Презентация "Развитие биологической химии"

РАЗВИТИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ

БИОХИМИЯ (биол. химия), изучает химический состав и структуру веществ, содержащихся в живых организмах, пути и способы регуляции их метаболизма, а также энергетическое обеспечение процессов, происходящих в клетке и организме.

Структура науки

Биохимия охватывает многие области клеточной биологии и включает в себя молекулярную биологию .

После выделения последней в особую дисциплину, размежевание между биохимией и молекулярной биологией в основном сформировалось как методологическое и по предмету исследования.

Особенности биохимии

• Как самостоятельная наука биохимия сформировалась примерно 100 лет назад,

однако биохимические процессы люди использовали ещё в глубокой древности.

• В самые отдалённые времена уже была известна технология таких основанных на биохимических процессах производств, как хлебопечение, сыроварение, виноделие, выделка кож.

• XVIII век ознаменовался трудами М. В. Ломоносова.
• На основе открытого им и французским химиком А. Л. Лавуазье закона сохранения массы веществ и накопленных к концу столетия экспериментальных данных, была объяснена сущность дыхания и исключительная роль в этом процессе кислорода.

М.Ю. Ломоносов

А. Лавуазье

Открытие белков, жиров и углеводов

• Изучение химии жизни уже в 1827 г. привело к принятому до сих пор разделению биологических молекул на белки, жиры и углеводы.
• Автором этой классификации был английский химик и врач Уильям Праут.

У. Праут

Работы Ф. Вёлера

• В 1828 году немецкий химик Ф. Вёлер синтезировал мочевину: сначала — из циановой кислоты и аммиака (выпариванием раствора образующегося цианата аммония), а позже в этом же году — из углекислого газа и аммиака. Было доказано, что химические вещества живого организма могут быть синтезированы искусственно, вне организма.

П. Бертло

А. М. Бутлеров

• Последующими мощными толчками в этом направлении химии явились лабораторные синтезы липидов (в 1854 году — П. Бертло) и углеводов из формальдегида (1861 — А. М. Бутлеров, Россия).
• Бутлеровым была также разработана теория строения органических соединений (1861).

• В 1926 г. Джеймсу Самнеру удалось получить первый чистый фермент, уреазу, и доказать, что фермент — это белок.

• Биохимия стала первой биологической дисциплиной с развитым математическим аппаратом благодаря работам Холдейна, Михаэлиса, Ментен и других биохимиков, создавших ферментативную кинетику, основным законом которой является уравнение Михаэлиса-Ментен.

• В основе биохимической методологии лежит фракционирование, анализ, изучение структуры и свойств отдельных компонентов живого вещества. Наиболее распространенными методами являются хроматография, изобретённая М.С. Цветом в 1906 г., центрифугирование (Т. Сведберг, 1923 г.

Биохимия XXI века

• С конца ХХ в. в биохимии всё шире применяются методы молекулярной и клеточной биологии, в особенности искусственная экспрессия и нокаут генов в модельных клетках и целых организмах.