Биохимия прикладные исследования

С учетом новейших достижений в области биохимической науки тщательно отобран материал по ферментативному катализу, витаминам, нуклеиновым кислотам, гормонам, процессам переноса наследственной информации в живых организмах, биоэнергетике, метаболизму основных классов жизненно необходимых соединений, нейроэндокринной регуляции биохимических процессов и др. Рассмотрены некоторые аспекты фото- и хеморецепции, биохимии нервной, мышечной и иммунной систем, а также прикладные направления биохимической науки. Цель учебного пособия — формирование у будущих специалистов представлений о фундаментальных достижениях в изучении химических основ жизни и развитии исследований в этой области научного знания. [c.2]

До тех пор, пока всеобъемлющий термин биотехнология не стал общепринятым, для обозначения наиболее тесно связанных с биологией разнообразных технологий использовали такие названия, как прикладная микробиология, прикладная биохимия, технология ферментов, биоинженерия, прикладная генетика и прикладная биология. Если не принимать в расчет производства мыла, то первая же из числа возникших технологий такого рода стала предшественницей прикладной микробиологии. Наши предки не имели представления о процессах, лежащих в основе таких технологий. Они действовали скорее интуитивно, но в течение тысячелетий успешно использовали метод микробиологической ферментации для сохранения пищи (например, при получении сыра или уксуса), улучшения вкуса (например, хлеба и соевого соуса) и производства спиртных напитков. Пивоварение до сих пор остается наиболее важной (в денежном исчислении) отраслью биотехнологии. Во всем мире ежегодно производится около 10 литров пива стоимостью порядка 100 млн, фунтов стерлингов. В основе всех этих производств лежат реакции обмена веществ, происходящие при росте и размножении некоторых микроорганизмов в анаэробных условиях. В конце XIX в. благодаря трудам Пастера были созданы реальные предпосылки для дальнейшего развития прикладной (технической) микробиологии, а также в значительной мере и биотехнологии. Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды. Его исследования послужили основой развития в конце XIX и начале XX вв. бродильного производства органических растворителей (ацетона, этанола, бутанола и изопропанола) и других химических веществ, где использовались разнообразные виды микроорганизмов. Во всех этих процессах микробы в бескислородной среде осуществляют превращение углеводов растений в ценные продукты. В качестве источника энергии для роста микробы в этих условиях используют изменения энтропии при превращениях веществ. Совсем иначе обстоит дело в аэробных процессах при контролируемом окислении химических веществ до углекислого [c.11]

Развитие производства пищевых продуктов определяется результатами фундаментальных научных исследований в области биохимии, пищевой химии, микробиологии, гигиены питания и в других сферах науки, а также результатами соответствующих прикладных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), на основе которых создаются прогрессивные технологии и технические средства. [c.1322]

Биологическая химия — это наука о химических основах жизни. Биологическая химия (в дальнейшем — биохимия) является интегральной наукой и связывает в единое целое химические, физические и биологические науки с целью познания химической сущности живой материи. Основные направления химии — неорганическая, органическая, аналитическая и физическая — предоставляют биохимии научную базу для исследования явлений жизни на атомно-молекулярном уровне, позволяя использовать для этого все возможности и достижения современной химической науки, а также химическую терминологию. В свою очередь, биохимия является важнейшим инструментом, с помощью которого биологи, медики и химики выясняют биологические функции химических соединений, изучают физико-химические процессы, протекающие в живых организмах, а также механизмы нарушения этих процессов как причины развития любой патологии. Целая область практической, прикладной биохимии — клиническая и фармацевтическая биохимия — направлена на решение главных задач медицины — диагностики и лечения различных заболеваний. [c.18]

Направление научных исследований прикладные исследования в области фосфорных и калийных удобрений, пищевых продуктов, топлива, смазочных материалов химия газа и нефти использование биохимии в нефтяной промышленности и сельском хозяйстве прикладная минералогия селективная экстракция обогащение руд кристаллизация неорганических химических соединений разработки в области металлургии разработки в области ядерного топлива. [c.130]

В соответствии с определением Европейской Федерации Биотехнологов (ЕФБ, 1984) биотехнология базируется на интегральном использовании биохимии, микробиологии и инженерных наук в целях промышленной реализации способностей микроорганизмов, культур клеток тканей и их частей. Уже в самом определении предмета отражено его местоположение как пограничного, благодаря чему результаты фундаментальных исследований в области биологических, химических и технических дисциплин приобретают прикладное значение. Биотехнология непосредственно связана с общей биологией, микробиологией, ботаникой, зоологией, анатомией и физиологией, биологической, органической, физической и коллоидной химией, иммунологией, биоинженерией, электроникой, технологией лекарств, генетикой и другими научными дисциплинами [2,3]. [c.4]

Направление научных исследований прикладные исследования в области красителей, органических полупроводников, хелатов, фтористых соединений электрохимия и превращение энергии (топливные элементы, электродные материалы, катализаторы, батареи) биохимия, энзимология, продукты питания термостойкие материалы разработка аналитических методов химическое машиностроение. [c.154]

Направление научных исследований фундаментальные и прикладные исследования и разработки в области биохимии, биофизики, пищевых продуктов, фармакологии, токсикологии, аналитической, физической, органической и неорганической химии, биологически активных соединений, термостойких материалов технология полимеров химия твердых тел химическая физика математика техника информации исследования в области экономики промышленности. [c.209]

Необходимо создать лабораторию по прикладной биохимии органических соединений серы, на которую можно было бы возложить такие задачи, как планирование экспериментальных работ, стандартизация методов исследования различных сторон биологического действия, прогнозирование, внедрение новых и существующих препаратов, а также координация всех работ, проводимых [c.138]

Однако нельзя отрицать того факта, что в настоящее время спектроскопия занимает ведущее место среди современных физико-химических методов исследования не только при решении чисто научных или прикладных проблем, но также и в повседневной практической научной работе. Спектроскопия находит широкое применение в физике, химии, биохимии. Приложения спектроскопии связаны с вопросами структуры атомов и молекул, качественного и количественного анализа методы спектроскопии позволяют получить данные об уровнях энергии атомов, молекул, ионов или других образований, которые по существу определяют физические и химические свойства веществ. [c.9]

Из 102 элементов периодической системы в живых организмах обнаружено не менее 60. Многие из них относятся к металлам и встречаются в живых клетках в виде разнообразных комплексных соединений. Уже давно стало ясно, что металлы, даже встречающиеся в живых тканях в крайне низких концентрациях (так называемые микроэлементы), и их комплексы — это не случайные примеси, а биологически важные компоненты клетки. Множество патологических нарушений, связанных с недостаточностью в клетке железа, меди, цинка, марганца, молибдена, кобальта, не говоря уже о более распространенных в живых тканях металлах кальции, магнии и др., имеют большое значение для биохимии животных и растений, а также для прикладных областей. Исследования биохимических процессов, в которых участвуют ионы металлов, представляют сравнительно новую, но уже вполне определившуюся и быстро развивающуюся область науки, называемую бионеорганической химией. К ней относится также и моделирование структурных и функциональных параметров природных комплексов металлов. Несмотря на значительные различия выполняемых физиологических функций, типов катализируемых реакций и структур реакционных центров, ферменты, являющиеся предметом исследования в бионеорганической химии, объединяет одна особенность— участие ионов металлов или в самом каталитическом акте, или в поддержании третичной или четвертичной структуры белка, необходимой для оптимального функционирования фермента. Это определяет известную общность подходов к изучению ферментов указанной группы и выбор некоторых методов исследования, заимствованных, с одной стороны, из арсенала энзимологии, а с другой - из химии координационных соединений. [c.5]

Помимо прикладного значения результаты количественного анализа весьма важны при исследованиях в области химии, биохимии, биологии, геологии и других наук. В качестве доказательства рассмотрим несколько примеров. Представления о механизме большинства химических реакций получены из кинетических данных, причем контроль за скоростью исчезновения реагирующих веществ или появления продуктов реакции осуществлялся при помощи количественного определения компонентов реакции. Известно, что механизм передачи нервных импульсов у животных и сокращение или расслабление мышц включают перенос ионов натрия и калия через мембраны это открытие было сделано благодаря измерениям концентрации ионов по обе стороны мембран. Для изучения механизма переноса кислорода и углекислого газа в крови понадобились методы непрерывного контроля концентрации этих и других соединений в живом организме. Исследование поведения полупроводников потребовало развития методов количественного определения примесей в чистых кремнии и германии в интервале 10 —10-1"%. Пд содержанию различных микровключений в образцах обсидиана можно установить их происхождение это дало возможность археологам проследить древние торговые пути по орудиям труда и оружию, изготовленным из этого материала. В ряде случаев количественный анализ поверхностных слоев почв позволил геологам обнаружить громадные залежи руд на значительной глубине. Количественный анализ ничтожных количеств проб, взятых с произведений искусства, дал в руки историков ключ к разгадке материалов и техники работы художников прошлого, а также важный способ обнаружения подделок. [c.12]

В соответствии с двумя основными классами изучаемых веществ химия делится на неорганическую и органическую, Исследование химических объектов и явлений при помощи физических законов и методов лежит в основе физической химии. На границе между химией и биологией развиваются биохимия и молекулярная биология, изучающие химические соединения и их превращения в живых организмах на границе химии с геологией — геохимия — наука о поведении химических элементов в земной коре. В связи с широким прикладным значением методов химического анализа, применяемого во всех отраслях химии и химической промышленности, самостоятельный характер приобрела аналитическая химия. [c.3]

Вопросы, находящиеся ла стыке двух областей науки — неорганической химии и биологии, в последние годы привлекают все больше внимания исследователей, работающих и в том, и в другом направлениях научных поисков. Не случайно в последнее время появилось много книг, брошюр и статей, посвященных бионеорганической химии, т. е. по сути тем же проблемам, но названным несколько иначе. Повышенный интерес к этим вопросам вызван не только развитием биологии, биохимии, неорганической химии, но и необходимостью решения многих прикладных задач из области медицины, сельского хозяйства, охраны окружающей среды и т. д. Многие из поднятых в книге вопросов не могли быть решены раньше из-за отсутствия необходимых точных методов исследования и современной аппаратуры. [c.5]

Оси. работы посвящены исследованию адсорбции и электрофореза. Создал (1931 —1935) метод фронтальной адсорбционной хроматографии, с помощью которого смог анализировать качественно и количественно смеси, содержащие аминокислоты, пептиды, углеводы. В результате проведенных им (с 1935) исследований электрофореза разработал метод электрофоретического анализа биоколлоидов с его различными модификациями (микроэлектрофорез, электрофорез на бумаге, иммуноэлектрофорез). Применил электрофоретический метод для решения ряда прикладных задач биохимии — исследования и разделения нормальной и патологической сывороток, изучения чистых белков и их смесей, ферментов, нуклеопротеидов, нуклеиновых и аминокислот и др. С помощью иммуноэлектрофореза заложил основы изучения белковой структуры нормальной сыворотки крови, выделив из нее три различных белка (теперь их обнаружено более 20). [c.428]

Направление научных исследований прикладная биохимия. [c.37]

В настоящее время невозможно представить практически ни одной области современного естествознания, которая бы не соприкасалась с биохимией. В биохимии формируются и развиваются как фундаментальное, так и прикладное направления исследований. Часто под термином фундаментальная наука понимают науку, не приносящую непосредственной пользы обществу. В данном случае фундаментальная биохимия не есть антоним прикладной биохимии. Истинный смысл определения фундаментальная биохимия состоит в том, что эта наука изучает наиболее общие, глубинные (фундаментальные) свойства живой материи, опираясь на,знание которых можно не только понять и объяснить, но и использовать сведения о сложных формах ее организации на практике, [c.21]

Получение изолированных интактных клеток является актуальным вопросом для целого ряда направлений прикладной биохимии и биофизики, связанных с необходимостью проведения исследований на биологических моделях, сохраняющих функциональную активность. Значительные преимущества для использования в качестве клеточных модельных систем имеют свободноживущие клетки организма, такие, как эритроциты, лейкоциты и др. Это связано с тем, что процедура их выделения значительно мягче, чем при получении клеток из органов путем диспергирования последних, что обеспечивает сохранение ими основных функциональных свойств. [c.251]

Изучение стрессовых белков имеет значение для понимания как их биохимических функций, так и их роли в механизмах генетической детерминации устойчивости растительных клеток к действию низкой температуры. Поэтому в лаборатории физиологической генетики Сибирского института физиологии и биохимии растений были проведены исследования, направленные на изучение генетических механизмов устойчивости растений к температурным стрессам. Важное место в этих исследованиях уделялось изучению именно стрессовых белков, так как они являются посредниками между геномом и биохимическими процессами в клетке. Результаты этих исследований, полученные за последние пять лет, представлены в данной книге. В ходе работы были изучены изменения в экспрессии стрессовых белков при гипо-и гипертермии, выделены некоторые белки холодового шока, определены их характеристики, локализация, физиологические и биохимические функции в клетке, участие в регуляции энергетических функций митохондрий. Полученные данные были использованы для прикладной работы по селекции озимой пшеницы на морозоустойчивость. [c.5]

На старших курсах это участие в фундаментальных и прикладных исследованиях по важнейшим тематикам университета. Такое непрерывное участие в научных исследованиях заметно повышает научный кругозор и квалификацию будущих специалнстов-химиков и придает уверенность в правильности выбранной профессии. Это стало возможным благодаря созданию на технологическом факультете студенческого научно-исследоватеьского института в последующем преобразованного в НИИРе-актив. Этот институт с кафедрами общей химии и аналитической химии и биохимии составляет единый учебно-научно-производственный комплекс, оснащенный современным научно-исследовательским оборудованием. [c.67]

В целях обеспечения повой отрасли производства прикладными исследованиями в 1970 г. был создан Латвийский филиал ИРЕА, который в дальнейшем был преобразован во Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной биохимии (ВНИИПБ), ставший головной организацией НПО Биохимреактив (1976 г.). Уже в восьмой пятилетке было предусмотрено проведение ряда мероприятий по созданию материальной базы для научных исследований и производства биохимических реактивов и препаратов в широкой кооперации с соответствующими организациями ВНР и ЧССР. [c.326]

Направление научных исследований химия целлюлозы, углеводов, лигнинов, высокополимерных соединений биохимия растений селекционирование лесных пород и разработка удобрений для лесов микробиология комплексное использование древесины изучение процессов, протекающих в почвах межотраслевые прикладные исследования в области производства бумаги (приготовление бумажной массы, применение волокнистых и неволокнистых материалов для изготовления бумаги, отбеливание, очистка, мелование, изготовление упаковочных материалов, использование побочных продуктов), технико-экономический анализ в данной области. [c.207]

Голенков В. Ф., Гильзин В. М. Исследование аминокислотного состава белков зерна озимой ржи. — Прикладная биохимия и микробиология, 1971, т. 7,-вып. 3, с. 328—333. [c.154]

Ядерно-физические методы детектирования в ТСХ широко применяются для решения различных прикладных аналитических задач. В хроматографии меченые соединения часто используют в качестве внутреннего стандарта для онределения разрешающе способности того или иного метода, а также для калибровок в методе гашения флуоресценции. В химии и биохимии радиоактивные метки вводят в состав синтезируемых продуктов для проведения различных исследований, в частности, при усгановлении структуры вещества, чистоты препаратов, выхода целевых продуктов. Наиболее широко тонкослойный радиохрома-тографический анализ используют для исследования аминокислот, протеинов, углеводов, стерипов, стероидов, нуклеиновых кислот и липидов. Ядерно-физические методы детектирования зон на тонкослойных хроматограммах применяются также и в неорганическом анализе [9]. Меченые продукты используют как для аналитических, так и для препаративных целей. [c.122]

Направление научных исследований физическая, органическая, неорганическая химия электрохимия биохимия биология химия нефти и полимеров технология керамических материалов ядерная физика электроника прикладная математика экономические проблемы в авиаракетостроительной, химической и металлургической промышленности вычислительная техника социально-экономические науки информатика. [c.202]

В наше время биохимия развивается сверхстремительно, и результаты немедленно находят выход в прикладные области, прежде всего — в практику предупреждения, диагностики и лечения болезней. За последние примерно 15 лет в биохимии произошли существенные изменения, имеющие концептуальный характер. Прежде всего отметим, что главным объектом исследований стал человек. Главным предметом исследований стали процессы взаимодействия макромолекул в сложных системах — механизмы внутриклеточной и межклеточной передачи сигналов, внутриклеточная, межклеточная и межорганная координация молекулярных процессов. Быстро меняется и сам язык биохимии. Из этого следует, что столь же существенных изменений требует и преподавание биохимии. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология