Біологічна хімія

Первісні етапи історії біохімії збігаються з історією органічної хімії. До середини XIX ст. органічною хімією називали науку, що вивчала речовини, які входять до складу тваринних і рослинних організмів, тобто речовини живого (“органічного”) світу. Пізніше, у зв’язку з розвитком синтетичної хімії сполук карбону, зміст терміна “органічна хімія* змінився — так тепер називають хімію сполук карбону, а науку, що вивчає хімічний склад живих організмів і хімічні процеси, які перебігають у них, стали називати фізіологічною, а потім біологічною хімією. Біологічна хімія вивчає не тільки органічні, але і неорганічні (мінеральні) сполуки, що містяться в організмах. Зрозуміло, що навіть після цієі диференціації органічної і біологічної хімії їх розвиток відбувається в тісній взаємодії, поєднуваній безліччю загальних методів і загальних завдань. Існує думка, що історія біозсімії (і органічної хімії) починається з кінця XVIII ст., коли вперше з організмів виділили в чистому вигляді деякі сполуки — сечовину, лимонну та яблучну кислоти тощо. У той час ще не було уявлень про будову цих речовин. Тривалий період розвитку біохімії аж до середини XX ст. — заповнений відкриттям нових речовин у живій природі, дослідженням їх структури і хімічних перетворень в організмах. Найважливішими досягненнями даного періоду є встановлення загального плану будови головних біополімерів — білків і нуклеїнових кислот та основних шляхів хімічних перетворень речовин в організмах (метаболізм). У цей же період відбулася подальша диференціація біохімії: в ній стали виділяти статичну біохімію, що вивчає хімічний склад організмів; динамічну біохімію, що вивчає метаболізм; функціональну біохімію, що вивчає зв’язок хімічних процесів з фізіологічними (біологічними) функціями. Середина минулого століття є переломним етапом в історії біозсімії. Розвиток молекулярного рівня досліджень за останні 30-40 років призвів до перебудови структури не тільки біозсімії, але і всієї біології — гі методів, емпіричної основи, теоретичних елементів, форм практичного використання, класифікації розділів біології. Характерною ознакою біохімії даного періоду є перезсід до широкого вивчення структури і властивостей індивідуальних представників білків і нуклеїнових кислот, до з’ясування функції кожного індивідуального білка і нуклеїнової кислоти в живій клітині. Передумовою для цього були стрімкий розвиток методів поділу речовин і вивчення їх структури, а також специфічних для біозсімії методів виділення та дослідження надмолекулярних структур — клітинний органел. Якщо в попередній період функціональна біохімія тільки зароджувалася, то тепер вона стає головним напрямком у біохімії. Як і раніше, зберігаються та підсилюються зв’язки з органічною зсімією, але водночас різко зростає значення зв’язків біозсімії з іншими біологічними науками — цитологією, фізіологією, генетикою. Найбільш яскравим вираженням цього є розкриття молекулярних механізмів таких фундаментальних властивостей життя, як спадковість і мінливість. У 50—60-х роках минулого століття, коли було встановлено структуру ДНК, що дозволила пояснити механізм реплікації генів, виникла нова назва для позначення цього напрямку досліджень — молекулярна біологія. Спочатку молекулярною біологією називали галузь біохімії, що вивчає молекулярні основи загальнобіологічних явищ — спадковості, мінливості, біологічної еволюції. Однак дуже швидко значення терміна змінилося і його стали застосовувати ширше, аж до того, що деякі біохіміки вважають терміни “молекулярна біологія" і “біохімія” синонімами. До середини XX от. у біохімії переважало дослідження хімічних перетворень речовин в організмі, що супроводжуються зміною ковалентної структури сполук (метаболізм). Однак згодом з’ясувалося, що не менше значення в обміні речовин і функціонуванні організму мають фізико-хімічні процеси, не пов’язані зі зміною ковалентної структури сполук. Галузь біохімії, що вивчає фізико -хімічні й молекулярно-фізичні основи життєдіяльності, називають фізико-хімічною біологією. Тут названо основні напрямки біозсімії, що мають загальнобіологічне значення. Крім того, залежно від конкретних об’єктів і завдань дослідження виділяють і інші розділи біохімії, такі, як біохімія вірусів, біохімія рослин, біохімія тварин. До середини XX ст. теоретичну основу медицини складали, головним чином, морфологічні й фізіологічні дисципліни. Тепер до них додалася і біохімія, точніше медична біохімія (біохімія людини). Вона містить у собі всі загальнобіозсімічнг напрямки, особливо ті, що мають відношення до здоров’я і І хвороб людини. Отже, медична біохімія вивчає молекулярні основи розвитку і функціонування здорового людського організму, молекулярні механізми хвороб, біохімічні методи діагностики і лікування (клінічна біохімія), біохімічну екологію людини. Таким чином, біохімія в цілому вивчає хімічні й фізико-хімічні процеси, і результатом яких є розвиток та функціонування живих систем усіх рівнів організації. Як бачимо, сучасна біохімія являє собою розгалужену галузь знань, розділи якої тісно пов’язані один з одним і не можуть бути чітко розмежовані. У значній частині підручника висвітлено питання функціональної і медичної біохімії...