Быстрый поиск

Второй этап развития биохимии был кинетическим. Для этого периода характерно исследование кинетики основных химических превращений, происходящих в живой клетке, а также выяснение на молекулярном уровне механизмов отдельных химических реакций, протекающих в клетке. Методы решения задач подобного рода иллюстрирует описанный выше опыт Спалланцани. 

 
Второй этап развития биохимии
 
В начале XIX века было открыто явление катализа. Оказалось, что присутствие некоторых веществ (названных катализаторами) влияет на скорость химических реакций, при этом сами катализаторы не претерпевают никаких изменений. Исходя из этого, шведский химик Иене Берцелиус в 1836 году высказал предположение, что большинство химических процессов, происходящих в живой ткани, зависит от наличия в клетке особых веществ, которые катализируют эти реакции (позднее это полностью подтвердилось).
 
Последовали горячие споры с участием виднейших химиков того времени. Предметом спора был вопрос, могут ли химические реакции, характерные для живой материи, воспроизводиться вне клетки — в пробирках. Эти споры одним ударом были разрешены в 1897 году братьями Бухнер. Они провели следующие эксперименты: тщательно растерли пестиком в ступке дрожжевые клетки и отделили «сок», который образовался после не подлежащего сомнению «умертвления» живых клеток. И этот «мертвый» сок оказался способным осуществлять спиртовое брожение — превращение сахара в спирт — процесс, характерный для живых дрожжей. Катализатору, присутствующему в дрожжевом соке и выполняющему функции живых дрожжевых клеток, было дано название фермента. Дальнейшие исследования показали, что по природе своей это вещество является белком. Со временем было открыто и выделено из живых клеток большое количество подобных катализаторов, и вся эта обширная группа соединений биологического происхождения, осуществляющих в клетках каталитические функции, получила название класса ферментов. В настоящее время установлено, что практически для любой химической реакции, протекающей в живом организме, требуется свой специфический фермент, катализирующий данный процесс. Каждый фермент катализирует только одну какую-либо простую реакцию, поэтому полный синтез или разложение любого сложного вещества протекает с участием большого числа ферментов.
 
Так, расщепление крахмала (поступающего в организм с пищей) на простые молекулы сахара (из которых построена его гигантская молекула) происходит в кишечнике при пищеварении. Образующийся сахар всасывается затем в клетки стенок кишечника, где эти простые молекулы превращаются в так называемый «животный крахмал» — гликоген (при этом происходит синтез простых молекул в сложные) либо расщепляются до углекислого газа и воды. Во всей этой сложной цепи превращений участвует целый ряд ферментов, действующих последовательно друг за другом. Цепь или последовательность реакций подобного рода называют путем метаболизма. Изучение путей метаболизма, то есть путей синтеза или расщепления таких веществ как сахара, жиры и аминокислоты, и явилось предметом исследований целого поколения биохимиков, работавших в 30-х годах нынешнего столетия. Среди них особо следует отметить имена таких выдающихся ученых, как Кребс, Эмбден, Мейергоф, Варбург, Диккенс. Для понимания процессов метаболизма химических соединений в живых клетках важна еще одна проблема — энергетический баланс биохимических реакций. Деструктивные реакции (иногда называемые «катаболическими»), как, например, упоминавшийся процесс расщепления простейшего углевода — глюкозы — до углекислого газа и воды, протекают с выделением значительных количеств энергии. Синтетические (или «анаболические») реакции, например синтез белков или жиров, наоборот, идут с поглощением энергии. Для нормального функционирования живой клетки необходимо, чтобы поддерживалось определенное соотношение между реакциями, идущими с выделением и поглощением энергии: клетка не может сколько-нибудь долго существовать ни в условиях перепроизводства, ни в условиях перерасхода энергии. Американский биохимик Фриц Липман в 1941 году показал, что в живой клетке имеется своего рода аккумулятор, который поглощает и сохраняет энергию, освобождающуюся в катаболических реакциях, и вновь выделяет ее по мере необходимости для анаболических процессов. Действующим началом этого аккумулятора является вещество, называемое аденозинтрифосфатом (АТФ).
 
Ответы на третий и четвертый вопросы оставались совершенно неясными вплоть до 50-х годов нашего столетия. Появление к этому времени двух новых мощнейших инструментов научного познания — одного практического, а другого теоретического — послужило начальным импульсом к разрешению этих проблем. Развитие электронной микроскопии, позволившей получать увеличение в 100 000 раз и даже более, впервые дало возможность визуально изучить внутреннее строение клетки. Теперь биохимик может не только видеть в деталях, но и представлять в любой момент внутреннюю структуру изучаемой клетки.
 
 

Рекомендуем почитать!

purizm-v-russkom-yazyke
Пуризм проявляется обычно в периоды важных общественных...ДАЛЕЕ .....1224
zelenyj-kofe-i-ego-svojstva
Что же из себя представляет этот знаменитый зеленый кофе?...ДАЛЕЕ .....1042
yazykovye-pravilnosti-i-yazykovye-oshibki
С конкретными условиями развития чешского литературного языка...ДАЛЕЕ .....703
neveroyatnoe-i-neochevidnoe
Окружающая нас действительность полна удивительных фактов и...ДАЛЕЕ .....508
sputnikovaya-antenna
Спутниковая антенна полезна не только способностью принимать...ДАЛЕЕ .....690
kak-v-drevnie-vremena-delali-abort
Как прерывали беременность в древности  Первые письменные...ДАЛЕЕ .....245
pervaya-poezdka-na-avtomobile-samomu
Вот и наступил этот долгожданный день, который вы ждали с...ДАЛЕЕ .....1188
derevyannyj-neboskreb
Считается, что в наше время только для дачных домиков дерево...ДАЛЕЕ .....771
samyj-bolshoj-slon-v-mire
Речь пойдет о самой большой скульптуре, изображающей слона,...ДАЛЕЕ .....918
kak-proiskhodit-venchanie-v-nashe-vremya-i-dlya-chego-etot-obryad
Венчание сегодня В наше время, венчаться могут только те...ДАЛЕЕ .....1072
podzemnaya-reka-puerto-prinsesa
Юго-восточная Азия хранит огромное количество...ДАЛЕЕ .....1006
apollon-belvederskij-kakov-on-ideal-muzhskoj-krasoty
С тех пор как папа Римский Юлий II перенес статую к...ДАЛЕЕ .....825
3-d-model-molekuly-belka
Учёные Института Битсона по исследованию рака применили метод...ДАЛЕЕ .....1175
normativnoe-tozhdestvo-sootnosheniya-yazyka-i-inidualnoj-rechi
Понятие нормативного тождества лежит, например, в основе...ДАЛЕЕ .....614
kak-izmeryayut-silu-zemletryasenij
Землетрясения и объединенные с ними явления исследует наука...ДАЛЕЕ .....631
opredeleniya-chastej-struktury-belka
Проблема определения структуры белка подразделяется на две...ДАЛЕЕ .....379
obshchee-predstavlenie-o-protsesse-vyvetrivaniya
Преобразование горной породы на почву происходит в результате...ДАЛЕЕ .....553
profil-vkontakte
Вконтакте, секреты, полезные функции, оформление...ДАЛЕЕ .....599
formirovanie-kristallikov-vlagi
Однако, согласно новейшим исследованиям, главным условием...ДАЛЕЕ .....458
zvezdnyj-gorodok
Если вам интересна космическая тема, советуем поехать на...ДАЛЕЕ .....634
chtoby-ne-bolet
Все болезни у человека возникают из-за того, что он...ДАЛЕЕ .....335
kto-izobrel-zhevatelnuyu-rezinku-zhvachku-istoriya-izobreteniya
Жевательная резинка, жвачка, жевачка, жуйка и т.д.. Почти...ДАЛЕЕ .....1971
zagadochnye-i-neveroyatnye-piramidy-v-gize
Какой возраст у египетских пирамид, кто и как их построил? С...ДАЛЕЕ .....990
ostrov-chedzhu
Как говорилось ранее, в 2001 году список Чудес света древнего...ДАЛЕЕ .....960
puti-obmena-veshchestv
Химические реакции, катализируемые очищенными индивидуальными...ДАЛЕЕ .....382
mlechnyj-put-i-galaktika
 Когда ночи бывают достаточно темны, на небе не сложно увидеть...ДАЛЕЕ .....850
kak-sebya-vesti-esli-roditeli-razvelis
Не всегда перемены в жизни приходятся к лучшему. Что делать...ДАЛЕЕ .....575
dlya-chego-prisheltsam-tela-pogibshikh-zemlyan
Уже давно стало традицией: исчезновение людей считать делом...ДАЛЕЕ .....670
ptitsy-kto-oni-chto-eto-takoe
Птицы – это интересно   Птицы бывают самых...ДАЛЕЕ .....1046