Кіріспе. Биохимия пәні. Биологиялық химия тірі ағзадағы заттардың химиялық табиғатын зерттейтін ғылым
Заманауи биохимияның өз бетінше ғылым ретінде негізгі қалыптасу кезеңдері
жүктеу/скачать 1,46 Mb.
|
Биохимия конспекты лекции
- Бұл бет үшін навигация:
- Ақуыздардың химиясы
| 3. Заманауи биохимияның өз бетінше ғылым ретінде негізгі қалыптасу кезеңдері.
Заманауи биохимияның өз бетінше ғылым ретінде негізгі қалыптасу кезеңдері ХІХ-шы және ХХ-шы ғасырларға жақын. Осы көрсетілген уақытқа дейін қазіргі кездегі биохимияның қарастыратын сұрақтарын органикалық химия және физиология әр тұстан зерттеді. Орта ғасырларда (ҮІІІ - Х) Европада алхимияның дамуына байланысты анағұрлым күрделі органикалық заттардың құрамы туралы нақты материал бірте-бірте жинақтала басталды. Алайда, орта ғасырдағы алхимиктердің жинаған мәліметтері сол кездегі ғылымда үстемдік алған ой-тұжырымдармен сәйкестік таппады. ХҮІ – ХҮІІ ғасырларда алхимиктердің жинақтаған білімдерін ятрохимиктер (iatros – дәрігер, грек тілінен аударғанда) өз еңбектерімен жалғастырды және ары қарай дамытты. Осы ятрохимияның көрнекті өкілдерінің бірі Парацельс болды. Парацельс – неміс дәрігері және жаратылыстанушысы. Ол химияның және медицинаның арасындағы тығыз байланыстың бар екендігі туралы батыл әрі прогрессивтік қағиданы айтты. Ол адамның тіршілік етуінің негізінде химиялық реакциялар жатыр, адам ауырған кезде әр түрлі реакциялар бұзылатындығын, ауруладың түрлерін емдеу үшін химиялық заттарды дәрі ретінде пайдалану керектігін айтты. ХҮІІ-ші ғасырдың ятрохимигі И. Ван-Гельмонт ең алғашқылардың бірі болып, тірі денедегі «сөлдердің» құрамында ерекше заттардың - «ферменттердің» болатындығын, осы заттардың химиялық өзгерістерге қатысатындығы туралы қағиданы айтты. Алайда, химиялық және ферментативтік реакциялардың заңдылықтарын түсіну ятрохимиктер үшін шешімі жоқ жұмбақтардың бірі болып қала берді. Оның себептері: -физиканың және химияның негізгі заңдарының болмауы; -органикалық заттардың және қосылыстардың элементтік құрамын анықтайтын әдістер мен тәсілдердің дамымауы; -сонымен бірге, ятрохимиктер алхимиктер сияқты дүние танымы бойынша метафизиктер болды және олардың басым көпшілігінде виталистік көзқарас басым болды. ХҮІІ – ХҮІІІ –шы ғасырлардың аралығында ғалымдардың арасында жану негізінің теориясы – флогистон кең қолданысқа ие болды. Оны негіздеген немістің химигі және дәрігері Шталь болды. Бұл теорияның негізгі қағидалары қате болды. Алайда, ғылымның дамуында оның қосқан үлесі болды. Яғни, эксперименттік бағыттағы жұмсытарға бастау болды. Бұл теорияға сәйкес зат жанған кезде белгісіз бір ерекше салмағы жоқ зат бөлінеді екен. Бұл теорияның кемшілігін Ломоносов пен Лавуазье өздерінің еңбектерінде көрсетті. Олар материяның (массаның) сақталу заңын ашты және бекітті. Сонымен бірге, Лавуазье тыныс алғанда оттегінің жұтылатыны, ал тыныс шығарғанда көмір қышқыл газының бөлінетіндігін көрсетті. ХҮІІІ-шы ғасырдың екінші жартысынан бастап көптеген жаңа органикалық заттар табылып, бөлініп алына бастады. Оларды өсімдіктерден және жануарлардан бөліп алды. ХҮІІІ-ші ғасырдың екінші жартысындағы ең ірі жаңалықтардың бірі – Реомюрдің және Спалланцанидің асты қорыту физиологиясы бойынша зерттеулері. Бұл зерттеулер ас қорыту сөлдерінің ферменттерін зерттеуге бастама болды. Орыстың химигі К.С. Кирхгоф 1814 жылы крахмалдың өнген арпаның сығындысының (амилазаның) әсерінен қантқа айналуын сипаттады. ХІХ-шы ғасырдың ортасына таман басқа да ферменттер сипатталды: ауыз қуысының сөлі амилаза, асзан сөлінің пепсині, асқазан асты безінің сөлі трипсин. Берцелиус химияға катализ және катализаторлар ұғымдарын енгізді. Соңғылардың қатарына сол кездегі белгілі болған ферменттердің барлығы жатқызылды. 1839 жылы Либих тағамның құрамына ақуыздардың, майлардың және көмірсулардың кіретіндігін және олар жануарлардың және өсімдіктердің басты құрама бөліктері болып табылатындығын анықтады. Витализммен күресте мықты соққыны Велер жасады. 1828 жылы Велер химиялық жолмен мочевинаны алды. Мочевина – адамның және жануарлардың ағзасындағы азоттық зат алмасудың соңғы өнімдерінң бірі. Өзінің ұстазы Берцелиусқа жазған хатында Велер былай деді: «мен енді мочевинаны жасай аламын. Ол үшін маған бүйректің, тіпті еш қандай да жануардың, адамның немесе иттің қажеті жоқ. Міне мен осыны сізге мәлімдегім келеді». Көп ұзамастан соңынан басқа тамаша жұмыстар жасалды. Олар: Кольбенің сірке қышқылын (1844 ж.), Бертлоның майларды (1844 ж.), Бутлеровтың көмірсуларды синтездеуі. Витализммен күресу жолында ашу үрдісінің табиғаты туралы зерттеулер маңызды орын алды. Ашу үрдісін зерттеген ғалымдардың ішінде Ю. Либих және Л. Пастер болды. Пастер ашу – тірі ашытқы клеткаларының қатысуымен жүретін биологилық үрдіс деп қорытындылады. Либих ашу үрдісінің таза химиялық теориясына қатысты сұрақтармен айналысты. Алайда бұл теорияның кемшіліктері болды. Яғни, теория толық жетілмеген еді. Эксперименттің барысындағы алынған мәліметтерді түсіндіре алмады. Негізгі мәселерді орыс химигі М.М Манассеина (1871 ж.) және немістің ғалымы Бухнер (1897 ж.) дәлелдеді. Олар клеткасыз ашытқы шырынының спирттік ашуға қабілетті екендігін дәлелдеді. Өсімдік және жануарлардың ағзаларындағы химиялық заттар, ағзалардағы жүретін химиялық үрдістер туралы салыстырмалы түрде айтқанда сол уақыттардағы жинақталған көп материалдар мен мәліметтер оқу құралдарында жүйелене бастады. Осыған әрекет жасалды: Зимонның (1842 ж.) және Либихтің (1847 ж.) оқулықтары. Ресейде алғашқы оқулық – физиологиялық химия баспадан шықты (А.И. Ходнев, 1847 ж.). ХІХ-шы ғасырдың екінші жартысында көптеген орыс және шет елдік университеттердің медицина факультеттерінде арнайы медициналық, немесе физиологиялық химияның кафедралары бекітілді. Ресейде медициналық химия кафедрасы бірінші рет 1863 жылы Қазан университетінде А.Я. Данилевскийдің көмегімен ашылды. 1864 жылы А.Д. Булыгинский Мәскеу университетінде медициналық химия кафедрасының негізін қалады. 1892 жылы Петерборда Әскери-медициналық (Медицина-хирургиялық) академиясында физиологиялық химия кафедрасы жұмысын бастады. Бұл кафедраны А.Я. Данилевский басқарды. Жоғарғы оқу орындарында физиологиялық химияның кафедраларының құрылуына себеп – биологиялық химия түбіне келгенде органикалық химиямен және физиологиямен байланысты болғанына қарамастан өз алдына жаңа ғылым болды, оның өзінің зерттеу нысаны және зерттеу әдістері бар. Биохимияның шын мәнінде гүлденуі ХХ ғасырда болды. Биохимияның салаларындағы жаңалықтар бірінен соң бірі ашылды. Қазіргі уақытта классикалық биохимияның қамтитын сұрақтары әлде қайда кеңейді. Ал енді келешекте биохимияда тағы да жаңалықтар ашылып биологияға және химияға қатысты бөлімдерді қамтуы мүмкін. Тақырыбы: Ақуыздардың химиясы Белоктар өзарат пептидтік байланыспен қосылған аминоқышқылдарынан құралған өте күрделi жоғары молекулалы органикалық заттар. Табиғатта шамамен 1010-1012 әртүрлi белоктар кездеседi. Оның бес миллионға жуықтауы адам денесiнде кездеседi. Белоктар адам денесiнiң 18-21 % құрайды. Ал кейбiр мүшелерде (көкбауыр, өкпе, бұлшық етте бүйректе т.б.) белоктың мүшелерi 70-80 %. Қорыта айтқанда белоктар жасушаның ең негiзгi құрылыс материалы. Белоктар-ферменттер жасушада жүретiн химиялық реакциялардың жылдамдығын тездетедi. Белоктар тасымалдау, тыныс алу қызметiн атқарады. Қызыл қан түиiршiгiнiң белогы гемоглобин оттегiн қосып алып, барлық үлпаға, жасушаға таратады да, олардан көмiрқышқыл газын өкпеге тасымалдайды. Белоктар қозғалыс қызметiн атқарады. Мысалы, бұлшық еттердiң, жүректің, өкпенiң, iшекқарынның қабырғасындағы еттердiң жиырылуы арқылы қозғалыстың бiрнеше түрi iске асып, сол мүшелердiң қызметi қамтамасыз етiлуiнде белоктардың маңызы зор. Белоктар қуат көзi, 1 г белок толық ыдырағанда 4,1 ккал (17,6 кДж) қуат босап шығады. Тәулiгiне жұмсалған қуаттың 10-15 % -ға жуығы белоктар арқылы өтеледi. Ағзада ферменттер, гормондар т.б. заттар үздiксiз жұмсалып: ескiрген белок молекулалары ыдырап, үлпалар мен жасушалар жаңарып отырады. Осының бәрiне белок қажет. Мысалы, тiршiлiк барысында организмдегi көптеген жасушалар бiрнеше рет жаңарады; қандағы қызыл қан түйiршiктерi эритроциттер 100-200 күн аралығында толық жаңарып алмастырылса, бауыр жасушаларындағы белоктар 10 күн аралығында жартылай жаңарады. Салмағы 70 кг-дай ересек адам ағзасында тәулiгiне шамасы 400 гр-дай белоктар ыдырап және қайта құрылады. Сондықтан да осы жұмсалған белоктардың орнын толтыру үшiн тамақпен енгiзiлген белоктың мөлшерi жеткiлiктi болуы қажет. Қалыпты жағдайда тәулiгiне адам ағзасына 80-100 г белок керек болса, дене еңбегiмен айналысқанда оның мөшелерi 120-150 г дейiн өседi. Белок жеткiлiксiз болған жағдайда бүйрек, қалқанша, жыныс бездерiнiң қызметi бұзылады. Орталық жүйке жүйесi белоктың жеткiлiксiздiгiн өте тез сезедi.Ашыққанда ми мен жүрек өзiнiң салмағын көп уақытқа дейiн жоғалтпайды, себебi олар өзiнiң белоктарын бұлшық ет пен бауырдың белоктарының есебiнен толықтырады. жүктеу/скачать 1,46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|