Предмет біохімії. Зв’язок біохімії з іншими дисциплінами

Біохімія – наука про хімічний склад живих організмів, хімічні процеси, що відбуваються в організмі і лежать в основі їхньої життєдіяльності.

Біохімія досліджує хімічний склад клітин і перетворення в них речовини і енергії. Біохімія тісно пов’язана із математикою, фізикою, неорганічною, органічною, фізколоїдною хіміями, біологією, генетикою і базується на досягненнях цих наук. Біохімія є науковою основою для такої спеціальної дисципліни, як технологія приготування їжі.

Біохімія тісно пов'язана з органічною хімією і використовує її методи дослідження. Органічні речовини, такі як білки, жири, вуглеводи містяться в усіх живих організмах, входять до складу нашої їжі (хліб, м'ясо, овочі тощо). Речовини, що надходять у живі організми зазнають не лише біохімічних, а й мікробіологічних перетворень. Тому треба обов'язково відмітити, що біохімія тісно пов'язана з мікробіологією. Не можна переоцінити зв'язок біохімії з фізколоїдною хімією. І тут можна згадати, що більшість речовин, зокрема білки, у живих організмах знаходяться у колоїдному стані або перетворюються у такий стан під час теплової обробки харчових продуктів. Такими поняттями, як каталізатор, швидкість хімічних реакцій, термодинамічна система, тепловий ефект реакції та інші, постійно користується біохімія.

Будь-якому дослідженню можна довіряти, якщо воно математично обґрунтовано. З цього погляду можна сказати, що біологічна хімія пов'язана з математикою і використовує найсучасніші ЕОМ. І, нарешті, біохімія є теоретичною базою для дисципліни "Технологія приготування їжі". Збереження біологічної цінності продуктів під час технологічної обробки вивчається за допомогою біохімічних методів.

Біохімічні процеси використовуються при:

• переробці рослинної і тваринної сировини;

• у забезпеченні зберігання харчової сировини, захисту від псування;

• квашені і консервуванні овочів;

• сироварінні;

• виноробстві;

• пивоварстві;

• чайному виробництві;

• виробництві харчового спирту та багато ін.

Технологу важливо знати біохімічні основи зберігання і переробки харчових продуктів, а також контролю за їх якістю.

Історичний огляд розвитку біохімії

В епоху Відродження і до другої половини ХІХ століття відбувалося накопичення знань з хімії взагалі і хімії живої матерії зокрема.

Успіхи різних наук, в тому числі математики, хімії, фізики, біології, медицини обумовили розвиток біохімії як самостійної науки. Основою її становлення було відкриття великим російським вченим М.В.Ломоносовим закону збереження матерії і енергії, який пізніше був підтверджений французьським хіміком А.Лавуаз’є.

Важливий вклад у розвиток біохімії внесли шведський вчений Й.Берцеліус і німецький хімік Ю.Лібіх, які розробили кількісні методи дослідження хімічного складу живої матерії і змін, що відбуваються у процесі життєдіяльності.

В ХІХ столітті вдалося синтезувати речовини,які характерні тільки для живої природи.

У 1828 році німецький вчений Ф.Вьолер вперше синтезував сечовину, пізніше О.М.Бутлеров синтезував вуглеводи, а М.Бертло – жири.

Бурхливий розвиток біохімії відбувається на початку ХХ ст.

Засновником вітчизняної біохімії є О.Я.Данилевський. Він сформулював ряд положень про первинну структуру білків. Англійський біохімік Ф.Сенгер розшифрував амінокислотну послідовність інсуліну.

Значний вплив у розвиток динамічної біохімії здійснили праці І.М.Сеченова, який вивчав фізіологію і біохімію дихання, вплив на ці процеси складу їжі, функціонального стану організму та ін. фактори.

Важливе значення мали роботи І.П.Павлова та його учнів. В лабораторії вченого були дослідженні склад шлункових соків, ферментативне перетворення харчових речовин і процеси їх всмоктування.

Важливим досягненням вітчизняної біохімії стали дослідження А.Н.Баха і В.І.Палладіна про біологічне окиснення; В.А.Енгельгарда про роль АТФ; А.І.Опаріна про походження життя на Землі; С.Є.Северина про обмін вуглеводів та ін. відкриття.

У першій половині ХХ століття почалася диференціація біохімії за різними направленнями: вітамінологія, ензимологія, біохімія гормонів та ін. Цей час характеризується активним використанням фізико-хімічних і математичних методів в біохімічних лабораторіях; вивченням молекулярних основ збереження і передачі генетичної інформації, розшифровки структури білку. До числа найважливіших досягнень відносяться відкриття моделі подвійної спіралі ДНК американськими вченими Дж. Уотсоном і Ф. Криком; характеристика співвідношень окремих азотистих основ ДНК в різних організмах, яку дав біохімік академік А.Н. Бєлозерський.

Сучасна біохімія – це обширна область знань, яка поділяється на цілий ряд галузей і направлень.

Статична біохімія – вивчає хімічний склад живих організмів, тобто хімічну природу і кількісний склад різних речовин та їх комплексів в організмі. Цей розділ тісно пов’язаний з органічною хімією.

Динамічна біохімія – вивчає всі процеси обміну речовин в здоровому організмі; розкриває механізми перетворення речовин від моменту надходження їх в організм до утворення кінцевих продуктів. Цей розділ тісно пов’язаний з фізіологією тваринних, рослинних оганізмів і організму людини, гігієною харчування, мікробіологією і технологією приготування їжі.

Функціональна біохімія – досліджує хімічні процеси, що лежать в основі формування і функціонування діяльності окремих органів і систем, а також біохімічні основи змін цих функцій. Цей розділ також тісно пов’язаний із фізіологією організмів, медициною та гігієною харчування.

У відповідності до особливостей об’єктів вивчення живого світу біохімія поділяється на біохімію тварин (зоохімію), біохімію рослин (фітохімію), біохімію мікроорганізмів і вірусів. Велику роль у виробництві грає технічна біохімія, яка розробляє технологічні методи для харчової, фармацевтичної промисловості та ін. виробництв.

В свою чергу розвиток таких дисциплін, як загальна фізіологія, фізіологія харчування, гігієна харчування, товарознавство харчових продуктів, технологія виробництва продуктів харчування неможливі без знань біохімії.