Биохимия

Биохимия (биологическая химия) – это наука о химическом составе живой материи и о химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности.

Разделы Биохимии

Биохимия слагается из:

• статической биохимии, занимающейся преимущественно анализом химического состава организмов;
• динамической биохимии, изучающей всю совокупность превращений веществ в организме;
• функциональной биохимии, исследующей химические процессы, лежащие в основе определенных проявлений жизнедеятельности.

В зависимости от объекта исследования выделяют:

• биохимию человека (в том числе медицинскую);
• биохимию животных;
• биохимию растений;
• биохимию микроорганизмов.

История Биохимии как науки

Как самостоятельная наука биохимия сложилась на рубеже 19–20 веков, однако изучение проблем, составляющих предмет современной биохимии, началось в конце 18 века.

Исторически становление биохимии тесно связано с достижениями в области органической химии, физиологии и медицины.

В начале 19 века был осуществлён ряд исследований по изучению химического состава растительных и животных клеток, в 1828 была синтезирована мочевина (Ф. Велер).

Во 2-й половине 19 века были получены данные о структуре аминокислот, углеводов и жиров, установлена природа пептидной связи (Э. Фишер), накоплены некоторые сведения о составе и химических превращениях белков, жиров и углеводов, о процессе брожения (Ю. Либих, Л. Пастер, Э. Бухнер), о фотосинтезе (К. А. Тимирязев), положено начало изучению нуклеиновых кислот (И.Ф.Мишер).

Большой вклад в развитие биохимии в России внесли М. Ненцкий, А. Я. Данилевский, В. С. Гулевич и А. Н. Бах. В конце 19 века сформировалось представление о сходстве основных принципов и механизмов химических превращений у различных групп организмов, а также об особенностях их обмена веществ.

1-я половина 20 века отмечена рядом открытий в области биохимии питания; предложена концепция заболеваний, обусловленных пищевой недостаточностью. Были открыты витамины и гормоны, определена их роль в организме, установлены механизмы брожения и биологического окисления (О. Варбург, Г. Эмбден, О. Мейергоф, Я. О. Парнас, X. Кребс).

Классическими работами Дж. Самнера в 1926 году доказана белковая природа ферментов, что послужило толчком для быстрого развития энзимологии. В 1939 году В. А. Энгельгардтом и М. Н. Любимовой установлена ферментативная (аденозинтрифосфатазная) активность мышечного белка миозина. К середине 50-х годов XX века были открыты и охарактеризованы основные классы веществ, входящих в состав организмов, изучены пути их превращений. Дальнейшее развитие биохимии связано с изучением структуры и функции ряда белков, разработкой основных положений теории ферментативного катализа, установлением принципиальных схем обмена веществ и т. д.

Основными направлениями современных биохимических исследований является дальнейшее познание процессов биосинтеза нуклеиновых кислот и белков (в том числе генетического значения и роли изменения этих процессов в патологии), изучение особенностей промежуточного обмена, изучение регуляторных механизмов клетки, её ультраструктуры, молекулярных основ процессов морфогенеза, энергетических процессов в клетках, основ мышечного сокращения, механизма действия гормонов и т. д.

Взаимосвязь с другими науками

Биохимия влияет на развитие многих областей прикладной биологии (в том числе биотехнологии) и в особенности медицины. На основе достижений биохимии возникли новые научные направления — молекулярная биология и биоорганическая химия. Современная биохимия, молекулярная биология, биоорганическая химия, а также биофизика и микробиология составляют единый комплекс взаимосвязанных и тесно переплетённых между собой наук — физико-химическую биологию, изучающую физические и химические основы живой материи.