соках» живого тела особых веществ – «ферментов», участ-

вующих в разнообразных химических превращениях.

В целом познание закономерностей химических и ферментативных

процессов, лежащих в основе жизнедеятельности, оказалось для ятрохи-

миков непосильной задачей. Это объясняется прежде всего отсутствием в то

время знаний основных законов физики и химии, неразработанностью

методов элементарного анализа органических соединений. Кроме того,

ятрохимики, так же как и алхимики, по своему мировоззрению были

метафизиками и придерживались виталистических взглядов.

В XVII–XVIII вв. широкое признание среди ученых получила теория

горючего начала – флогистона, сформулированная немецким химиком и

врачом Г. Шталем. Несмотря на ошибочность основных положений, теория

флогистона (объяснявшая процессы горения выделением из горящего тела

особого невесомого вещества) сыграла в истории науки положительную

роль, так как способствовала развитию экспериментального направления

в химии. Опровержение этой теории связано с работами М. В. Ломоносова

и А. Лавуазье, открывших в науке основные законы сохранения энергии

и вещества, справедливые и для биологических объектов. Кроме того,

А. Лавуазье показал, что при дыхании, как и при горении органических

веществ, поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

С середины XVIII в. начинается период открытия и выделения большо-

го числа новых органических веществ растительного и животного проис-

хождения. Крупным событием второй половины XVIII в. стали иссле-

дования Л. Спалланцани по физиологии пищеварения, которые положили

начало изучению ферментов пищеварительных соков. Русский химик

К.С. Кирхгоф в 1814 г. описал ферментативный процесс осахаривания

крахмала под влиянием вытяжки из проросших семян ячменя. К середине

XIX в. были найдены и другие ферменты: амилаза слюны, пепсин желудоч-

ного сока, трипсин сока поджелудочной железы. Й. Берцелиус ввел в химию

понятие о катализе и катализаторах, к числу последних были отнесены все

известные в то время ферменты. В 1839 г. Ю. Либих выяснил, что в состав

пищи входят белки, жиры и углеводы, являющиеся главными составными

частями животных и растительных организмов.

Сокрушительный удар по витализму был впервые нанесен работами

Ф. Вёлера, которому в 1828 г. удалось получить химическим путем мочеви-

ну - один из конечных продуктов азотистого обмена у человека и животных.

В письме к своему учителю Й. Берцелиусу Ф. Вёлер писал: «Я должен Вам

заявить, что могу делать мочевину, не нуждаясь при этом в почках

и вообще в животных, будь это человек или собака». Вскоре последовал

и ряд других блестящих работ: синтез уксусной кислоты, осуществленный

А. Кольбе (1845), жиров – М. Бертло (1854), углеводов – А.М. Бутлеровым

(1861). Эти работы неопровержимо продемонстрировали ошибочность

и необоснованность виталистических представлений.

В борьбе с витализмом очень важную роль сыграли исследования

о природе брожения. Л. Пастер ошибочно считал брожение биологическим

процессом, в котором обязательно участвуют живые дрожжевые клетки.

Автором чисто химической теории брожения был Ю. Либих, однако его

содержание .. 1 2 3 ..