Химия в биологии, медицине и в производстве лекарственных веществ Химия в биологии, медицине и в производстве лекарственных веществСтраница 4
Итак, чем же занимаются все вышеперечисленные науки, являющиеся различными ветвями физико-химической биологии?
Основой химии природных соединений явилась традиционная органическая химия, которая первоначально рассматривалась как химия веществ, встречающихся в живой природе. Современная же органическая химия занимается всеми соединениями, имеющими углеродные (или замещенные гетероаналогами углерода) цепочки, а биоорганическая химия, исследующая природные соединения, выделилась в отдельную отрасль науки. Химия природных соединений возникла в середине XIX века, когда были синтезированы некоторые жиры, сахара и аминокислоты (это связано с работами М.Бертло, Ф.Велера, А.Бутлерова, Ф.Кекуле и др.). Первые подобные белкам полипептиды были созданы в начале нашего века, тогда же Э.Фишер вместе с другими исследователями внес свой вклад в исследование сахаров. Развитие исследований по химии природных веществ продолжалось нарастающими темпами вплоть до середины XX века. Вслед за алкалоидами, терпенами и витаминами эта наука стала изучать стероиды, ростовые вещества, антибиотики, простагландины и другие низкомолекулярные биорегуляторы. Наряду с ними химия природных соединений изучает биополимеры и биоолигомеры (нуклеиновые кислоты, белки, нуклеопротеиды, гликопротеины, липопротеины, гликолипиды и др.). Основной арсенал методов исследования составляют методы органической химии, однако для решения структурно-функциональных задач активно привлекаются и разнообразные физические, физико-химические, математические и биологические методы. Основными задачами, решаемыми химией природных соединений, являются :
а) выделение в индивидуальном состоянии изучаемых соединений с помощью кристаллизации, перегонки, различных видов хроматографии, электрофореза, ультрафильтрации, ультрацентрифугирования, противоточного распределения и т.п.;
б) установление структуры, включая пространственное строение, на основе подходов органической и физической органической химии с применением масс-спектроскопии, различных видов оптической спектроскопии (ИК, УФ, лазерной и др.), рентгеноструктурного анализа, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса, дисперсии оптического вращения и кругового дихроизма, методов быстрой кинетики и др.;
в) химический синтез и химическая модификация изучаемых соединений, включая полный синтез, синтез аналогов и производных, с целью подтверждения структуры, выяснения связи строения и биологической функции, получения препаратов, ценных для практического использования;
г) биологическое тестирование полученных соединений in vitro и in vivo.
Крупнейшими достижениями химии природных соединений явились расшифровка строения и синтез биологически важных алкалоидов, стероидов и витаминов, полный химический синтез некоторых пептидов, простагландинов, пенициллинов, витаминов, хлорофилла и др. соединений; установлены структуры множества белков, нуклеотидные последовательности множества генов и т.д. и т.п.
Появление науки биохимии обычно связывают с открытием явления ферментативного катализа и самих биологических катализаторов ферментов, первые из которых были идентифицированы и выделены в кристаллическом состоянии в 20х годах нашего столетия. Биохимия изучает химические процессы, происходящие непосредственно в живых организмах и использует химические методы в исследовании биологических процессов. Крупнейшими событиями в биохимии явились установление центральной роли АТФ в энергетическом обмене, выяснение химических механизмов фотосинтеза, дыхания и мышечного сокращения, открытие трансаминирования, установление механизма транспорта веществ через биологические мембраны и т.п.
ЕРМАК , город (с 1961) в Казахстане, Павлодарская обл., на р. Иртыш. 48,4 тыс. жителей (1991). ГРЭС. Заводы: ферросплавов, металлоконструкций и др. Близ Ермака начинается канал Иртыш - Караганда. Название по имени Ермака.
ГЕРДТ Зиновий Ефимович (1916-96) , российский актер, народный артист СССР (1990). В 1945-82 в Центральном театре кукол (роль Конферансье в "Необыкновенном концерте", 1946, 1968, и др.). С 1987 по 92 в Московском театре им. М. Н. Ермоловой (с 1990 Московский международный театральный центр им. Ермоловой). Острохарактерный, преимущественно комедийный актер. Игру отличал грустный юмор, сочетание иронии, даже скептицизма, с тонкой лирикой. Снимался в фильмах: "Фокусник" (1966), "Золотой теленок" (1968), "Автомобиль, скрипка и собака Клякса" (1975), "Ключ без права передачи" (1977), "Сказки... сказки... сказки старого Арбата" (1982) и др.
ТИХОНРАВОВ Николай Саввич (1832-93) , российский литературовед, археограф, представитель культурно-исторической школы, академик Петербургской АН (1890). Профессор Московского университета (с 1859). Труды о Н. И. Новикове, М. В. Ломоносове, А. П. Сумарокове, Н. В. Гоголе, западноевропейской и древнерусской литературе; публикации литературных памятников.