БИОХИМИЯ, ч.1

(32 ч;)

Лектор: доцент каф. БИОХИМИИ к.б.н. Романовская Екатерина Вячеславовна

Предмет биохимии

•Что изучает биохимия

•Из истории биохимии

•Особенности живых организмов

•Химические компоненты живой материи

•Иерархия структурно-функциональной организации живых систем

БИОХИМИЯ –

наука о химической структуре молекулярных компонентов живых организмов и химических процессах, лежащих в основе биологических

функций и процессов жизнедеятельности;

наука о молекулярных основах жизни

Термин «биохимия» - с 1902 г. (Carl Neuberg)

Ergebnisse der Physiologie – в 2-х частях: Biophysik и Biochimie

Journal of Biological Chemistry – с 1905 г.

Из истории биохимии

•Описание органических соединений, входящих в состав живых организмов (молочной и др. кислот, глицерина, амилового спирта): конец 18-го – начало 19-го века;

•синтез in vitro ряда органических веществ, входящих в состав животных тканей или же являющихся конечными продуктами обмена: 1-ая половина 19- го века;

•открытие гликогена в лаборатории К. Бернара (Франция) в составе ткани печени: 1857;

•описание белков (Мульдер) и нуклеиновых кислот (Мейцер) – сер. 19 века;

•активное изучение процесса брожения; Пастер показал возможность анаэробного брожения: 1836 – 1838;

•Э.Бухнер показал, что бесклеточный экстракт дрожжей способен сбраживать глюкозу в спирт: 1897;

•Э.Фишер осуществил химический синтез пептидной связи (глицилглицин): 1901;

•Становление пептидной гипотезы структуры белков

•(Хофмайстер, Фишер): 1901 - 1906

•Ф.Липманн описал роль АТФ в энергетическом обмене: 1914;

•Дж. Самнер получил уреазу в кристаллическом виде и продемонстрировал ее белковую природу: 1926;

•Открытие Гансом Кребсом цикла лимонной кислоты: 1937;

•Биохимически подтверждена генетическая роль ДНК (Эвери, Мак-Леод, Мак-Карти): 1944;

•Чаргафф опубликовал работу о количественном содержании нуклеотидов (правила Чаргаффа): 1950;

•Л.Полинг и Р.Кори предложили α-спираль и β-слои для описания пространственной структуры белков: 1952;

•Дж.Уотсон и Ф.Крик предложили модель двойной спирали ДНК и способ ее репликации: 1953

•Э.Сазерленд изолировал циклическую AMP: 1956;

•Ф.Сэнджер определил аминокислотную последовательность пептидного гормона инсулина: 1952 – 1956;

•Эксперименты Мезельсона и Сталя по установлению полуконсервативного механизмв репликации ДНК: 1957;

•А.Корнберг параллельно с С.Очоа описали ДНК- зависимую ДНК-полимеразу: 1959;

Ф.Сэнджер с соавт. установил нуклеотидную последовательность бактериофага φХ174:1977

• Кендрю и Пертуц описали первые трехмерные структуры белков

миоглобина и гемоглобина: 1960;

•Дж. Хюриц и С. Вайс открыли РНК-полимеразу: 1960;

•Модель оперона Жакоба и Моно: 1961;

•Аллостерическая модель ингибирования ферментов Шанже, Жакоба и Моно: 1963

•Очоа и соавт. Расшифровали генетический код: 1965;

•Трехмерная модель лизоцима по результатам рентгено- структурного анализа (Филлипс): 1965;

•Р.Холли установил структуру тРНК: 1965;

•Первый синтез фермента – рибонуклеазы: 1969;

•Г.Темин и Д.Балтимор открыли обратную транскриптазу: 1970;

•Милштейн открыл способ получения моноклональных антител: 1977;

•Ф. Шарп и Р.Робертс открыли интроны: 1977;

•К. Мюллис разработал полимеразную цепную реакцию: 1983;

•Открытие рибозима (Т.Чех): 1987;

•Описание прионов (Прузинер): 1990;

•Э.Файр и К. Мелло получили Нобелевскую

•премию за открытие интерферирующих РНК: 2006.

Особенности живых

организмов – «молекулярная логика живого»

• Химическая сложность и высокая степень организации; каждый компонент живого орагнизма имеет специфическую функцию

• Живые организмы извлекают, трансформируют и используют энергию окружающей их среды (либо в форме орагнических питательных веществ, либо в виде энергии солнечного излучения);