Биологическая и физиологическая химия

БИОХИМИЯ (биологическая, или физиологическая химия) — наука о химическом составе живых организмов и химических процессах, протекающих во время их жизнедеятельности. В зависимости от природы организмов, Б. подразделяется на Б. животных, растений и микробов. Различают также направления в Б. статическая Б. изучает химическую природу и свойства веществ, входящих в состав клеток различных тканей и органов. Она использует методы органической и аналитической химии. Динамическая Б. изучает превращения веществ в организме, начиная с момента поступления питательных веществ в организм вплоть до выхода из него конечных продуктов обмена. Функциональная Б. [c.44]

Биохимия - фундаментальная наука, изучающая химические процессы в живых системах. Она возникла в 80-е годы XIX в., когда из органической химии выделились химия природных соединений и физиологическая химия. Задачей первой являлось выделение природных биологически активных соединений и изучение их структуры второй - изучение физиологического действия таких соединений и их превращений в живой системе. Именно физиологическая химия явилась предшественницей биологической химии. 20-30-е годы XX в. стали временем становления биохимии как науки. Биохимия вначале делилась на статическую (изучение структуры) и динамическую (исследование процессов превращения веществ). В начале 60-х годов статическая биохимия легла в основу биоорганической химии. Возникает и бионеорганическая химия. В настоящее время эти науки развивают задачи и методы статической биохимии. Собственно биохимией стала динамическая биохимия. Поскольку в организме все реакции катализируются ферментами (энзимами), то биохимию часто отождествляют с энзимологией. [c.3]

Авторы также пришли к выводу, что нецелесообразно выделить в виде отдельной главы вопросы, связанные с пространственной организацией биохимических процессов, сохранив в виде параграфа лишь вопрос о роли пространственного разобщения биохимических процессов как одного из регуляторных механизмов. Из огромной проблемы пространственной организации биохимических процессов в качестве иллюстрации сложности надмолекулярных структур, необходимых для реализации биологических процессов на уровне организма, сохранен параграф, посвященный биохимическим аспектам мышечного сокращения, тем более что это дает возможность осветить один из важнейших механизмов преобразования энергии (в данном случае химической энергии в механическую) и одновременно ознакомить читателя с такой биохимической классикой, как функции актина, миозина и актомиозинового комплекса. На этом примере отчетливо видно, что назрел вопрос о создании второй части этого учебника, посвященной физиологическим приложениям биохимии. Это в будущем можно было бы сделать, опираясь на курс лекций по физиологической химии, который был создан и на б [c.6]

Краткий исторический очерк. Как самостоятельная наука биохимия сформировалась на рубеже XIX—XX вв. До середины XIX в. биохимия существовала как раздел физиологии и называлась физиологическая химия. Однако накопление фактического материала в области строения биологических структур, а также идентификация простейших метаболических процессов сыграли значительную роль в становлении биохимии как самостоятельной науки. [c.4]

Закон Менделеева играет большую роль не только в химии, но и в фи-вике, геохимии, биологической и физиологической химии, металлургии и ряде других отраслей науки. [c.199]

Однако по своему характеру и по основным своим установкам динамическая биологическая химия стоит ближе к физиологии и медицине, чем к органической химии. Этим объясняется то, что вначале в течение длительного времени она называлась физиологической химией. [c.5]

БИОХИМИЯ (биологическая или физиологическая химия) — наука о химич. составе организмов и их составных частей и химич. процессах, протекающих в организмах. Различают след, направления Б. [c.218]

См. также разделы Методика преподавания химии и Руководства к практическим занятиям. Сборники задач и упражнений- по неорганической, физической, коллоидной, органической, биологической и физиологической химии и по [c.36]

X. БИОЛОГИЧЕСКАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ [c.136]

Широко распространившееся за последнее время среди студентов мнение, что органическая химия нужна врачу только как введение в биологическую химию, явно ошибочно. Значение органической химии для медиков гораздо шире, как мы увидим далее. Не нужно забывать того, что биологическая химия, или как ее раньше называли медицинская, или физиологическая химия, в процессе развития выделилась из органической химии. Только во второй половине XIX в. она начала складываться в самостоятельную дисциплину, изучающую главным образом процессы превращения веществ, входящих в состав животных и растительных организмов, и их природу. [c.9]

Кремнийорганические полимеры позволили решить многие клинические задачи в практике челюстно-лицевой хирургии и стоматологии. Для исправления дефектов челюстно-лицевой области применялись различные синтетические полимеры акрилаты, поливинилхлорид, сополимеры винилхлорида, полиэтилен и сополимеры его с полиизобутиленом, тефлон [37]. Однако только силоксаны наиболее полно отвечают требованиям на идеальный эластичный материал для восстановительной хирургии лица [38]. На основе силоксанового каучука методом горячей вулканизации готовят различные формы, используемые при исправлении обширных дефектов челюстно-лицевой области. Исследования подтвердили [39] биологическую и хими--ческую инертность силоксановых имплантантов в среде крови, физиологических растворах, желчи и кислотах. [c.282]

Биологическая химия, называемая также физиологической химией, изучает химический состав организмов и химические превращения, происходящие в процессе жизнедеятельности живых организмов. Совокупность этих превращений составляет биологический обмен веществ, лежащий в основе той формы движения материи, которую мы называем жизнью. Предметом настоящего курса, как следует из его названия, являются биохимический состав и обмен веществ растительных организмов. [c.3]

Со времени второго издания прошло 8 лет и возникла необходимость внести ряд дополнений и изменений. Основные изменения заключаются в том, что три главы по стереохимии мы объединили в одну, которая по-прежнему помещена после описания химии простых функциональных групп. Тем не менее, те, кто полагают, что раздел стереохимии должен следовать сразу за вводными главами, всегда могут читать главы в том порядке, в котором считают нужным. Материал, связанный с конформациями открытой цепи и насыщенных циклических соединений, значительно расширен, при изображении насыщенных щести-членных циклов там, где это уместно, использовалась конформация кресла наряду с прежней плоской структурой. Третье издание дополнено новой главой, содержащей сведения о четырех группах физиологически активных веществ в ней вводится и развивается понятие о взаимосвязи структуры и биологической активности соединений в фармакологической области, и, кроме того, кратко описано биосинтетическое происхождение природных веществ. [c.8]

Современная биохимия, занимающаяся исследованием химических реакций, которые протекают в живых клетках, представляет настолько широкую и сложную область, что включает в себя почти все отрасли химии и биологии. Создание вводного курса по этому предмету — весьма нелегкая задача, и я никогда бы за нее не взялся, если бы стремился только улучшить существующие учебники. Но я убежден, что курс биохимии, предназначенный для широкого круга студентов и преподавателей, должен быть создан на принципиально новой основе. Вместо того, чтобы делить книгу на части, посвященные описанию отдельных классов химических соединений — белков, нуклеиновых кислот, липидов и углеводов, — я опирался при таком разделении на типы химических реакций, протекающих в клетках. Неизменно подчеркивая биологические аспекты рассматриваемых явлений, я стремился проследить химическую основу различных физиологических явлений. [c.7]

Ферментный контроль обеспечивает регуляцию большинства физиологических функций организма. Ингибиторы ферментов, как правило, или сильные яды, или сильные лекарственно активные вещества. Например, ацетилсалициловая кислота, или аспирин, — это эффективный ингибитор ферментов, которые синтезирует простагландины — весьма важные биологические регуляторы. Непосредственно сами ферменты находят в настоящее время применение в терапии некоторых заболеваний 3) принципиально важные работы в настоящее время ведутся в области выяснения молекулярной природы иммунного ответа. В процессе эволюции наш организм приобрел способность бороться с проникающими в него чужеродными клетками, чужеродными белками. Иммунология и иммунохимия в настоящее время переживают бурный расцвет, и мы являемся свидетелями появления новых вакцин, иммуностимуляторов, иммунодепрессантов. Регуляция иммунной реакции —один из наиболее ярких примеров достижений биологической химии в медицине 4) все большее внимание в последние годы начинает привлекать рецепторный уровень регуляции физиологических ответов организма. Если предшествующие этапы внедрения химии в биологию и медицину были связаны в основном со случайным поиском новых веществ, то настоящее время характеризуется все более глубоким проникновением в регуляторные химические механизмы физиологических ответов клетки. В различных клетках нашего организма можно вызвать те или иные ответы путем воздействия на специфические клеточные рецепторы, понимающие и чувствующие химические сигналы, заданные структурой вводимого соединения. Это высокоэффективные регуляторные механизмы, позволяющие в ряде случаев весьма тонко повлиять на метаболические процессы в клетке. Пока мало известно о структуре и природе рецепторов. Это определяется в основном тем, что клетка содержит весьма мало рецепторов. Однако объем химической информации о клеточных рецепторах непрерывно растет, и мы являемся свидетелями появления новых лекарственных соединений, созданных на основе этой информации. [c.199]

Главная цель учебника-дать общие представления о фундаментальных достижениях биологической химии в изучении химических основ жизни. Поскольку в формировании физиолого-биохимического мышления будущего врача большую роль играет знание строения (структуры) и роли химических компонентов в осуществлении физиологических функций, пер- [c.9]

Природные белковые тела наделены определенной, строго заданной пространственной конфигурацией и обладают рядом характерных физико-хими-ческих и биологических свойств при физиологических значениях температуры и pH среды. Под влиянием различных физических и химических факторов белки подвергаются свертыванию и выпадают в осадок, теряя нативные свойства. Таким образом, под денатурацией следует понимать нарушение общего плана уникальной структуры нативной молекулы белка, преимущественно ее третичной структуры, приводящее к потере характерных для нее свойств (растворимость, электрофоретическая подвижность, биологическая активность и т.д.). Большинство белков денатурирует при нагревании их растворов выше 50—60°С. [c.47]

Позднее раскрытие возможностей химии фторорганических соединений при создании препаратов для сельского хозяйства было обусловлено отсутствием доступных методов синтеза соединений с атомами фтора и ограниченностью данных о влиянии атома фтора на биологическую активность пестицидов [22]. Такое положение существенно изменилось к настоящему времени, когда на примере весьма эффективных фторсодержащих пестицидов было описано влияние фтора или фторалкильных групп на молекулярную физическую природу вещества и взаимосвязь между структурой и биологической активностью. Уже сейчас много информации о реакциях синтеза гетероциклических соединений и о проектировании структуры, обладающей высокой физиологической активностью. Вопросу влияния фторалкильных заместителей на пестицидную активность уделено значительное внимание, что позволило создать действительно эффективные гербициды и регуляторы роста растений. [c.300]

Как видно из этих примеров, биологическая активность не обязательно связана со сложностью химической структуры. Множество других простейших с точки зрения органической химии соединений способны оказывать сильное физиологическое действие на определенные виды организмов, в том числе на человека. Биологически активные вещества особенно интересуют химию природных соединений. Поэтому целесообразно рассмотреть некоторые типы алифатических метаболитов с этой точки зрения. [c.28]

В планах перспективного развития фармации существенное значение придается разработке научных основ получения физиологически активных веществ для медицинских целей и сельскохозяйственного производства. Решение этой проблемы тесно связано с успехами органической химии по выявлению некоторых закономерностей во взаимосвязи строения и биологической активности органических соединений. Фармация активно использует вошедшие в практику органического анализа физико-химические методы, связанные с применением высокоразрешающей современной аппаратуры. Велико значение для фармации и органического синтеза, являющегося фундаментом для создания новых эффективных лекарственных средств со специфическим фармакологическим действием. [c.19]

В гл. 10 было рассмотрено молекулярное строение различных белков, а в гл. 2 — взаимозависимость растворимости, распределения, адсорбции, скорости реакций и образования Н-связи для простых молекул. Ясно, что наряду с множеством сложных химических реакций химия нашего организма в значительной мере связана со сложным взаимодействием всех этих факторов. Коснувшись кратко некоторых из этих реакций, мы адресуем читателя к обширной биологической и физиологической литературе. [c.287]

Во второй половине XIX в. на медицинских факультетах многих русских и зарубежных университетов были учреждены специальные кафедры медицинской, или физиологической, химии. В России первые кафедры медицинской химии были организованы в 1863 г. в Казанском университете А.Я. Данилевским и в Московском университете А.Д. Булыгинским. В 1892 г. начала функционировать кафедра физиологической химии в Воен-но-медицинской (Медико-хирургической) академии в Петербурге. Эту кафедру возглавлял А.Я. Данилевский. Создание кафедр физиологической химии в высших учебных заведениях было обусловлено тем, что во второй половине XIX в. биологическая химия стала выделяться в самостоятельную науку, имеющую свой предмет и методы исследования. [c.17]

Биологическая химия — сравнительно молодая наука. Своими корнями она связана с физиологической химией, получившей развитие с конца XVIII в. под воздействием потребностей главным образом медицины и сельского хозяйства (химизм дыхания, проблемы питания и роста растений и т. д.). [c.259]

Начало исследования химизма процессов биологического окисления было положено трудами швейцарского химика X. Ф. Шёнбайна (1799—1868 гг.), который может по праву считаться одним из основоположников физиологической химии. Однако исследование окислительных реакций и участие в этих процессах каталитических агентов было тесно связано с возникновением представлений о катализе вообще. Поскольку этому вопросу посвящены монографии А. Митташа и Э. Тейса [1] и [c.182]

Прибор. Рисунок первоначального и усовершенствованного прибора Ван-Сляйка был приведен в американском журнале биологической химии и в учебниках физиологической химии, а также в целом ряде фирменных каталогов, поэтому он здесь не приводится. В 1930 г. Фоллей [237] описал усовершенствованную конструкцию прибора. [c.40]

VIII. Коллоидная химия. IX. Органическая химия. X. Биологическая и физиологическая химия. XI. Фармацевтическая химия. Антибиотики. XII. Аналитическая химия. XIII. Геохимия. [c.56]

Успехи синтетической органической химии, и, в первую очередь, в области искусственного получения органических природных соединений, с одной стороны, и развитие учения о ферментативных процессах,— с другой, привели к появлению современной биологической химии. Э. Гьельт так характеризовал этот процесс Интерес к биохимии проявляется в различных направлениях, частью в возросшем стремлении иоследовать структуру органических продуктов и осуществить их синтез, частью в исследованиях, имеющих целью внести ясность, в биосинтетические и биоаналитические процессы в организме и изучить такие явления, которые вызываются продуктами органической жизни, в первую очередь действием энзимов. Благодаря этим исследованиям ортаническая химия вновь проникала в область физиологической химии, с которой она была тесно связана еще в начале своего развития [10, стр. 297]. [c.64]

Современная биология широко использует физическую химию. Все процессы в живом организме связаны с превращением вещества и энергии, а именно эти превращения изучает физическая химия. Основоположник отечественной физиологии И. М. Сеченов писал Физиолог — это физико-химик, имеющий дело с явлениями в животных организмах . Ту же мысль высказал позднее другой выдающийся физиолог — И. П. Павлов ...клетка в некотором отношении похожа на физико-химичес-кую лабораторию. Понятно, что там надо ждать и всех тех явлений, которые бывают при физико-химических процессах . Для иллюстрации справедливости этих высказываний достаточно перечислить некоторые актуальные проблемы современной биологии, решение которых основано на применении законов физической химии термодинамика и энергетика биопроцессов, осмотические явления и мембранные равновесия, окислительно-восстановительные процессы и редокс-потенциалы в физиологических средах, кинетика биологических процессов, ферментативный катализ и т. д. [c.8]

Несмотря па сложность структур описанных соединений, их химическне свойства — это преимущественно свойства простых алифатических соединений. Так, холевые кислоты образуют сложные эфиры как по карбоксильной группе, так и по спиртовой гидроксильной группе, они подвергаются окислению, давая в качестве конечных продуктов трпкетоны (через стадии обра-зовання моно- и дикетонов). Эстрадиол обладает свойствами фенола II вторичного спирта, в го время как прогестерон дает реакции, ожидаемые для простого кетона и а,р-ненасыщенного кетона (гл. 16). Холестерин ведет себя как алкен и вторичный снирт. Биологический интерес к стероидам сосредоточен на установлении взаимосвязи между структурой и физиологической активностью, а также на выяснении возможных путей синтеза этих соединений в организме. С точки зрения химии стероиды также имеют большое значение и не только сами по себе, но и из-за очень важных стереохимических закономерностей их химических реакций, которые являются в основном следствием жесткости скелета молекулы, образованного конденсированными циклами. [c.361]

Институт органической химии УНЦ РАН, г. Уфа 3-Аза6ицикло[3.3.1 ]нонановая система входит в структуру дитерпеновых алкалоидов, обладающих высокой физиологической активностью. В этой связи весьма актуальным является синтез производных 3-азабицикло[3.3.1 ]нонана - ключевых синтонов в синтезе ряда лекарственных средств и других биологически активных соединений для выявления зависимости структура-активность. Основное внимание уделяется получению кислородфункционализированных производных, поскольку в настоящее время о них имеются лишь отрывочные сведения. Нами получены сложные эфиры б-гидрокси-1-кар-боксиметил-3-бензил-3-азабицикло[3.3.1 ]нонан-9-она 1д, э, полученного по реакции Михаэля из 1-карбоксиметил-З-бен-зил-4-пиперидона и акролеина. В качестве исходного в реакциях использовалась смесь эпимерных спиртов 1а э = 1 4, где а - аксиальный, э - экваториальный заместитель при С . [c.22]

Диоксоланы (циклические ацетали) в последнее время приобретают все возрастающее значение. Обладая широким спектром биологической и физиологической активности, они находят применение в производстве лекарств, фунгицидов, флотореагентов для медных руд в парфюмерии, кроме улучшения запаха, способствуют его стабилизации. Они также стабилизируют яатексы и другие коллоидные системы, используются в качестве смазок и присадок к смазочным маслам, в текстильной промышленности для отделки тканей и улучшения их свойств, входят в композиции для лаков в полиграфической и бумажной промышленности и т. д. [1]. В связи с широкой сферой их применения, расширение круга получаемых 1,3-диоксоланов и освоение альтернативных способов их получения весьма актуально для мато-тоннажной химии. [c.21]

Функционирование вещества в обычной химии определяется прежде всего сильными взаимодействиями — химическими валентными связями. Напротив, взаимодействия, ответственные за передачу и рецепцию химических сигналов в биологических системах,— преимущественно слабые, невалеитные взаимодействия. Это связано с рядом факторов. Клетка, организм существуют в мягких условиях физиологической температуры и нормального давления. Биохимические процессы реализуют тонкую перестройку химических связей, зачастую не сопровождаемую значительными изменениями свободной энергии, но суммарный [c.189]

К стероидам относится большая группа биологически важных соединений, в основе структуры которых лежит скелет пергидро-циклопентанофенантрена. Среди стероидов — половые гармоны, сердечные гликозиды, желчные кислоты, витамины, алкалоиды, регуляторы роста растений. Сотни физиологически активных соединений стероидного типа, нашедшие применение р медицинской практике, получены в настоящее время синтетически. Химия стероидов— одно из классических направлений биоорганической кимии. [c.702]

Традиционно химию природных соединений связывают с медицинским применением биологически активных веществ. И действительно, велика роль этой науки в создании сегодняшнего лекарственного арсенала. Также весом вклад ее в построение теоретического фундамента знаний о физиологически активных веществах и принципах их действия. Об этом и вообще о значении химии природных соединений для понимания проблем возникновения и функционирования жизни на Земле говорилось в самом начале, во введении. В заключение хотелось бы еще раз обратить внимание на тот факт, что изучение природных соединений заложило фундамент относительно новой отрасли науки — химической экологии. Во многих разделах данной книги можно найти примеры того, как живые организмы на всех уровнях эволюции вступают в такие взаимоотношения между собой, которые опосредуются прямым воздействием производимых ими вторичных метаболитов. Собственно говоря, становится все очевиднее, что основной смысл вторичного метаболизма заключается именно в том, чтобы создать невидимую глазу химическую среду обитания для живых существ планеты. Сегодня уже ясно, что без знания структуры и функций природных веществ невозможно разработать основы популяционной биологии, создать экологически щадящие системы сохранения урожая и вообще природопользования. Чтобы пояснить это, можно еще раз акцентировать внимание, например, на природных инсектицидах и фунгицидах избирательного действия, которые, во-первых, токсичны только для ограниченного круга вредителей и патогенов, и, во-вторых, быстро утилизируются прир0дньп 1и экосистемами. Применение таких средств вносит минимальные нарушения в экологическое равновесие и дает шанс на ослабление конфликта человека с природой в области сельскохозяйственного производства, лесопользования и т.п. [c.630]

Научные работы относятся к химии природных соединений. Выделила, установила строение н синтезировала многие природные физиологически активные соединения, изучила зависимость между их структурой и биологической функцией. Синтезировала ряд алкалоидов изохннолинового и ин-дольного рядов. Рассчитала электронную структуру природных порфиринов и установила ее корреляцию с физико-химическими свойствами этих соединений. Синтезировала природные порфирины и их металлические комплексы. Осуществила синтез гемпептидных и ретинилиденпептидных фрагментов природных хромопротеидов. Создала методы синтеза основных классов липидов и их структурных компонентов, входящих в состав головного и спинного мозга и клеточных мембран. Разработала технологию получения витаминов Е и К1 и предшественников простагландинов. [c.183]