Лекциялық сабақтар.
1-тақырып. Биологиялық химияға кіріспе. Биологиялық химияның даму кезеңдері.
Биологиялық химияның қол жеткізген табыстары.
Биологиялық химия-тіршіліктің молекулалық негізі жөніндегі ғылым. Ол
тірі
организмдердің химиялық құрамын, тірі материяда болатын химиялық реакцияларды зерттейді.
Биологиялық химияның атауы “bios” –тіршілік, өмір деген рек сөзінен шыққан. Демек
қазақ тілінде биологиялық химия-тіршілік химиясы деген мағынаны білдіреді.
Тірі организмдердің химиялық құрамына Д.И. Менделеев таблицасындағы элементтер
кіреді. Ондай элементтерге: С, Н, О, Р, N, S, Na, Cl, Mg, Mn, Mo, Co және басқалары жатады. Бұл
элементтер бірімен-бірі өзара үйлесімді байланыса отырып, алуан түрлі күрделі
молекулалар
түзеді. Ондай молекулалардың арасында органикалық және бей органикалықтары бар. Бірақ
оларда тірі организмнің қасиеті жоқ. Бұл қосылыстар-белоктар, нуклеин қышқылдары,
липидтер,
углеводтар, тұздар және басқалары молекулалардан жоғары құрылым болып бірігеді. Оларды
клетка органеллалары деп атайды. Кейін осы органеллалардвн тірі клеткалар түзіледі.
Тірі клеткалардың пайда болып түзілу құбылысы біз үшін әлі құпия. Біз оны білмейміз.
Клеткалардан ұлпалар мен мүшелер /органдар/ құралады. Олардың үйлесімді жиынтығынан
тірі организмдер- жануарлар, адамжәне өсімдік организмі түзіледі. Тірі организмде
химиялық
реакциялар үздіксіз жүреді. Сондай реакциялардың нәтижесінде қоректік заттардан клетканың
құрам бөліктері түзіледі және ыдырап, бұзылып жатады. Қажетсіз өнімдер бөлініп сыртқа
шығарылады. Мұндай құбылыс зат алмасуы немесе метаболизм деп аталады.
Метаболизм құбылысы катоболизмнен /ыдырап бөлінуден/ және анаболизмнен
/синтезден/ құралады.
Катоболизм мен анаболизм-зат алмасудың екі көрінісі. Ол екеуі бірінен бірі тәуелсіз және
бір мезгілде жүреді. Катаболизм мен анаболизмді ерекше заттар-ферменттер деп
аталатын биологиялық катализаторлар реттейді. Адамджа және жануарларда
ферменттер
жұмысының өзі бақылауда болады және оның жұмысын эндокриндік бездер мен орталық нерв
жүйесі бағыттап отырады.
Метоболизм барысында тірі организм генетикалық материал- нуклейн қышқылдарының
нәтежиесінде өзінің тұрақтылығын сақтайды. Метоболизм негізінде ыдырап құрыған
молекулалардың орнына дәл сондай қосылыстар қайта түзіледі және
дәл сондай клеткалар пайда
болып қалпына келеді.
Барлық химиялық процесстер кезінде энергия өзгеріске ұшырайды- бөлініп шығады немесе
сіңіріледі. Энергияның бөлініп шығуы клетканың ішінде углеводтар, майлар және біршама
белоктар тотыққан кезде, ауадағы оттегінің қатысуымен жүзеге асады.
Қоректік заттардың энергиясы арқасында барлық тірі организмдердің
құрылымы ерекше
тәртіппен қалыпқа келген. Организмде сырттан энергияның келуі тоқтаған кезде, оның
тәртіптелген құрылымына өзгеріс енеді, қалыптасқан жүйеде ретсіздік басталады да, ол ақырында
өлімге соқтырады. Сондықтан тірі организм жүйесінде реттілік тәртібі сақталу үшін оған үздіксіз
энрегия, яғни қоршаған ортадан қоректік заттар келіп тұруы қажет. Сонымен
тірі организмнің
барлығы бірдей сыртқы ортадан қоректік заттар алады және қажетсіз өнімдерді бөліп шығарады.
Биохимияның дамуна әйгілі орыс және совет ғалымдары айтарлықтай үлес қосты.
А.Я.Данилевский 1891 ж бірінші болып, белоктағы амин қышқылдары қалдықтарының өзара
байланысы – аминқышқылдарының бірімен бірінің амидтік (пептидтік) байланыстар арқылы
жалғасуы жөнінде гипотеза ұсынды. Белоктарда пептидтік байланыстың бар екенін әйгілі неміс
ғалымы Э.Фишер тәжірбие жүзінде дәлелдеді. Данилевский бұлшық ет белогын,
атап айтқанда,
миозинді бөліп алып зерттеді. И.П.Павлов және оның шәкірттері ас қорытушы ферменттердің
белоктық табиғатын және зат алмасуда орталық нерв жүйесінің жетекші қызметін дәлелдеді.
Өсімдіктер биохимиясының дамуы фотосинтез құбылысын ашқан К.А: Тимирязев есімімен
байланысты. Биологиялық тотығу жөніндегі ілімнің негізін қалаушылар В.А.Палладин (сутетігінің
активтенуін) мен А.Н.Бах (оттегінің активтенуі) болды. Ол екеуінің ілімі Г.Виланд, О.Варбург,
Д.Кейлин еңбектерінде одан әрі қолдау тауып, дамытылды.
Біздің елімізде советтік дәуір кезінде Москвада, Санк-Петербургта, Киевте,
Ташкентте,
Алматыда және басқа да қалаларда биохимиялық институттар ашылды. Биохимия ғылымының
дамуына А.О.Опарин (тіршіліктің пайда болу теориясы), В.А.Энгельгард (бұлшық еттің
жиырылуы, АТФ-аза), А.В.Палладин (нейрохимия), А.Е.Браунштейн (аминқышқылдарын
трансаминдеуші ферменттер) және басқалар айтарлықтай үлес қосты.