Hvad en biokemisk blodprøve viser: normen for de undersøgte egenskaber og fortolkningen af ​​resultaterne

En biokemisk blodprøve er en laboratoriediagnostisk metode, der giver nøjagtige oplysninger om tilstanden i de mest vitale organer i den menneskelige krop, og som også giver dig mulighed for at evaluere de vigtigste metaboliske processer. Denne diagnostiske metode er vidt brugt i næsten alle grene af medicin..

Hvorfor sender en læge en biokemisk blodprøve

Oftest ordinerer lægen en biokemisk blodprøve for at stille en nøjagtig diagnose. Men ofte udføres en sådan analyse også under behandlingen, når sygdommen allerede er kendt - i dette tilfælde er resultaterne af undersøgelsen nødvendige for lægen for at overvåge terapiens effektivitet. Det mest komplette kliniske billede af en biokemisk blodprøve kan give med:

  • sygdomme i lever-galdesystemet;
  • nyre sygdom;
  • endokrine lidelser;
  • hjerte sygdom;
  • sygdomme i muskuloskeletalsystemet;
  • blodsygdomme;
  • sygdomme i mave-tarmkanalen.

Ved hjælp af en biokemisk blodprøve kan lægen også registrere anæmi, tilstedeværelsen af ​​inflammatoriske processer, infektionssygdomme, allergiske reaktioner og blødningsforstyrrelser..

Hvordan udføres blodprøvetagningsproceduren??

Så at nøjagtigheden af ​​resultaterne ikke påvirkes af eksterne faktorer, skal du forberede dig korrekt til undersøgelsen. Reglerne er dog meget enkle og lette at følge:

  • Mindst 8 timer før testen skal du ikke spise, ryge eller drikke drinks indeholdende sukker. Det er bedst at begrænse dig selv til at drikke almindeligt vand. Derfor ordineres analysen normalt om morgenen..
  • To dage før analysen skal du helt afbryde alkohol samt tage en pause i at tage vitaminkomplekser og kosttilskud samt helbredende og genoprettende urtepræparater. Hvis du gennemgår behandling med medicin, fortæl din læge om det - nogle lægemidler kan have indflydelse på analysen..
  • Dagen før undersøgelsen anbefales det at undlade at dyrke sport, besøge et bad eller sauna. Prøv at tilbringe dagen alene uden stress og stress..

Som regel tages blod fra en blodåre til en biokemisk blodprøve. Det mest bekvemme sted er albue-bøjningen, men i nogle situationer - for eksempel hvis adgangen til det er umuligt på grund af et forbrænding eller personskade - udføres punkteringen et andet sted. Før en venipunktur behandles punkteringsstedet omhyggeligt med et antiseptisk middel. Blod opsamles i et sterilt tørt rør i en mængde på 5-10 ml. Dette er en meget lille mængde: sådan blodtab påvirker ikke patientens tilstand.

Afkryptering af resultaterne af en biokemisk blodprøve

Resultaterne af en biokemisk blodprøve er typisk klar næste morgen, men i mange laboratorier går de endnu hurtigere. For et ekstra gebyr kan du bestille en eksplicit analyse og få en konklusion på få timer. Naturligvis er resultaterne beregnet til den behandlende læge, der ved, hvordan man korrekt fortolker dem. Patienter selv prøver dog ofte at finde ud af indikatorerne. At dechiffrere en biokemisk blodprøve er ikke en let opgave og kræver særlig viden. De oplysninger, vi leverer her, er kun til generel reference..

Så hvad er resultaterne af en biokemisk analyse af blod og hvilke indikatorer der overvejes i dem?

Egern

Normalt i analyseresultaterne kan du finde en sådan indikator som "total protein". Dette er den samlede koncentration af alle proteiner i blodserumet. For voksne mænd og kvinder er normen 60–85 g / l, for børn - 45–75 g / l. Et øget proteinindhold er karakteristisk for infektionssygdomme, gigt, reumatoid arthritis samt dehydrering - for eksempel som et resultat af opkast eller diarré. Nedsat protein i blodet ses i sygdomme i leveren, bugspytkirtlen, tarmen, nyrerne, blødning og tumorprocesser.

Lipider

Den normale koncentration af samlede lipider i serum er 4,5–7,0 g / l. Forhøjede lipidniveauer er et tegn på diabetes, hepatitis, fedme eller gulsot..

Indholdet af en af ​​de vigtigste lipider, kolesterol, undersøges separat. Normen for det samlede kolesterol i blodet er 3,0-6,0 mmol / l. Forhøjet kolesterol kan forårsage leversygdom, hypothyreoidisme, alkoholmisbrug, åreforkalkning, samt graviditet og p-piller. For lavt total kolesterol indikerer hyperthyreoidisme og nedsat absorption af fedt.

Kulhydrater

Carbohydrater testet ved hjælp af en generel biokemisk blodprøve inkluderer glukose.

Glukose, eller som folk siger, "sukker" er en af ​​de vigtigste indikatorer for kulhydratmetabolisme. Glukoseindholdet er 3,5–5,5 mmol / L. Der ses en stigning i blodsukkeret ved diabetes mellitus, thyrotoksikose, pheochromocytoma, Cushings syndrom, akromegali, lidelser i bugspytkirtlen, leveren og nyrerne samt under fysisk og følelsesmæssig overbelastning. Et fald i glukose er typisk for underernæring (ofte ses et fald i sukker hos kvinder, der misbruger diæter), en overdosis insulin, bugspytkirtelsygdomme, tumorer og hormoninsufficiens.

Uorganiske stoffer og vitaminer

Uorganiske stoffer og vitaminer, der testes under en biokemisk blodprøve inkluderer jern, kalium, calcium, natrium, klor, vitamin B12 og folsyre.

Jern Normen er 11,64-30,43 mmol / l for mænd og 8,95-30,43 mmol / l for kvinder. Hos børn varierer den normale indikator fra 7,16–21,48 mmol / l.

En stigning i jernniveauer er karakteristisk for hæmolytisk anæmi, seglcelleanæmi, aplastisk anæmi, akut leukæmi og ukontrolleret indtagelse af jernpræparater. Et fald i jernniveauer kan indikere jernmangelanæmi, hypothyreoidisme, ondartede tumorer, okkult blødning.

Kalium. Normer af kalium i blodet - 3,4–4,7 mmol / L for børn og 3,5–5,5 mmol / L for voksne.

En stigning i kalium indikerer celleskader, dehydrering, akut nyre- eller binyreinsufficiens. Faldet i indholdet af dette element er en konsekvens af kronisk sult og mangel på kalium i fødevarer, langvarig opkast eller diarré, nedsat nyrefunktion eller overskydende hormoner i binyrebarken.

Calcium. Normen for calcium i blodet er 2,15-2,50 mmol / l.

En stigning i calcium forekommer, når parathyreoideafunktion aktiveres, ondartede tumorer med knogleskader, sarkoidose, overskydende vitamin D og dehydrering. Et fald i calcium er en grund til at mistænke for et fald i skjoldbruskkirtelfunktion, vitamin D-mangel, kronisk nyresvigt, magnesiummangel eller hypoalbuminæmi.

Natrium Normer af natrium i blodet - 136-145 mmol / l.

En stigning i natrium er et tegn på overdreven saltindtag, tab af ekstracellulær væske, hyperaktivitet i binyrebarken og nedsat central regulering af vand-salt metabolisme. Et fald i natrium er karakteristisk for personer med nyresygdom, diabetes mellitus, skrumpelever og nefrotisk syndrom, kan også være et resultat af misbrug af diuretika.

Klor Normen for klor i blodserumet er 98-107 mmol / l.

En stigning i denne indikator er et tegn på dehydrering, akut nyresvigt, diabetes insipidus, salicylatforgiftning eller øget funktion af binyrebarken. Et fald ses ved overdreven svedtendens, langvarig opkast og efter gastrisk skylning.

Folsyre. Normen i blodserumet er 3-17 ng / ml.

En stigning i indholdet af dette stof forårsager en vegetarisk diæt og et overskud af folsyre i fødevarer og et fald - en mangel på vitamin B12, alkoholisme, underernæring og malabsorption.

Vitamin B12. Norm - 180–900 pg / ml.

Et overskud af dette vitamin indikerer normalt en ubalanceret diæt. Den samme grund kan forårsage mangel på B12. Derudover er et lavt indhold af dette vitamin en hyppig ledsager af gastritis, mavesår, malabsorption.

Nitrogenholdige stoffer med lav molekylvægt

Nitrogenholdige stoffer med lav molekylvægt testet under en biokemisk blodprøve er kreatinin, urinsyre og urinstof.

Urea Normen hos børn under 14 år er 1,8–6,4 mmol / l, hos voksne - 2,5–6,4 mmol / l. Hos mennesker over 60 år er blodurinstoffets norm 2,9–7,5 mmol / l.

For højt urinstofindhold indikerer nedsat nyrefunktion, forhindring af urinveje, et øget proteinindhold i fødevarer, og denne tilstand er også karakteristisk for forbrændinger og akut hjerteinfarkt. Urea-niveauer falder på grund af proteinsult, graviditet, akromegali og malabsorption.

Creatinin. Normen for kvinder er 53–97 μmol / l, for mænd - 62–115 μmol / l. For børn under 1 år er det normale niveau for kreatinin 18–35 μmol / L fra en til 14 år gammel - 27–62 μmol / L.

Årsagerne til at øge og sænke kreatininniveauet er de samme som for urinstof bortset fra akromegali - med denne patologi vokser creatinin.

Urinsyre. Normen for børn under 14 år er 120-320 mikromol / l, for voksne kvinder - 150-350 mikromol / l. For voksne mænd er normen for urinsyreniveau 210-420 mmol / l.

En stigning i urinsyre er karakteristisk for gigt, nyresvigt, myelom, toxicose hos gravide kvinder, en diæt med et højt indhold af nukleinsyrer og kraftig fysisk anstrengelse - for eksempel hos atleter under intensiv træning. Nedsatte urinsyreniveauer forekommer med Wilson - Konovalovs sygdom, Fanconis syndrom og en diæt, der er dårlig i nukleinsyrer.

Pigmenter

Dette er specifikke farvede proteiner, der indeholder jern eller kobber. Det endelige nedbrydningsprodukt af sådanne proteiner er bilirubin. Som regel bestemmer en biokemisk blodprøve indholdet af to typer af dette pigment - total og direkte bilirubin.

Norm for total bilirubin: 5-20 μmol / L Hvis indikatoren stiger over 27 μmol / l, kan vi tale om gulsot. Høj total bilirubin er et tegn på kræft, leversygdom, hepatitis, forgiftning eller skrumpeleverancer, cholelithiasis eller mangel på vitamin B12.

Norm for direkte bilirubin: 0–3,4 µmol / l. En stigning i denne indikator indikerer akut viral eller giftig hepatitis, infektiøs leverskade, syfilis, cholecystitis, gulsot hos gravide kvinder og hypothyreoidisme hos nyfødte.

Enzymer

Enzymaktivitet er en betydelig diagnostisk indikator. Der er mange enzymer, som regel bestemmer en biokemisk blodprøve niveauet for flere af dem:

Aminotransferase. Den normale indikator for kvinder er op til 34 enheder / liter, for mænd - op til 45 enheder / liter. Et forhøjet niveau påvises ved akut hepatitis, levernekrose, hjerteinfarkt, skader og sygdomme i knoglemuskler, kolestase og kronisk hepatitis, alvorlig vævshypoxi.

Lactatdehydrogenase. Norm - 140-350 enheder / liter. Niveauet af dette enzym stiger med myokardieinfarkt, nyreinfarkt, myocarditis, omfattende hæmolyse, lungeemboli, akut hepatitis.

Kreatinphosphokinase. Den normale værdi er op til 200 U / L Stiger med myokardieinfarkt, skeletmuskelnekrose, epilepsi, myositis og muskel dystrofier.

Priser for laboratoriediagnosticeringstjenester

Kommercielle diagnostiske laboratorier tilbyder forskellige muligheder for at udføre en biokemisk blodprøve. Ofte kontrolleres blod ikke for alt på én gang, men kun for en eller flere af ovenstående indikatorer - for enzymer, proteiner osv. Prisen for en analyse varierer fra 250 til 1000 rubler. Hvis du har brug for at kontrollere flere indikatorer på én gang, er det bedre at gemme og vælge en komplet biokemisk blodprøve, som koster 3.500-5.500 rubler, afhængigt af det sæt af undersøgte egenskaber. Glem ikke at du i mange laboratorier skal betale separat for at tage blod fra en blodåre - det koster 150-250 rubler.

En biokemisk blodprøve er en rutinemæssig diagnostisk procedure, den ordineres kun, hvis resultaterne af en generel analyse har afsløret patologier. Nogle gange klager patienter over, at læger ”kører dem rundt i værelserne” og ikke kan finde noget. Men som du kan se, kan de samme indikatorer indikere en række forskellige sygdomme, og for fuldstændig sikkerhed i diagnosen skal du nogle gange gennemgå flere undersøgelser. Dette betyder ikke, at lægen ikke er sikker på resultaterne - tværtimod, du er heldig, at din læge er så seriøs med sit arbejde.

En generel biokemisk blodprøve bør være en del af den årlige forebyggende undersøgelse. Dette gælder især for mennesker over 45-50 år. Mange sygdomme er asymptomatiske og kan kun påvises gennem en blodprøve..

Biokemi hvad er det

Biokemi er en hel videnskab, der for det første studerer den kemiske sammensætning af celler og organismer, og for det andet de kemiske processer, der ligger til grund for deres liv. Udtrykket blev introduceret i det videnskabelige samfund i 1903 af en kemiker fra Tyskland ved navn Karl Neuberg.

Imidlertid er processerne inden for biokemi kendt siden oldtiden. Og på basis af disse processer bagt folk brød og kogt ost, lavede vin og lavede huden på dyr, behandlede sygdomme med urter og derefter medicin. Og alle biokemiske processer er grundlaget for alt dette..

For eksempel, uden at vide noget om selve videnskaben, beskrev en arabisk videnskabsmand og læge Avicenna, der levede i det 10. århundrede, mange medicinske stoffer og deres virkning på kroppen. Og Leonardo da Vinci konkluderede, at en levende organisme kun kan leve i den atmosfære, hvor flamme kan brænde..

Som enhver anden videnskab bruger biokemi sine egne metoder til forskning og undersøgelse. Og de vigtigste er kromatografi, centrifugering og elektroforese.

Biokemi i dag er en videnskab, der har skabt et stort spring i dens udvikling. Så for eksempel blev det kendt, at af alle de kemiske elementer på jorden i den menneskelige krop er lidt mere end en fjerdedel til stede. Og de fleste af de sjældne elementer, undtagen jod og selen, er helt unødvendige for mennesket for at opretholde livet. Men sådanne to almindelige elementer som aluminium og titan i den menneskelige krop er endnu ikke fundet. Og at finde dem er simpelthen umulig - de er ikke nødvendige for livet. Og blandt dem alle er det kun 6, som en person har brug for hver dag, og det er fra dem, vores krop består af 99%. Disse er kulstof, brint, nitrogen, ilt, calcium og fosfor..

Biokemi er en videnskab, der studerer så vigtige bestanddele af produkter som proteiner, fedt, kulhydrater og nukleinsyrer. I dag ved vi næsten alt om disse stoffer..

Nogle forvirrer to videnskaber - biokemi og organisk kemi. Men biokemi er en videnskab, der studerer biologiske processer, der kun forekommer i en levende organisme. Men organisk kemi er en videnskab, der studerer visse kulstofforbindelser, og disse er alkoholer, ethere, aldehyder og mange, mange andre forbindelser.

Biokemi er også en videnskab, der inkluderer cytologi, det vil sige studiet af en levende celle, dens struktur, funktion, reproduktion, aldring og død. Ofte kaldes dette afsnit af biokemi molekylærbiologi..

Imidlertid fungerer molekylærbiologi som regel med nukleinsyrer, men biokemikere er mere interesserede i proteiner og enzymer, der udløser visse biokemiske reaktioner.

I dag anvender biokemi i stigende grad udviklingen af ​​genteknologi og bioteknologi. Imidlertid er det i sig selv også forskellige videnskaber, som hver studerer deres egne. For eksempel studerer bioteknologi cellekloningsteknikker, og genteknologi forsøger at finde måder til at erstatte et sygt gen i den menneskelige krop med en sund en og dermed undgå udvikling af mange arvelige sygdomme.

Og alle disse videnskaber er tæt forbundet, hvilket hjælper dem med at udvikle sig og arbejde til gavn for menneskeheden..

Biokemi

jeg

Biologisk kemi, en videnskab, der studerer sammensætningen af ​​organismer, strukturen, egenskaberne og lokaliseringen af ​​de forbindelser der findes i dem, stier og mønstre for deres dannelse, sekvensen og mekanismerne til transformationer samt deres biologiske og fysiologiske rolle. Afhængig af forskningsobjektet er B. opdelt i B. mikrober, planter, dyr og mennesker. Denne enhed er betinget, fordi i sammensætningen af ​​forskellige genstande og i de biokemiske processer, der forekommer i dem, er der meget til fælles. Derfor komplementerer og beriker resultaterne af undersøgelser udført på mikrober, plante- eller dyrevæv og celler. De forskellige retninger inden for biokemisk forskning hænger tæt sammen, men det er sædvanligt at opdele B. i statisk, primært beskæftiget med analyse af sammensætningen af ​​organismer, dynamisk, studere omdannelsen af ​​stoffer og funktionel, finde ud af hvilke kemiske processer, der ligger til grund for forskellige manifestationer af livet. Denne sidste forskningslinje adskilles undertiden under det specielle navn fysiologisk kemi..

Hele sættet med kemiske reaktioner, der forekommer i organismer, herunder assimilering af stoffer, der kommer udefra (Assimilation), og deres spaltning (Dissimilering) op til dannelsen af ​​de endelige produkter, der skal isoleres, udgør essensen og indholdet af stofskiftet (se Metabolisme) - det vigtigste og konstante tegn på alle levende ting. Det er tydeligt, at undersøgelsen af ​​stofskifte i alle detaljer er en af ​​B.'s vigtigste opgaver. Biokemiske undersøgelser dækker en meget bred vifte af spørgsmål: der er ingen gren af ​​teoretisk eller anvendt biologi, kemi og medicin, der ikke er relateret til B., derfor kombinerer moderne B. en række relaterede videnskabelige discipliner, der er blevet siden midten af ​​det 20. århundrede. uafhængig.

Akkumulering af biokemisk information og B.'s dannelse i 16-19 århundreder. B. blev dannet som en uafhængig videnskab i slutningen af ​​det 19. århundrede, selvom dens oprindelse går tilbage til den fjerne fortid. Fra 1. halvdel af 1500-tallet og indtil 2. halvdel af 1600-tallet. iatrokemikere (kemikere, læger) bidrog til udviklingen af ​​kemi og medicin: den tyske læge og naturvidenskabsmand F. Paracelsus, de hollandske forskere J. B. van Helmont, F. Silvius og andre, der studerede fordøjelsessafter, galdefermenter og fermenteringsprocesser (se iatrokemi). Sylvia, en berømt læge, tillæggede særlig stor vægt på det korrekte forhold mellem syrer og alkalier i den menneskelige krop; han mente, at grundlaget for mange, hvis ikke alle, sygdomme er en forstyrrelse i dette forhold. De fleste af bestemmelserne vedtaget af iatrokemikere var naive og fulde af fejl; Vi må dog ikke glemme, at videnskabelig kemi endnu ikke eksisterede. Den mest generelle teori, der hersket i datidens videnskab, var teorien om den såkaldte. Phlogiston. Ikke desto mindre blev balanceeksperimenter på en person med en nøjagtig beregning af kropsvægt og sekret udført af den italienske videnskabsmand S. Santorio i det tidlige 1600-tallet. Disse eksperimenter førte til beskrivelsen af ​​“perspiratio insensibilis” - massetab på grund af “ufølsom svedtendens”.

Store opdagelser inden for fysik og kemi i det 18. og det tidlige 19. århundrede. (opdagelsen af ​​en række enkle stoffer og forbindelser, formulering af gaslover, opdagelsen af ​​lovgivningen om bevarelse af stof og energi) lagde det videnskabelige fundament for generel kemi. Efter opdagelsen af ​​ilt i luften kunne den hollandske botaniker J. Ingenhaus beskrive den konstante dannelse af CO af planten2 og eksponering af sollys til de grønne dele af en iltplante. Eksperimenterne af Ingenhaus lagde grundlaget for studiet af plantens respiration og fotosynteseprocesserne, hvis detaljerede undersøgelse fortsætter i dag..

I slutningen af ​​1. kvartal af det 19. århundrede. en meget begrænset mængde organisk stof var kendt. I lærebogen fra den tyske kemiker L. Gmelin, der blev udgivet i 1822, nævnes kun 80 organiske forbindelser. Opgaverne og mulighederne for organisk kemi på det tidspunkt forblev uklare. Den svenske videnskabsmand I. Berzelius mente, at organiske kropper er opdelt i to klart adskilte klasser - planter og dyr; essensen af ​​et levende legeme er ikke baseret på dets uorganiske elementer, men på noget andet. Dette, som han kalder "livskraften", ligger helt uden for grænserne for uorganiske elementer. Berzelius udtrykker tvivl om, at mennesker nogensinde vil være i stand til kunstigt at fremstille organiske stoffer og bekræfte analysen ved syntese (1827). Manglen på sådanne positioner, der er typisk for Vitalisme, kom meget snart frem. Allerede i 1828 syntetiserede den tyske kemiker F. Wöhler, en elev af Berzelius, urinstof (se urea), der blev beskrevet i 1700-tallet. Den franske forsker G. Ruel som en integreret del af urin hos pattedyr. Snart fulgte synteser af andre naturlige organiske forbindelser såvel som kunstige, som var ukendte i naturen. T. om. kollapsede væg, der adskiller organiske forbindelser fra uorganiske.

Fra 2. halvdel af 1800-tallet organisk kemi bliver mere og mere syntetisk kemi, hvis bestræbelser sigter mod at opnå nye kulstofforbindelser, især dem af industriel betydning; dens opgaver inkluderer ikke længere studiet af sammensætningen af ​​plante- og dyreemner. Denne information kom tilfældigt som et resultat af sidearbejder fra kemikere, botanikere, plante- og dyrefysiologer samt patologer og læger, der inkluderede kemisk forskning i deres interesser. Så i 1814 beskrev den russiske kemiker K. S. Kirchhoff saccharificering af stivelse under påvirkning af ekstrakter fra spirede bygfrø: Amylase-virkningen. I midten af ​​det 19. århundrede andre enzymer er beskrevet: spytamylase, der nedbryder polysaccharider; Pepsin af mavesaft og Trypsin af bugspytkirtelsaft, der nedbryder proteiner. Berzelius introducerede katalysatorbegrebet i kemi (se katalysatorer), som omfattede alle de på det tidspunkt kendte enzymer. I 1835 beskrev den franske kemiker M. Chevreul kreatin i musklerne, lidt senere i urinen blev kreatinin fundet tæt på det i struktur. Indholdet af mælkesyre i knoglemuskler og dets akkumulering under arbejde blev fastlagt af den tyske kemiker J. Liebig. I 1839 fandt han også ud af, at proteiner, fedt og kulhydrater, som er de vigtigste komponenter i dyre- og planteorganismer, er en del af fødevarer. I midten af ​​det 19. århundrede strukturen af ​​fedt blev etableret og syntetiseret af den franske kemiker P. Berthelot; syntese af kulhydrater blev udført af den russiske videnskabsmand A. M. Butlerov; han foreslog en teori om strukturen af ​​organiske forbindelser, som har bevaret dens betydning indtil i dag. En systematisk undersøgelse af proteiner blev påbegyndt af den hollandske læge og kemiker G.I. Mulder i 1930'erne. 19. århundrede og fortsættes intensivt af mange forfattere i alle efterfølgende år. På samme tid begyndte de i forbindelse med beskrivelsen af ​​gærceller (K. Konyar-Latour i Frankrig og T. Schwann i Tyskland, 1836–38) aktivt at studere processen med sukkerfermentering og dannelse af alkohol, som længe har tiltrukket sig opmærksomhed. Blandt forskerne, der studerede gæring, var J. Liebig og den franske videnskabsmand L. Pasteur. Pasteur konkluderede, at gæring er en biologisk proces, hvor levende gærceller nødvendigvis er involveret. Liebig betragtede sukkerfermentering som en kompleks kemisk reaktion. Denne debat blev afklaret, da den russiske kemiker M.M. Manassein (1871) og især den tyske videnskabsmand E. Buchner (1897) beviste, at cellefri gærsaft kunne forårsage alkoholisk gæring. T. om. Den grundlæggende korrekthed af den kemiske teori om enzymers virkning, som Liebig formulerede i 1870, blev bekræftet; de grundlæggende principper i denne teori har bevaret deres betydning og nu.

Efterhånden er mængden af ​​akkumuleret information om den kemiske sammensætning af plante- og dyreorganismer og de kemiske reaktioner, der forekommer i dem, blevet betydelig, og der er derfor gjort forsøg på at systematisere og kombinere dem i træningsmanualer. De tidligste af dem er lærebøgerne til I. Zimon (1842) og Liebig (1847), udgivet i Tyskland, og lærebogen om fysiologisk kemi af A. I. Khodnev, udgivet i Rusland (1847).

Fremkomsten og udviklingen af ​​moderne tendenser i B. I slutningen af ​​det 19. århundrede og i det 20. århundrede. B.'s udvikling opnåede en udtalt specialiseret karakter afhængigt af det problem, der udvikles, og studiens genstand. Plante B. har primært udviklet sig inden for afdelingerne inden for botanik og plantefysiologi. Tæt forbundet med det og B. mikroorganismer. Proteiner, kulhydrater, lipider, vitaminer, der er komponenter i planter, dyr og mikroorganismer, blev undersøgt af biokemikere fra alle lande ved en række forskellige objekter. Glykosider, tanniner, essentielle olier, alkaloider, antibiotika osv. Kan betragtes som karakteristiske for planter og mikroorganismer. stoffer med sekundær oprindelse. Af disse forbindelser blev et antal glycosider syntetiseret med deltagelse af enzymer af den franske kemiker E. Burklo og hans samarbejdspartnere (1911-18). Ved at dechiffrere strukturen af ​​anthocyaniner - glycosider, der udgør pigmenter af blomster og frugter, spillede de klassiske værker af den tyske kemiker R. Willstatter (1910-15) en ekstraordinær rolle. Gruppen af ​​alkaloider (nitrogenholdige heterocykliske stoffer af basisk art) blev undersøgt af den tyske kemiker A. Hoffmann (1890-1900). Senere blev alkaloider undersøgt af fremtrædende forskere (R. Willstätter, L. Pictet - Schweiz; russiske kemikere A.P. Orekhov, A.A. Shmuk og mange andre). Æteriske olier, terpener er også med succes undersøgt af store repræsentanter for kemi og biokemi: Perkin Jr. (Storbritannien), G. Euler (Sverige) osv..

En fremragende rolle i udviklingen af ​​B. planter i Rusland (slutningen af ​​det 19. århundrede - 1. halvdel af det 20. århundrede) blev spillet af professor ved Petersborg Universitet A. S. Famintsyn, hans studerende D. I. Ivanovsky, der opdagede vira, og I. P. Borodin, der studerede oxidative processer i planteorganismen og deres forhold til proteentransformationer.

Arbejdet fra S.P. Kostychev (professor ved Skt. Petersborg Universitet, senere LHU) med anaerob metabolisme af kulhydrater og respiration i planter beriget kemisk fysiologi med opdagelsen af ​​nye mellemprodukter til gæring, formulering af originale synspunkter på arten af ​​oxidative processer, på proteinmetabolisme og nitrogenfiksering af planter. Professor ved Warszawa Universitet S. Tsvet, der udviklede metoden til søjlekromatografi (se kromatografi) på søjler, som stadig bruges i dag, gjorde meget. Moskuskolen for plantefysiologer og biokemikere blev repræsenteret af K. A. Timiryazev, der studerede fotosyntesen og klorofyllens kemi. Hans studerende er V. Palladin, der udviklede problemet med biologisk oxidation, D. P. arginin og urinstof i planter og de strukturelle elementer i celleprotoplasma, var skabere af store skoler og originale retninger af moderne generelle og evolutionære B. såvel som fysiologi og B. planter, der udviklede sig frugtbart i 3. kvartal af det 20. århundrede. I det 20. århundrede. repræsentanter for B. mikroorganismer og B. planter løste mange almindelige problemer forbundet med undersøgelsen af ​​naturlige forbindelser (inklusive høj molekylvægt), deres struktur, baner til dannelse og spaltning og karakteristika for enzymerne involveret i disse processer. Det skal bemærkes, at mikroorganismer gradvist er blevet et yndlingsobjekt til forskellige enzymundersøgelser og til udvikling af problemer med biokemisk genetik.

Alle disse undersøgelser har skabt et solidt grundlag for udvikling af mange private problemer, herunder industrielle B. Disse inkluderer opnåelse af nye antibiotika, udvikling af metoder til rengøring af dem og søgning efter forhold, der er gunstige for den mikrobiologiske syntese af ikke kun antibiotika, men også andre biologisk aktive forbindelser - vitaminer mangelfulde aminosyrer, nukleotider osv..

Teknisk og industriel B. Behovene for den nationale økonomi - problemer med omkostningseffektiv produktion af råvarer, dens bekvemme og rationelle opbevaring, korrekt forarbejdning og effektiv anvendelse samt problemer med at øge udbyttet af dyrkede planter, vinproduktion og vinfremstillingsteknologier og anmodninger fra fødevareindustrien - har ført til oprettelsen af ​​nye industrier B. - Teknisk og industriel B. I USSR er denne retning repræsenteret mest i Institut for Biokemi. A.N. Bakha (A.I. Oparin, V.L. Kretovich, L.V. Metlitsky, R.M. Feniksova, osv.) Ved Institut for Plantefysiologi ved Akademiet for Videnskaber i USSR (A.L. Kursanov, hans samarbejdspartnere og studerende). I.P. Ivanov (All-Union Plant Growing Institute) samt V.L. Kretovich, M.I. Knyaginichev, deres medarbejdere og mange andre gjorde meget ved at studere biokemi i kornafgrøder. andet arbejde, der udføres på instituttet. A.N. Bach ifølge B. catechins spillede en betydelig rolle i udviklingen af ​​teproduktion og tanniner.

B. dyr og mennesker (medicinsk og fysiologisk kemi). Af stor betydning for udviklingen af ​​denne gren af ​​B. var adskillige skoler med fysiologer, kemikere, patologer og læger, der arbejdede i forskellige lande. I Frankrig blev glykogen (1857) opdaget i laboratoriet hos fysiologen C. Bernard som en del af pattedyrleveren, måderne til dens dannelse og mekanismerne for dens spaltning blev undersøgt; her L. Corvisar (1856) opdagede trypsin-enzymet i bugspytkirtelsaft. I Tyskland studerede laboratorierne af F. Hoppe-Zeiler, A. Kossel, E. Fischer, E. Abdergalden, O. Hammarsten og andre detaljerede enkle og komplekse proteiner, deres struktur og egenskaber, stoffer dannet under deres kunstige opdeling ved opvarmning med syrer og alkalier såvel som under påvirkning af enzymer. I England studerede F. Hopkins, grundlæggeren af ​​skolen for biokemikere i Cambridge, aminosyresammensætningen af ​​proteiner, opdagede Tryptophan, Glutathione, studerede rollen som aminosyrer (se aminosyrer) og vitaminer i ernæring.

Et væsentligt bidrag til B.'s udvikling i slutningen af ​​det 19. og det tidlige 20. århundrede. indbragt af russiske videnskabsmænd, der arbejder på afdelinger i videregående uddannelsesinstitutioner og i specialiserede institutter På Military Medical Academy A.Ya. Danilevsky og hans samarbejdspartnere udviklede problemer med proteinkemi (se proteiner), metoder til isolering og oprensning af enzymer, studeret mekanismen for deres virkning og reversibilitetsbetingelserne for enzymatiske reaktioner. På Institut for Eksperimentel Medicin studerede M.V. Nentsky kemi af porphyriner, urinstofbiosyntese og bakterielle enzymer, der forårsager dekomponering af aminosyrer. Særligt frugtbart var samarbejdet mellem laboratorierne i A. Ya. Danilevsky og M.V. Nentsky og laboratoriet fra I.P. Pavlov i undersøgelsen af ​​fordøjelse og dannelsen af ​​urinstof i leveren. Ved Moskva Universitet studerede V.S. Gulevich detaljeret og med succes stikstofholdigt ekstraktionsmiddel (ikke-protein) muskelstoffer og opdagede et antal nye forbindelser med den originale struktur (Carnosine, Carnitine, etc.). Emnet for adskillige undersøgelser har været og er fortsat en detaljeret undersøgelse af forskellige enzymatiske reaktioner, der forekommer i parenkymale organer, hovedsageligt i leveren, og bestemmer det normale forløb for metaboliske processer. Stor opmærksomhed i 2. halvdel af det 19. og 20. århundrede. fik en biokemisk undersøgelse af exciterbare væv, hovedsageligt hjernen og musklerne. I USSR blev udviklingen af ​​disse problemer udført af A.V. Palladin, G.E. Vladimirov, E. Kreps, deres studerende og ansatte. I midten af ​​det 20. århundrede neurokemi repræsenterede en af ​​de dannede uafhængige retninger. Har gennemgået en omfattende undersøgelse af B. blod. Den åndedrætsfunktion af blod (dvs. binding og returnering af blod af kuldioxid og ilt), der blev undersøgt i midten af ​​det 19. århundrede. i laboratoriet hos K. Ludwig i Wien blev undersøgt detaljeret senere i forskellige lande. De opnåede data førte til en analyse af hæmoglobins struktur og egenskaber under normale og patologiske forhold, til en detaljeret undersøgelse af reaktionen mellem hæmoglobin og ilt og til belystning af lovgivningen om syre-base-balance.

B. opnåede stor succes i studiet af vitaminer, hormoner, mineraler, især mikroelementer, deres distribution i forskellige organismer, den fysiologiske rolle, virkningsmekanisme og regulatoriske påvirkninger på enzymatiske reaktioner og metaboliske processer. Af stor betydning er problemet med forbindelsen mellem struktur og funktion, som også kendetegner opgaverne i biokemisk farmakologi, når det kommer til lægemidler og studiet af den primære mekanisme for deres virkning, udført ved interferens i de enzymatiske reaktioner, der danner grundlaget for metaboliske processer. I midten af ​​det 20. århundrede. biokemiske undersøgelser udført i klinikker og afsat til undersøgelse af biokemiske egenskaber i kroppen, den kemiske sammensætning af blod, urin og andre væsker og væv fra en syg person fik en uafhængig betydning. Dette område, der er bredt udviklet, er hovedindholdet i klinisk B.

Vitaminology På laboratoriet hos G. A. Bunge var den unge russiske læge N. I. Lunin den første til at beskrive yderligere ernæringsfaktorer i mælk som en del af mælken i 1880. I 1896 blev en lignende observation foretaget af den hollandske læge C. Eyckman, der beskrev tilstedeværelsen af ​​en vigtig faktor for kroppen i risklid. I 1912 udpegede den polske forsker K. Funk det aktive princip i krystallinsk form og kaldte det vitamin (Se vitaminer). Arbejdet i denne retning blev bredt udviklet; mange andre vitaminer blev gradvist opdaget, og nu repræsenterer vitaminologi en af ​​de meget vigtige sektioner af B. såvel som videnskaben om ernæring.

B. hormoner. Værkerne relateret til analyse af den kemiske struktur af de vitale produkter fra de endokrine kirtler - hormoner (se hormoner), veje til deres dannelse i kroppen, virkningsmekanismen og den mulige implementering af laboratoriesyntese repræsenterer et af de vigtige områder inden for biokemisk forskning. B. steroidhormoner - en del af det fælles problem med B. steroler. De opnåede succeser på dette område er i vid udstrækning forbundet med anvendelsen af ​​carbon og C14-mærkede start- og mellemprodukter. Det nærmeste forhold er etableret mellem en bred front af undersøgelser af proteinstoffer og en særlig undersøgelse af strukturer og funktioner af proteiner af hormoner. Undersøgelsen af ​​den hormonelle aktivitet af visse lægemidler er umulig uden en dyb analyse af den biokemiske mekanisme for deres virkning. Så data om kemi og B. hormoner beriger endokrinologi og B..

Enzymologi er doktrinen for enzymer (se Enzymer), et helt uafhængigt felt af B. I det er problemet med strukturen af ​​protein-enzymer tæt sammenbundet med fysisk-kemiske problemer - kemisk kinetik og katalyse. I 3. kvartal af det 20. århundrede. Der er introduceret en masse nye ting i ideerne om enzymeres struktur, om deres tilstedeværelse i den oprindelige tilstand i form af komplekse komplekser. En analyse af strukturen af ​​enzymer i sammenligning med den af ​​dem viste aktivitet under forskellige betingelser gjorde det muligt at bestemme betydningen af ​​individuelle aminosyrer (hovedsageligt cystein, lysin, histidin, tyrosin, serin osv.) Ved dannelsen af ​​det aktive center for enzymer. Strukturen af ​​mange coenzymer er belyst (se Coenzymes), deres betydning for enzymatisk aktivitet såvel som forholdet mellem coenzymes og vitaminer. Stort bidrag til udviklingen af ​​enzymmedicin i første halvdel af det 20. århundrede. bidraget af R. Wilstetter, L. Michaelis, G. Embden, O. Meyerhof (Tyskland), J. Sumner, J. Northrop (USA), G. Euler (Sverige), A.N. Bach (USSR). Skaberne af store skoler og skoler, der fortsatte med at arbejde aktivt, gjorde meget: O. Warburg (Vest-Berlin), F. Linen (Tyskland), R. Peters, H. Krebs (Storbritannien), H. Theorell (Sverige), F. Linman, D. Kosland (USA), A. Rossi-Fanelli (Italien), F. Schorm (Tjekkoslovakiet), F. Straub (Ungarn), T. Baranowski, J. Heller (Polen) og mange andre. I USSR er dette forskningsfelt repræsenteret af V. A. Engelhardt og M. N. Lyubimova, der etablerede den enzymatiske aktivitet af muskelproteiner, især adenosin-triphosphatase-aktivitet af Myosin og processen med oxidativ fosforylering (se Oxiderende fosforylering) A. E. Braunstein, der sammen med M. G. Kritsman opdagede processen med at overføre en aminogruppe (transaminering); A.I. Oparin og L.L. Kursanov, som studerede cellestrukturens rolle i manifestationen af ​​enzymaktivitet; S.R. Mardashev, der med succes studerede dekarboxylering af aminosyrer m.fl. Undersøgelser af komplekse komplekser af enzymer udføres i laboratorierne hos L. Reed (USA), M. Koike (Japan), V. Sanadi (USA), F. Linen (Tyskland), S. E. Severin (USSR) m.fl. Den sovjetiske videnskabsmand V. A. Belitser uddybede sin forståelse af energieffektiviteten i luftvejene åbnet af V. A. Engelhardt til dannelse af energirige forbindelser; G.E. Vladimirov specificerede mængden af ​​energi (10 cal eller 42 joule) frigivet under ATP-hydrolyse (se Adenosin-phosphorsyrer). Værkerne i denne retning, som oprindeligt forblev enkelte, i 50'erne og de efterfølgende år fik meget bred udvikling hovedsageligt som et resultat af forskningen fra D. Green og B. Chance, A. Leninger, E. Racker (USA), E. Slater (Holland), L. Ernster (Sverige) m.fl. I USSR blev dette problem udviklet ved Moskva statsuniversitet og Leningrad statsuniversitet i afdelingerne B. såvel som i individuelle laboratorier (S. A. Neufah, V. P. Skulachev osv.). Moderne undersøgelser har også vist tilstedeværelsen af ​​en markant virkning af saltkompositionen i medium og individuelle ioner på de enzymatiske processer og sporelementernes vigtige rolle i implementeringen af ​​enzymatisk aktivitet.

Evolutionsmæssige og komparative B. Undersøgelser med B. til dyr, planter og mikroorganismer har vist, at til trods for de fælles basiske biokemiske strukturer og processer for alle levende organismer, er der specifikke forskelle afhængigt af niveauet for ontogenese og fylogenetisk udvikling af de studerede objekter. De akkumulerede fakta gjorde det muligt at lægge grundlaget for sammenlignende B., hvis opgave er at finde lovene om biokemisk udvikling af organismer. Af stor teoretisk betydning er problemet med livets oprindelse på Jorden. Nogle vigtige punkter i teorien om A. I. Oparin om livets oprindelse modtog eksperimentel bekræftelse i instituttets værker. Bach, Institut for B. Planter fra Moskva State University og en række udenlandske laboratorier (I. Oro, S. W. Fox i USA; og andre.).

Histochemistry cytokemi Med udviklingen af ​​teknikken for morfologiske undersøgelser, især efter introduktionen af ​​laboratoriearbejde med elektronmikroskopi, som opdagede adskillige tidligere ukendte strukturer i sammensætningen af ​​cellekernen og protoplasma, står B. over for nye opgaver. Ved krydset mellem morfologiske og biokemiske undersøgelser opstod nye industrier - Histokemi og cytokemi, undersøgelse af lokalisering og transformation af stoffer i celler og væv og ved hjælp af biokemiske og morfologiske metoder.

Bioorganisk kemi. Detaljerede undersøgelser af strukturen af ​​biopolymerer - enkle og komplekse proteiner, nukleinsyrer (se. Nukleinsyrer), polysaccharider og lipider (se. Lipider), samt analyse af virkningen af ​​biologisk aktive naturlige forbindelser med lav molekylvægt (coenzymer, nukleotider, vitaminer osv.) Førte behovet for at undersøge forholdet mellem struktur af stof og dets biologiske funktion. Formuleringen af ​​dette spørgsmål forårsagede udviklingen af ​​undersøgelser, der er på randen af ​​biologisk og organisk kemi. Dette forskningsområde kaldes bioorganisk kemi (se Bioorganisk kemi).

Molekylær Biologi. Udviklingen af ​​metoder til adskillelse af subcellulære strukturer (ultracentrifugering) og opnåelse af separat fraktioner indeholdende cellekerner, Mitochondria, Ribosomer osv. Gjorde det muligt at undersøge detaljeret sammensætningen og de biologiske funktioner af de isolerede formationer. Anvendelsen af ​​elektroforesemetoder i kombination med kromatografi gjorde det muligt at karakterisere forbindelser med høj molekylvægt i detaljer. På samme tid blev teknikken til analytiske bestemmelser forbedret, hvilket gjorde det muligt at undersøge en ubetydelig mængde materiale. Dette skyldtes introduktionen i biologi, herunder biologi, af fysiske (hovedsageligt optiske) forskningsmetoder (fluorometri, spektrofotometri i forskellige spektrale regioner, massespektrometri, nukleær magnetisk og elektron-paramagnetisk resonans, gas-væske-kromatografi), ved hjælp af radioaktive isotoper, følsomme automatiske analysatorer af aminosyrer, peptider, nukleotider, polarografi, højspændingselektroforese osv. Alt dette førte til fremkomsten af ​​endnu en uafhængig gren af ​​B., tæt knyttet til biofysik (se Biofysik) og fysisk kemi og kaldet molekylærbiologi (se Molekylærbiologi).

En integreret del af molekylærbiologien kan betragtes som molekylær genetik på trods af nogle af dens specifikke opgaver. For eksempel gjorde en analyse af mekanismen for forekomst af et antal arvelige metaboliske lidelser og kropsfunktioner det muligt at belyse rollen som prolaps eller forvrængning af biosyntesen af ​​visse proteinstoffer med enzymatisk, immun eller anden biologisk aktivitet. Dette inkluderer også undersøgelser af forstyrrelser i metabolismen af ​​kulhydrater, aminosyrer (for eksempel phenylalanin, tyrosin, tryptophan osv.), Dannelse af patologiske former for hæmoglobin osv..

Takket være udviklingen af ​​nye forskningsmetoder B. i 1950-1970. opnåede store succeser. Først og fremmest er det afklaring af strukturen af ​​proteiner, bestemmelsen af ​​sekvensen af ​​aminosyrer i dem. Sekvensen af ​​aminosyrer i proteinet hormon - Insulin - blev først afklaret af den engelske biokemiker F. Sanger, derefter i enzymet ribonuclease K. Hears, S. Moore og W. Stein (USA), der udviklede en metode til automatisk analyse af aminosyrer, som blev standard i biokemiske laboratorier. Det samme enzym, ribonuclease, opnået fra forskellige kilder, blev undersøgt af K. Anfinsen (USA), F. Egami (Japan) m.fl. Sekvensen af ​​aminosyrer i et antal proteolytiske enzymer (se proteolytiske enzymer) blev etableret af F. Schorm og B. Keil ansatte (Tjekkoslovakiet), B. Hartley (Storbritannien) m.fl. Stor bedrift B. 60'ere. 20. århundrede - kemisk syntese af hormoner - adrenocorticotropic hormon, hvis molekyle indeholder 23 aminosyrer (i det naturlige hormon 39 aminosyrer), og insulin, hvis molekyle består af 51 aminosyrer, ribonuclease-enzymet (124 aminosyrer).

I USSR fungerer problemerne med struktur og syntese af biologisk aktive stoffer ved Institut for Kemi for naturlige forbindelser (direktør M. M. Shemyakin), Institut for Biologisk og Medicinsk Kemi (direktør V. N. Orekhovich) og andre institutter og ved universitetsafdelinger.

De engelske forskere M. Perutz, J. Kendrew og deres medarbejdere brugte røntgendiffraktionsanalyse til at bestemme strukturen af ​​myoglobin og hæmoglobin med stor succes. I 1956-67 blev strukturen af ​​Lysozyme fuldstændigt bestemt af den engelske biokemiker D. Phillips m.fl. De succeser, der blev opnået i analysen af ​​komplekse proteiner, nukleoproteiner, nukleinsyrer og nukleotider, er ikke mindre signifikante. Triumf af B., molekylærbiologi og genetik var undersøgelser, der viste nukleinsyrers rolle i biosyntesen af ​​proteiner og etablerede den forudbestemmende virkning af nukleinsyrer på strukturen og egenskaberne for de proteiner, der syntetiseres i cellen. Disse værker belyste det biokemiske grundlag for transmission af træk ved arv fra generation til generation. Det er også vanskeligt at overvurdere betydningen af ​​undersøgelser, der bestemte sekvensen af ​​nukleotider i sammensætningen af ​​transport ribonukleinsyrer (se ribonukleinsyrer) og udviklingen af ​​metoder til organisk syntese af polynukleotider. Specielt frugtbart i disse områder er I. Buchanan, E. Charguff, I. Davidson, D. Davis, A. Kornberg, S. Ochoa, J. Watson, M. Wilkins og andre (USA), F. Crick, F. Sanger (Storbritannien), F. Jacob, J. Mono (Frankrig), A. N. Belozersky, A. S. Spirin, V. A. Engelhardt, A. A. Baev (USSR) og mange andre.

Videnskabelige institutioner, samfund og tidsskrifter. Forespørgsler til B. fra beslægtede videnskabelige discipliner - medicin med alle dens grene, landbrug (afgrødeproduktion, dyrehold), fødevareindustri, teoretisk og anvendt biologi, jordvidenskab, hydrobiologi og oceanologi bliver stadig bredere. Hver af B.s retninger har i USSR og i udlandet et netværk af specialiserede institutter og laboratorier. Videnskabeligt arbejde med B. i USSR udføres ved de centrale forskningsinstitutter i systemet: AN USSR - Institute of Biochemistry opkaldt efter A. N. Baha, Institut for evolutionsfysiologi og biokemi, Institut for plantefysiologi, Institut for molekylærbiologi, Institut for kemi for naturlige forbindelser; Republikanske akademier - Institut for biokemi af den ukrainske SSR, armensk SSR, usbekisk SSR, litauisk SSR; afdelingskademier: Institut for biologisk og medicinsk kemi, Akademiet for medicinske videnskaber i USSR, Institut for Biokemi ved Institut for Eksperimentel Medicin ved USSR Akademiet for medicinske videnskaber, Institut for eksperimentel endokrinologi og hormonkemi, USSR Akademi for medicinske videnskaber, Institut for ernæring, USSR Akademi for medicinske videnskaber ved VASKHNIL institutter og en række ministerier (sundhed, landbrug, fødevareindustri osv.). Arbejder med B. præsenteres i laboratoriet for bioorganisk kemi ved Moskva statsuniversitet i adskillige afdelinger på B. universiteter. B.s problemer behandles i centrale og industrielle institutter, der arbejder inden for botanik, fysiologi, patologi, institutter for eksperimentel og klinisk medicin, institutter i fødevareindustrien, institutter for fysisk uddannelse og mange andre. De vigtigste specialister i biokemi i udlandet og i USSR er uddannet på universiteter, deres kemiske og biologiske fakulteter med særlige afdelinger. Smalere biokemikere er trænet i medicinsk, teknologisk og landbrugsmæssigt og andre universiteter.

I de fleste lande er der videnskabelige biokemiske samfund, der er forenet i European Federation of Biochemical Sociations (FEBS - Federation of European Biochemical Sociations) og i International Biochemical Union (IUB - International Union of Biochemistry). Disse organisationer samler symposier, konferencer og også kongresser - årligt i Den Europæiske Føderation (den første blev afholdt i 1964) og hvert tredje år i Den Internationale Biokemiske Union (den første fandt sted i 1949; kongresserne blev især populære og overfyldte siden den 5., afholdt i 1961 i Moskva). I USSR blev All-Union Biochemical Society med adskillige republikanske og bygrene arrangeret i 1958. Det forener omkring 6,5 tusinde medlemmer, faktisk er antallet af biokemikere i USSR meget større.

Antallet af tidsskrifter, hvor værker om B. offentliggøres, er meget stort og fortsætter med at stige hvert år. De mest berømte udenlandske og internationale tidsskrifter er: Journal of Biologisk Kemi (Balt., 1905—), Biokemi (Wash., 1964—), Archives of Biochemistry and Biophysics (NY, 1942—), Biochemical Journal ”(L., 1906—),“ Phytochemistry ”(Oxf. - NY, 1962—),“ Molecular Biology ”(udgivet i England - internationalt tidsskrift),“ Bulletin de la Société de Chimie Biologique ”(P., 1914— ), Enzymologia (Haaga, 1936—), Giornale di Biochimica (Rom, 1955–), Acta Biologisk et Medica Germanica (Lpz., 1959—), Hoppe Seyler's Zeitschrift für fysiologische Chemie (Berlin, 1877—), Tidsskrift for biokemi. (Tokyo, 1922—). De årlige er populære: "Årlig gennemgang af biokemi" (Stan-ford, 1932—), "Fremskridt inden for enzymologi og beslægtede emner af biokemi" (NY, 1945—), "Fremskridt i proteinkemi" (NY, 1945—), "Fremskridt i enzymregulering ”(Oxf., 1963—),“ Fremskridt inden for molekylærbiologi ”m.fl. I USSR offentliggøres eksperimentelle værker om B. i tidsskrifterne:“ Biochemistry ”(M., 1936—),“ Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology ” (M., 1965—), "Molekylærbiologi" (M., 1967—), "Spørgsmål om medicinsk kemi" (M., 1955—), "Ukrainsk biokemisk tidsskrift" (K., 1926—), "Anvendt biokemi og mikrobiologi "(Moskva, 1965—)," Rapporter fra USSR Academy of Sciences "(Moskva, 1933—)," Bulletin for eksperimentel biologi og medicin "(Moskva, 1936—)," Bulletin for USSR Academy of Sciences. En serie biologi og medicin "(M., 1936—)," Bulletin for USSR Academy of Sciences. Kemisk serie ”(M., 1936—),” Videnskabelige rapporter om videregående uddannelse. En række biologiske videnskaber ”(M., 1958—) og i nogle andre.

Undersøgelser om B. offentliggøres i tidsskriftet Successes in Modern Biology (Moskva, 1932–), i det årlige Successes in Biologic Chemistry (bind 1–8, 1950–67), udgivet af All-Union Biochemical Society, i tidsskriftet Successes in Chemistry "(M., 1932—)," Gennemgå tidsskrift. Kemi. Biologisk kemi ”(M., 1955—), i tidsskriftet for All-Union Society. Mendeleev. Ofte offentliggøres værker fra biokemiske institutter.

Lit.: Guider: Makeev I.A., Gulevich V.S., Brode L.M., Kursus i biologisk kemi, M., 1947; Kretovich V. L., Fundamentals of plant biochemistry, 4. udgave, M., 1964; 3barsky B.I., Ivanov I.I., Mardashev S.R., Biologisk kemi, 4. udg., M., 1965; Ferdman D.L., Biochemistry, 3. udgave, M., 1966.

Historie: D. Pryanishnikov, valg. op., t. 1, M., 1951, s. 5-19; Gulevich V.S., Selected Works, M., 1954, p. 5-21; Parnas, Y. O., Selected Works, Moskva, 1960, s. 5-10; Tolkachevskaya N. F., Development of animal biochemistry, M., 1963; Jua M., History of Chemistry, trans. med ital., M., 1966; Udviklingen af ​​biologi i USSR, M., 1967; Kretovich VL, Introduction to Enzymology, M., 1967; Biokemi af planter, trans. fra engelsk., M., 1968; Lieben F., Geschichte der fysiologischen Chemie, Lpz. - W., 1935.

Monografier: Engelhardt V. A., Nogle problemer i moderne biokemi, M., 1959; sin egen. Måder at kemi til erkendelse af livets fænomener, M., 1965; Severin S. E., Biochemical foundation of life, M., 1961; Spirin A. S., Information RNA og proteinbiosyntese, M., 1962; Skulachev V.P., korrelation af oxidation og phosphorylering i respiratorisk kæde, M., 1962; Enzymer, red. A.E. Braunstein, M., 1964; Vladimirov G. E., Panteleeva N. S., Functional biochemistry, L., 1965; Ingram V., Biosyntesen af ​​makromolekyler, trans. fra engelsk., M., 1966; Racker E., Bioenergy-mekanismer, trans. fra engelsk., M., 1967; Spirin A.S., Gavrilova L.P., Ribosome, M., 1968.

II

tidsskrift udgivet af USSR Academy of Sciences i Moskva. Det blev grundlagt i 1936 af A.N. Bach. Det viser sig 1 gang på 2 måneder. Tidsskriftet offentliggør eksperimentelle værker om generel biokemi, enzymologi (studiet af enzymer), stofskifte i planter, dyr og mikroorganismer, om biokemi af vitaminer, hormoner og andre naturlige fysiologisk aktive forbindelser samt om de biokemiske principper for plante- og dyrefoder teknologi. Cirkulationen er omkring 4 tusinde eksemplarer (1970). For andre biokemiske tidsskrifter, se Biokemi..

BIOCHEMISTRY (biologisk kemi)

BIOCHEMISTRY (biologisk kemi) - en biologisk videnskab, der studerer den kemiske natur af de stoffer, der udgør levende organismer, deres transformationer og forholdet mellem disse transformationer og aktiviteten af ​​organer og væv. Sættet af processer, der er uløseligt forbundet med livet, kaldes stofskifte (se Metabolisme og energi).

Undersøgelsen af ​​sammensætningen af ​​levende organismer har længe tiltrukket sig videnskabsfolkens opmærksomhed, da antallet af stoffer, der udgør levende organismer, ud over vand, mineraler, lipider, kulhydrater osv. Indeholder et antal af de mest komplekse organiske forbindelser: proteiner og deres komplekser med en række andre biopolymerer. primært med nukleinsyrer.

Muligheden for spontan tilknytning (under visse betingelser) af et stort antal proteinmolekyler med dannelse af komplekse supramolekylære strukturer, for eksempel et proteinafdækning af faghalen, nogle cellulære organeller osv. Det blev gjort muligt for os at introducere konceptet med selvmonterede systemer. Sådanne undersøgelser skaber forudsætningerne for at løse problemet med dannelse af komplekse supramolekylære strukturer med tegn og egenskaber ved levende stof fra organiske forbindelser med høj molekylvægt, der engang optrådte i naturen på en abiogen måde.

Moderne B. som en uafhængig videnskab tog form i slutningen af ​​det 19. og 20. århundrede. Indtil det tidspunkt blev de emner, der i øjeblikket er overvejet af B., undersøgt fra forskellige sider af organisk kemi og fysiologi. Organisk kemi (se), der studerer kulstofforbindelser generelt, beskæftiger sig især med analyse og syntese af disse kemiske stoffer. forbindelser, der udgør levende væv. Fysiologi (se) sammen med studiet af vitale funktioner studerer også kemi. processer, der ligger til grund for livet. Biokemi er således et produkt af udviklingen af ​​disse to videnskaber og kan opdeles i to dele: statisk (eller strukturel) og dynamisk. Statisk B. beskæftiger sig med studiet af naturlige organiske stoffer, deres analyse og syntese, mens dynamisk B. studerer hele sætet med kemiske transformationer af forskellige organiske forbindelser i livsprocessen. Dynamisk B., dvs. står nærmere fysiologi og medicin end organisk kemi. Dette forklarer det faktum, at B. oprindeligt blev kaldt fysiologisk (eller medicinsk) kemi.

Som enhver hurtigt udviklende videnskab, begyndte B. hurtigt efter starten at blive opdelt i en række separate discipliner: biokemi hos mennesker og dyr, biokemi af planter, biokemi af mikrober (mikroorganismer) og en række andre, fordi på trods af den biokemiske enhed af alle levende ting, i dyr og planteorganismer Der er grundlæggende forskelle i metabolismens art. Dette vedrører primært assimilationsprocesserne. Planter, i modsætning til dyreorganismer, har evnen til at bruge sådanne enkle kemikalier som kuldioxid, vand, salte af salpetersyre og salpetersyrer, ammoniak og andre til at opbygge deres kroppe. Desuden kræver processen med at opbygge planteceller en tilstrømning af energi udefra til form for sollys. Brugen af ​​denne energi udføres primært af grønne autotrofiske organismer (planter, protozoer - Euglena, et antal bakterier), som igen tjener som mad til alle andre, den såkaldte. heterotrofiske organismer (inklusive mennesker), der bor i biosfæren (se). Således er adskillelsen af ​​plantebiokemi i en særlig disciplin berettiget både fra den teoretiske og praktiske side.

Udviklingen af ​​en række industrier og landbrug (forarbejdning af råvarer af planter og animalsk oprindelse, fremstilling af fødevarer, fremstilling af vitamin- og hormonpræparater, antibiotika osv.) Førte til adskillelse af tekniske B.

Ved studiet af forskellige mikroorganismeres kemi stod forskere overfor et antal specifikke stoffer og processer af stor videnskabelig og praktisk interesse (antibiotika af mikrobiel og svampelig oprindelse, forskellige typer gæring af industriel betydning, dannelse af proteinstoffer fra kulhydrater og enkle nitrogenholdige forbindelser osv. ) Alle disse spørgsmål overvejes i biokemi af mikroorganismer..

I det 20. århundrede. fremkom som en speciel disciplinebiokemi af vira (se virus).

Behovene for klinisk medicin blev forårsaget af fremkomsten af ​​klinisk biokemi (se).

Af de andre biologiske sektioner, der normalt betragtes som temmelig separate discipliner, der har deres egne opgaver og specifikke forskningsmetoder, er det værd at nævne: evolutionær og komparativ biokemi (biokemiske processer og den kemiske sammensætning af organismer i forskellige stadier af deres evolutionære udvikling), enzymologi (struktur og funktion af enzymer, kinetik af enzymatiske reaktioner), B. vitaminer, hormoner, strålingsbiokemi, kvantebiokemi - en sammenligning af egenskaber, funktioner og måder til at transformere biologisk vigtige forbindelser med deres elektroniske egenskaber opnået ved hjælp af kvantekemiske beregninger (se kvantebiokemi).

Specielt lovende var studiet af strukturen og funktionen af ​​proteiner og nukleinsyrer på molekylært niveau. Denne cirkel af spørgsmål studeres af de videnskaber, der opstod ved B.'s kryds med biologi og genetik - molekylærbiologi (se) og biokemisk genetik (se).

En historisk oversigt over udviklingen af ​​forskning i levende stofs kemi. Undersøgelsen af ​​levende stof fra den kemiske side begyndte fra det øjeblik, hvor det blev nødvendigt at undersøge komponenterne i levende organismer og de kemiske processer, der forekommer i dem i forbindelse med kravene til praktisk medicin og landbrug. Undersøgelser af middelalderlige alkymister førte til akkumulering af en stor mængde faktuelt materiale på naturlige organiske forbindelser. I det 16. - 17. århundrede synspunkterne fra alkymister blev udviklet i skrifterne fra iatrokemikere (se Jatrokemi), der mente, at de vitale funktioner i den menneskelige krop kun kan forstås korrekt ud fra kemi-synspunktet. En af de mest fremtrædende repræsentanter for iatrokemi, den tyske læge og naturforsker F. Paracelsus, fremsatte således en progressiv holdning til behovet for en tæt forbindelse mellem kemi og medicin, idet han understregede, at alchemiets opgave ikke er at fremstille guld og sølv, men i skabelsen af ​​hvad der er styrke og dyd. medicin. Iatrokemikere introduceret i honning. praksis præparater af kviksølv, antimon, jern og andre elementer. Senere foreslog I. Van-Helmont, at der var særlige principper i den "saft" i den levende krop - den såkaldte. "Enzymer" involveret i en række kem. transformationer.

I 17-18 århundreder. teologien om phlogiston blev udbredt (se kemi). Tilnærmelse af denne teori, som grundlæggende er fejlagtig, er forbundet med værkerne fra M.V. Lomonosov og A. Lavoisier, som opdagede og godkendte i videnskaben loven om bevarelse af materie (masse). Lavoisier gjorde et stort bidrag til udviklingen af ​​ikke kun kemi, men også i studiet af biol, processer. Udviklingen af ​​tidligere observationer af Mayov (J. Mayow, 1643–1679) viste han, at under vejrtrækning, såvel som under afbrænding af organiske stoffer, absorberes ilt og frigives kuldioxid. På samme tid blev han sammen med Laplace vist, at processen med biologisk oxidation også er en kilde til dyrevarme. Denne opdagelse stimulerede forskning i metabolismens energi, som et resultat heraf allerede i det tidlige 19. århundrede. mængden af ​​frigivet varme under forbrændingen af ​​kulhydrater, fedt og proteiner blev bestemt.

Store begivenheder i anden halvdel af 1700-tallet. begyndte at forske Reaumur (R. Reaumur) og Spallanzani (L. Spallanzani) om fordøjelsens fysiologi. Disse forskere studerede for første gang virkningen af ​​mavesaft fra dyr og fugle på forskellige fødevaretyper (kap. Kød) og lagde grundlaget for studiet af enzymer med fordøjelsessaft. Fremkomsten af ​​enzymologi (undersøgelsen af ​​enzymer) er imidlertid sædvanligvis forbundet med navne på K. S. Kirchhoff (1814) såvel som Payen og Perso (A. Payen, J. Persoz, 1833), der først studerede effekten af ​​amylase på stivelse in vitro.

En vigtig rolle blev spillet af Priestley (J. Priestley) og især Ingenhouse (J. Ingenhouse), der opdagede fænomenet fotosyntesen (slutningen af ​​det 18. århundrede)..

I slutningen af ​​det 18. og 19. århundrede. andre grundlæggende undersøgelser inden for komparativ biokemi blev også udført; så blev det konstateret, at der var en cyklus af stoffer i naturen.

Succesen med statisk B. helt fra begyndelsen var uløseligt forbundet med udviklingen af ​​organisk kemi..

Drivkraften for udviklingen af ​​kemi af naturlige forbindelser var undersøgelsen af ​​den svenske kemiker C. Scheele (1742 - 1786). Han isolerede og beskrev egenskaberne ved et antal naturlige forbindelser - mælkesyre, vinsyre, citronsyre, oxalsyre, æblesyre, glycerin og amylalkohol osv. Af stor betydning var undersøgelserne af I. Berzelius og 10. Liebig, som sluttede i udvikling i det tidlige 19. århundrede. metoder til kvantitativ elementær analyse af organiske forbindelser. Efter dette begyndte forsøg på at syntetisere naturlige organiske stoffer. De opnåede succeser - syntese i 1828 af urinstof af F. Weller, eddikesyre A. Kolbe (1844), P. Berthelots fedt (1850), kulhydrater af A. M. Butlerov (1861) - var især vigtige, fordi viste muligheden for in vitro-syntese af et antal organiske stoffer, der er en del af dyrevæv eller er slutprodukter af metabolisme. Således blev den komplette inkonsekvens af de udbredte i 18-19 århundrederne konstateret. vitalistiske repræsentationer (se Vitalisme). I anden halvdel af det 18. - begyndelsen af ​​det 19. århundrede mange andre vigtige undersøgelser blev udført: urinsten (Bergman og Scheele) blev isoleret fra urinsten, kolesterol blev ekstraheret fra galden [Conradi (J. Conradi)], glukose og fruktose (T. Lovitz) fra honning, blade grønne planter - pigmentklorofyll [Pelletier og Cavento (J. Pelletier, J. Caventou)], kreatin blev opdaget i musklerne [Chevrel (M. E. Chevreul)]. Det blev vist, at der var en speciel gruppe af organiske forbindelser - plantealkaloider (Serturner, Meister, etc.), som senere fandt anvendelse i honning. øve sig. De første aminosyrer - glycin og leucin - blev opnået fra gelatine og bovint kød ved hydrolyse [J. Proust, 1819; Braconnot (H. Braconnot), 1820].

I Frankrig, i laboratoriet hos C. Bernard, blev glycogen opdaget som en del af levervævet (1857), stierne til dens dannelse og mekanismerne, der regulerer dets spaltning, blev undersøgt. I Tyskland, i laboratorierne hos E. Fischer, E. F. Goppe-Zeiler, A. Kossel, E. Abdergalden m.fl., strukturen og egenskaberne for proteiner samt produkter fra deres hydrolyse, herunder enzymatiske.

I forbindelse med beskrivelsen af ​​gærceller (K. Konyar-Latour i Frankrig og T. Schwann i Tyskland, 1836-1838) begyndte de aktivt at studere gæringsprocessen (Liebig, Pasteur osv.). I modsætning til hvad Liebig mener, der betragtede fermenteringsprocessen som en rent kemisk proces, der fortsatte med obligatorisk deltagelse af ilt, konstaterede L. Pasteur muligheden for anaerobiose, dvs. liv i fravær af luft på grund af fermenteringsenergien (en proces, der efter hans mening er uløseligt forbundet med vital aktivitet celler, fx gærceller). Klarhed i denne sag blev introduceret ved eksperimenterne fra M. Manasseina (1871), som viste muligheden for sukkerfermentering ved ødelagt (formaling med sand) gærceller, og især af Buchner (1897) om fermenteringens art. Buchner var i stand til at få cellefri juice fra gærceller, som ligesom levende gær kan fermentere sukker til dannelse af alkohol og kuldioxid.

Fremkomsten og udviklingen af ​​biologisk (fysiologisk) kemi

Akkumulering af en stor mængde information om den kemiske sammensætning af planter og dyreorganismer og de kemiske processer, der forekom i dem, førte til behovet for systematisering og generaliseringer inden for B. Det første arbejde i denne henseende var lærebogen til Zimon (JE Simon) "Handbuch der angewandten medizinischen Chemie" (1842 ) Det er klart, det var fra denne tid, at udtrykket ”biologisk (fysiologisk) kemi” blev etableret i videnskaben.

Noget senere (1846) blev Liebigs monografi "Die Tierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie" offentliggjort. I Rusland blev den første lærebog om fysiologisk kemi udgivet af professor ved Kharkov University A.I. Khodnev i 1847. Periodisk litteratur om biologisk (fysiologisk) kemi er regelmæssigt blevet offentliggjort siden 1873 i Tyskland. I år offentliggjorde Mali (L. R. Maly) Jahres-Bericht uber die Fortschritte der Tierchemie. I 1877 grundlagde E. F. Goppe-Zeiler det videnskabelige tidsskrift Zeitschr. fur fysiologische Chemie ”, senere omdøbt til“ Hoppe-Seylers Zeitschr. pels fysiologiske kemie. " Senere begyndte biokemiske tidsskrifter at blive offentliggjort i mange lande på engelsk, fransk, russisk og andre sprog..

I anden halvdel af det 19. århundrede der blev oprettet særlige afdelinger for medicinsk eller fysiologisk kemi ved de medicinske fakulteter ved mange russiske og udenlandske universiteter. I Rusland blev den første afdeling for medicinsk kemi arrangeret af A. Ya. Danilevsky i 1863 ved Kazan University. I 1864 grundlagede A.D. Bulyginsky Institut for Medicinsk Kemi ved Medical University of Moscow University. Snart vises afdelingerne for medicinsk kemi, senere omdøbt til afdelingerne for fysiologisk kemi, på de medicinske fakulteter på andre universiteter. I 1892 begyndte Institut for Fysiologisk Kemi organiseret af A. Ya. Danilevsky at fungere på Militærmedicinsk (medicinsk kirurgisk) akademi i Skt. Petersborg. Imidlertid blev visse sektioner i løbet af fysiologisk kemi læst der meget tidligere (1862-1874) på ​​Institut for Kemi (A. P. Borodin).

B.s sande storhedstid kom i det 20. århundrede. Helt fra starten blev polypeptidteorien om strukturen af ​​proteiner formuleret og eksperimentelt underbygget (E. Fisher, 1901 - 1902 og andre). Senere blev der udviklet et antal analysemetoder, herunder mikrometoder, der gør det muligt at studere aminosyresammensætningen af ​​minimumsmængderne protein (flere milligram); Kromatografimetoden (se), først udviklet af den russiske forsker M.S. Tsvet (1901 - 1910), metoderne til røntgendiffraktionsanalyse (se), "mærkede atomer" (isotopindikationer), cytospektrofotometri, elektronmikroskopi (se), blev vidt brugt.. Den præparative proteinkemi kører fremskridt, effektive metoder til isolering og fraktionering af proteiner og enzymer og bestemmelse af deres molekylvægt er under udvikling [Cohen (S. Cohen), Tiselius (A. Tiselius), Swedenberg (T. Swedberg)].

Den primære, sekundære, tertiære og kvartære struktur af mange proteiner (inklusive enzymer) og polypeptider afkrypteres. Et antal vigtige proteinstoffer med biologisk aktivitet syntetiseres..

De største resultater i udviklingen af ​​denne retning er forbundet med navne på L. Pauling og Corey (R. Corey) - strukturen af ​​proteinpolypeptidkæderne (1951); V. Vigno - struktur og syntese af oxytocin og vasopressin (1953); Sanger (F. Sanger) - insulinstrukturen (1953); Stein (W. Stein) og S. Moore - afkodning af ribonuclease-formlen, skabelse af en automat til bestemmelse af aminosyresammensætningen af ​​proteinhydrolysater; Perutz (M. F. Perutz), Kendrew (J. Kendrew) og Phillips (D. Phillips) - dekodning ved hjælp af røntgendiffraktionsanalyse af strukturen og oprettelsen af ​​tredimensionelle modeller af molekyler af myoglobin, hæmoglobin, lysozym og flere andre proteiner (1960 og efterfølgende år).

Af enestående betydning var værket af Sumner (J. Sumner), der først beviste (1926) ureaseenzymets proteinkarakter; forskning fra Northrop (J. Northrop) og Kunitz (M. Kunitz) om rensning og fremstilling af krystallinske præparater af enzymer - pepsin m.fl. (1930); V. A. Engelhardt om tilstedeværelsen af ​​ATPase-aktivitet i det kontraktile muskelprotein af myosin (1939 - 1942) osv. Et stort antal værker er afsat til undersøgelse af mekanismen til enzymatisk katalyse [Michaelis og Menten (L. Michaelis, M. L. Menten), 1913; R. Willstetter, Theorell, Koshland (N. Theorell, D. E. Koshland), A. E. Braunstein og M. M. Shemyakin, 1963; Straub (F. B. Straub) og andre], komplekse multienzymkomplekser (S. E. Severin, F. Linen m.fl.), cellestrukturens rolle i implementeringen af ​​enzymatiske reaktioner, arten af ​​aktive og allosteriske centre i enzymmolekyler (se Enzymer), den primære struktur af enzymer [V. Shorm, Anfinsen (S. V. Anfinsen), V. N. Orekhovich m.fl.], regulering af aktiviteten af ​​et antal enzymer med hormoner (V. S. Ilyin m.fl.). Vi studerer egenskaberne ved "familier af enzymer" - isoenzymer [Markert, Kaplan, Wroblewski (S. Markert, N. Kaplan, F. Wroblewski), 1960-1961].

Et vigtigt trin i B.s udvikling var afkodning af mekanismen for proteinbiosyntesen med deltagelse af ribosomer, informations- og transportformer af ribonukleinsyrer [J. Brachet, F. Jacob, Mono (J. Monod), 1953-1961; A.N. Belozersky (1959); A. S. Spirin, A. A. Baev (1957 og efterfølgende år)].

Det strålende arbejde fra Chargaff (E. Chargaff), J. Davidson, især J. Watson, F. Crick og Wilkins (M. Wilkins), afsluttes med at belyse strukturen af ​​deoxyribonukleinsyre (se). Den dobbeltstrengede struktur af DNA og dens rolle i transmission af arvelig information er etableret. Syntesen af ​​nukleinsyrer (DNA og RNA) udføres af A. Kornberg (1960 - 1968), Weiss (S. Weiss), S. Ochoa. Et af de centrale problemer i moderne B. er løst (1962 og efterfølgende år) - RNA-aminosyrekoden afkodes [Crick, M. Nirenberg, Mattei (F. Crick, J. H. Matthaei) osv.].

For første gang syntetiseres en af ​​generne og fagen fx174. Begrebet molekylære sygdomme associeret med visse defekter i DNA-strukturen i kromosomapparatet i cellen introduceres (se Molecular Genetics). Teorien om regulering af cistronerne (se), der er ansvarlig for syntesen af ​​forskellige proteiner og enzymer (Jacob, Mono) er under udvikling, studiet af mekanismen for protein (nitrogen) stofskifte er i gang.

Tidligere afslørede de klassiske undersøgelser af I.P. Pavlov og hans skole de grundlæggende fysiologiske og biokemiske mekanismer i fordøjelseskirtlerne. Særligt frugtbart var samarbejdet mellem laboratorierne i A. Ya. Danilevsky og M.V. Nentsky og laboratoriet fra I.P. Pavlov, som førte til belyst dannelse af urinstof (i leveren). F. Hopkins og hans medarbejder. (England) konstaterede værdien af ​​tidligere ukendte fødevarekomponenter ved at udvikle på dette grundlag et nyt koncept af sygdomme forårsaget af fødevaremangel. Der konstateres eksistensen af ​​udskiftelige og uerstattelige aminosyrer, proteinnormer i ernæring udvikles. Den mellemliggende udveksling af aminosyrer dekrypteres - deamination, transaminering (A.E. Braunshtein og M.G. Kritsman), dekarboxylering, deres gensidige transformationer og udvekslingsegenskaber (S.R. Mardashev og andre). Mekanismerne til biosyntese af urinstof (G. Krebs), creatin og creatinin er afklaret, en gruppe af ekstraherende nitrogenholdige stoffer i musklerne - dipeptider carnosine, carnitin, anserine [V. S. Gulevich, Ackermann (D. Ackermann),

S. E. Severin m.fl.]. Der foretages en detaljeret undersøgelse af egenskaberne ved processen med nitrogenmetabolisme i planter (D.N. Pryanishnikov, V.L. Kretovich og andre). Et specielt sted blev indtaget ved undersøgelsen af ​​kvælstofmetabolismeforstyrrelser hos dyr og mennesker med proteinmangel (S. Ya. Kaplansky, Yu. M. Gefter, og andre). Syntese af purin- og pyrimidinbaser udføres, mekanismerne til dannelse af urin urin afklares, produkterne til nedbrydning af hæmoglobin (pigmenter af galden, fæces og urin) undersøges detaljeret, vejen til hemmedannelse og mekanismen for forekomst af akutte og medfødte former for porphyria og porphyrinuria dechiffreres..

Der er opnået enestående succes med at dechiffrere strukturen af ​​essentielle kulhydrater [A. A. Collie, Tollens, Killiani, Howorth (B.C. Tollens, H. Killiani, W. Haworth) og andre] og mekanismer til kulhydratmetabolisme. Konvertering af kulhydrater i fordøjelseskanalen under påvirkning af fordøjelsesenzymer og tarmmikroorganismer (især i planteetere) er blevet afklaret i detaljer; arbejder med leverens rolle i kulhydratmetabolismen og opretholdelse af blodsukkerkoncentrationer på et vist niveau, begyndt i midten af ​​det forrige århundrede af K. Bernard og E. Pfluger, bliver klaret og udvidet, mekanismerne til glykogensyntese (med deltagelse af UDP-glukose) og dens nedbrydning [K. Corey, Leloir (L. F. Leloir) og andre]; skemaer til mellemliggende udveksling af kulhydrater oprettes (glykolytisk, pentosecyklus, tricarboxylsyrecyklus); arten af ​​de individuelle mellemliggende metabolske produkter afklares [I. O. Parnas, Embden (G. Embden), O. Meyerhof, L. A. Ivanov, S. P. Kostychev, Garden (A. Harden), Krebs, F. Lippmann, Cohen (S. Cohen), V. A Engelhardt et al.]. De biokemiske mekanismer til forstyrrelse af kulhydratmetabolisme (diabetes, galactosæmi, glycogenose osv.), Der er forbundet med arvelige defekter i de tilsvarende enzymsystemer, bestemmes..

Der er opnået enestående succes med at dechiffrere strukturen af ​​lipider: phospholipider, cerebrosider, gangliosider, steroler og steroler [Tirfelder, A. Vindaus, A. Butenandt, Ruzhichka, Reichstein (H. Thierfelder, A. Ruzicka, T. Reichstein), osv.].

Ved værkerne fra M.V. Nentsky, F. Knoop (1904) og Dakin (H. Dakin) oprettes teorien om ß-oxidation af fedtsyrer. Udviklingen af ​​moderne ideer om oxidationsveje (med deltagelse af coenzym A) og syntesen (med deltagelse af malonyl-CoA) af fedtsyrer og komplekse lipider er forbundet med navnene på Leloir, Linen, Lipmann, Green (D. E. Green), Kennedy (E. Kennedy) og osv.

Der er gjort markante fremskridt med at studere mekanismen til biologisk oxidation. En af de første teorier om biologisk oxidation (den såkaldte peroxidteori) blev foreslået af A. N. Bach (se Biologisk oxidation). Senere dukkede en teori op, hvorefter forskellige substrater til cellulær respiration gennemgår oxidation og deres kulstof til sidst omdannes til CO2 på grund af ilt, der ikke absorberes luft, men vandoxygen (V. I. Palladiy, 1908) Efterfølgende blev der ydet et stort bidrag til udviklingen af ​​den moderne teori om vævskrævelse af værkerne af G. Wiland, Tunberg (T. Tunberg), L. S. Stern, O. Warburg, Euler, D. Keilin (N. Euler) og andre. Fortjenesten hører til Varburg opdagelsen af ​​et af koenzymerne af dehydrogenaser - nicotinamid adenindinucleotidphosphat (NADP), et flavinenzym og dets protesegruppe, et respiratorisk jernholdigt enzym, senere kaldet cytokromoxidase. Han foreslog også en spektrofotometrisk metode til bestemmelse af koncentrationen af ​​NAD og NADP (Warburg-test), som derefter dannede grundlaget for kvantitative metoder til bestemmelse af et antal biokemiske komponenter i blod og væv. Cailin har etableret en rolle i kæden af ​​respiratoriske katalysatorer til jernpigmenter (cytokromer).

Af stor betydning var Lipmanns opdagelse af co-enzym A., som gjorde det muligt at udvikle en universel cyklus af aerob oxidation af den aktive form af acetat - acetyl-CoA (Krebs citronsyrecyklus).

V. A. Engelhardt såvel som Lipmann introducerede konceptet ”energirige” fosforforbindelser, især ATP (se Adenosin-fosforsyrer), hvis makroergiske bindinger akkumulerer en væsentlig del af den energi, der frigives under vævsånding (se Biologisk oxidation).

Muligheden for respiratorisk fosforylering (se) i en kæde af respiratoriske katalysatorer monteret i mitokondrielle membraner blev vist af V. A. Belitser og Kalkar (H. Kalckar). Et stort antal værker er afsat til undersøgelsen af ​​mekanismen til oxidativ fosforylering [Cheine (V. Chance), Mitchell (P. Mitchell), V. P. Skulachev osv.].

20. århundrede det var præget af afkodning af den kemiske struktur af alle vitaminer kendt i skorpen, tid (se), internationale enheder af vitaminer introduceres, behovene for vitaminer fra mennesker og dyr etableres, vitaminindustrien skabes.

Ikke mindre signifikant succes er opnået inden for kemi og biokemi af hormoner (se); studerede strukturen og syntetiserede steroidhormoner i binyrebarken (Vindaus, Reichstein, Butenandt, Ruzicka); etableret strukturen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner - thyroxin, diiodothyronin [E. Kendall (E.S. Kendall), 1919; Harington (S. Harington), 1926]; adrenalmedulla - adrenalin, norepinephrin [Takamine (J. Takamine), 1907]. Syntesen af ​​insulin blev udført, strukturen af ​​somatotropisk), adrenocorticotropic, melanocytostimulerende hormoner blev etableret; andre hormoner af proteinart blev isoleret og undersøgt; ordninger til interkonvertering og udveksling af steroidhormoner er blevet udviklet (N. A. Yudaev og andre). De første data om hormonernes virkningsmekanisme (ACTH, vasopressin osv.) På metabolismen blev opnået. Reguleringsmekanismen for funktionerne af de endokrine kirtler afgøres af feedback-princippet.

Signifikante data blev opnået ved undersøgelsen af ​​den kemiske sammensætning og metabolisme af et antal vigtige organer og væv (funktionel biokemi). Funktionerne i den kemiske sammensætning af nervevævet er fastlagt. En ny retning opstår i B. - neurokemi. Et antal komplekse lipider, der udgør hovedparten af ​​hjernevæv, blev isoleret - phosphatider, sfingomyeliner, plasmalogener, cerebrosider, cholesterider, gangliosider [Tudihum, Welch (J. Thudichum, H. Waelsh), AB Palladium, E. M. K rep og andre.]. De vigtigste mønstre for nervecellemetabolismen afklares, de biologiske aktive amines rolle - adrenalin, norepinephrin, histamin, serotonin, γ-amino-olie-og-andre osv. Dechiffreres Forskellige psykofarmakologiske stoffer introduceres i medicinsk praksis, der åbner nye muligheder for behandling af forskellige nervesygdomme. Kemiske transmittere af nervøs excitation (mediatorer) undersøges detaljeret, de er vidt brugt, især inden for landbruget, forskellige cholinesteraseinhibitorer til bekæmpelse af insektskadedyr osv..

Der er opnået markante succeser i studiet af muskelaktivitet. De kontraktile proteiner i musklerne undersøges detaljeret (se muskelvæv). ATP's afgørende rolle i muskelkontraktion er blevet fastlagt [V. A. Engelhardt og M. N. Lyubimova, St. Gyorgyi, Straub (A. Szent-Gyorgyi, F. B. Straub)], i bevægelse af cellulære organeller, penetration til fagbakterier [Weber, Hoffmann-Burling (N. Weber, H. Hoffmann-Berling), I. I. Ivanov, V. Ya. Alexandrov, N. I. Arronet, B. F. Poglazov og andre]; mekanismen for muskelkontraktion på molekylært niveau studeres detaljeret [Huxley, Hanson (H. Huxley, J. Hanson), G. M. Frank, Tonomura (J. Tonomura) og andre]), rollen som imidazol og dens derivater (G E. Severin); teorier om bifasisk muskelaktivitet udvikles [W. Hasselbach] osv..

Vigtige resultater blev opnået ved undersøgelse af blodets sammensætning og egenskaber: blodets åndedrætsfunktion blev undersøgt under normale betingelser og i et antal patologiske tilstande; mekanismen for overførsel af ilt fra lungerne til væv og kuldioxid fra væv til lungerne er blevet afklaret [I. M. Sechenov, J. Haldane, Van Slyke (D.van Slyke), J. Barcroft, Henderson (L. Henderson), S. E. Severin, G. E. Vladimirov, E. M. Crepe, G.V. Derviz]; klarlagt og udvidet forståelse af mekanismen for blodkoagulation; tilstedeværelsen af ​​et antal nye faktorer i blodplasmaet er blevet fastlagt, i fravær af hvilke forskellige former for hæmofili observeres i blodet. Den fraktionerede sammensætning af blodplasmaproteiner (albumin, alfa, beta og gamma globuliner, lipoproteiner osv.) Blev undersøgt. Et antal nye plasmaproteiner er blevet opdaget (properdine, C-reaktivt protein, haptoglobin, kryoglobulin, transferrin, ceruloplasmin, interferon osv.). Et system af kininer, biologisk aktive blodplasmapolypeptider (bradykinin, kallidin), der spiller en vigtig rolle i reguleringen af ​​lokal og generel blodstrøm og deltager i udviklingen af ​​inflammatoriske processer, shock og andre patologiske processer og tilstande, er blevet opdaget.

En vigtig rolle i udviklingen af ​​moderne bioteknologi blev spillet ved udviklingen af ​​en række specielle forskningsmetoder: isotopindikationer, differentiel centrifugering (adskillelse af subcellulære organoider), spektrofotometri (se), massespektrometri (se), elektronisk paramagnetisk resonans (se) osv..

Nogle udsigter til udvikling af biokemi

B.s succeser i vid udstrækning bestemmer ikke kun det aktuelle niveau af medicin, men også dets mulige yderligere fremskridt. Et af de største problemer ved B. og molekylærbiologi (se) bliver korrektion af defekter i det genetiske apparat (se genterapi). Radikal terapi af arvelige sygdomme, der er forbundet med mutationsændringer i visse gener (dvs. DNA-sektioner), der er ansvarlige for syntesen af ​​visse proteiner og enzymer, er i princippet kun muligt ved transplantation af syntetiseret in vitro eller isoleret fra celler (f.eks. Bakterier) lignende "Sunde" gener. En meget fristende opgave er også at mestre mekanismen for regulering af læsning af genetisk information kodet i DNA og dechiffrering på molekylært niveau mekanismen for celledifferentiering i ontogenese. Problemet med behandling af en række virussygdomme, især leukæmi, vil sandsynligvis ikke løses, før mekanismen for interaktion af vira (især onkogen) med den inficerede celle er helt klar. I denne retning udføres arbejde intensivt i mange laboratorier verden over. Afklaring af livsbilledet på molekylært niveau giver ikke kun mulighed for fuldt ud at forstå de processer, der forekommer i kroppen (biokatalyse, mekanismen for anvendelse af ATP og GTP-energi til udførelse af mekaniske funktioner, transmission af nervøs excitation, aktiv transport af stoffer gennem membraner, fænomenet immunitet osv.), Men også åbner nye muligheder for at skabe effektive lægemidler i kampen mod for tidlig aldring, udviklingen af ​​hjerte-kar-sygdomme (åreforkalkning), forlænge levetiden.

Biokemiske centre i USSR. Institut for Biokemi opkaldt efter A. N. Bakh, Institut for Molekylærbiologi, Institut for Kemi for Naturlige Forbindelser, Institut for Evolutionær Fysiologi og Biokemi I. Sechenov, Institut for Protein, Institut for Plantefysiologi og Biokemi, Institut for Biokemi og Fysiologi for Mikroorganismer, en filial af Institut for Biokemi i den ukrainske SSR, Institut for Biokemisk Arm. SSR m.fl. USSR Academy of Medical Sciences har Institut for Biologisk og Medicinsk Kemi, Institut for Eksperimentel Endokrinologi og Kemi af Hormoner, Institut for Ernæring og Institut for Biokemi ved Institut for Eksperimentel Medicin. Der er også en række biokemiske laboratorier i andre institutter og videnskabelige institutioner på USSR's Academy of Sciences, Academy of Medical Sciences of the USSR, akademier i Union republics, universiteter (afdelinger for biokemi i Moskva, Leningrad og andre universiteter, et antal medicinske institutter, Military Medical Academy, etc.), veterinær, landbrugs- og andre videnskabelige institutioner. I Sovjetunionen er der ca. 8 tusinde medlemmer af All-Union Biochemical Society (UBO), en nedskæring er medlem af European Federation of Biochemists (FEBS) og International Biochemical Union (IUB).

Stråling biokemi

Stråling B. studerer metaboliske ændringer, der forekommer i kroppen, når de udsættes for ioniserende stråling. Bestråling forårsager ionisering og excitering af cellemolekyler, deres reaktioner med frie radikaler (se) og peroxider, der forekommer i det akvatiske miljø, hvilket fører til forstyrrelse af strukturer i biosubstrater i cellulære organeller, ligevægten og gensidige forhold mellem intracellulære biokemiske processer. Især skifter disse i kombination med effekterne efter stråling fra den beskadigede c. n fra. og humorale faktorer giver anledning til sekundære metaboliske forstyrrelser, der forårsager strålesyge. En vigtig rolle i udviklingen af ​​strålingssyge spilles af accelerationen af ​​nedbrydningen af ​​nukleoproteiner, DNA og enkle proteiner, hæmning af deres biosyntese, nedsat koordineret virkning af enzymer samt oxidativ fosforylering (se) i mitokondrier, et fald i mængden af ​​ATP i væv og forbedret lipidoxidation med dannelsen af ​​peroxider Strålesyge, Radiobiologi, Medicinsk Radiologi).

Bibliografi: Athos S.I. Biochemistry of Animals, M., 1970; Biokemi, red. H. N. Yakovleva, M., 1969; ZbarekiY B.I., Ivanov I.I. og M og r-d og she i S. R. Biologisk kemi, JI., 1972; Kretovich V. JI. Fundamentals of plant biochemistry, M., 1971; JI e n og n dj e r A. Biokemi, trans. fra engelsk., M., 1974; Makeev I.A., Gulevich V.S. og Brode JI. M. Kursus i biologisk kemi, JI., 1947; Mahler G.R. og Cordes U. G. Osnopov biologisk kemi, trans. fra engelsk., M., 1970; Ferdman D. JI. Biochemistry, M., 1966; Filippovich Yu. B. Fundamentals of biochemistry, M., 1969; III t r a u b F. B. Biokemi, trans. med ungarsk., Budapest, 1965; R a r om r om t S. M. Medizinische Bioc-hemie, B., 1962.

Periodicals - Biochemistry, M., siden 1936; Spørgsmål om medicinsk kemi, M., siden 1955; Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, M., siden 1965; Forløb fra USSR's Academy of Sciences, Series Biologiske Videnskaber, M., siden 1958; Molecular Biology, M., siden 1967; Det ukrainske magasin Bukhemy, Kshv, fra 1946 (1926-1937 - Naukov1-noter fra det ukrainske Buchemy sheti-tutu, 1938-1941 - Bukheme-magasinet); Fremskridt inden for biologisk kemi, JI., Siden 1924; Succeserne med moderne biologi, M., siden 1932; Årlig gennemgang af biokemi, Stanford, siden 1932; Archives of Biochemistry and Biophysics, N. Y., siden 1951 (1942-1950 - Archives of Biochemistry); Biochemical Journal, L., siden 1906; Biochemische Zeitsch-rift, B., siden 1906; Biokemi, Washington, siden 1964; Biochimica et biophysica acta, N. Y. - Amsterdam, siden 1947; Bulletin de la Soci6t I.I. Ivanov; T.A. Fedorova (rad.).