Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Сущность жизни. Развитие понятия жизни на современном этапе.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Остановимся более подробно на основных свойствах живых систем.

1. Обмен веществ и энергии.

2. Наследственность.

3. Репродукция..

4. Изменчивость.

5. Индивидуальное развитие.

6. Филогенетическое развитие.

7. Раздражимость.

8.Дискретность и целостность.

Молекулярный (молекулярно- генетический). объектом изучения на этом уровне являются молекулы биополимеров Элементарной единицей молекулярного уровня является участок молекулы ДНК, реже РНК) – ген, несущий определенный объем информации. Благодаря способности ДНК к редупликации происходит сохранение и передача информации последующим генерациям клеток, особей. В результате мутаций при репликации (ошибок синтеза ДНК) возникают изменения в генах, появляются новые белки-ферменты и появляются новые признаки.

Уровень органел. Объект исследования на этом уровне – отдельные структуры клетки, например, органоиды, в которых происходят основные процессы метаболизма клетки. Так реализация генетической информации (этап трансляции) осуществляется в рибосомах, синтез сложных соединений – гликолипидов, гликопротеидов – в полостях аппарата Гольджи. Процессы расщепления биополимеров протекают в других субклеточных структурах – лизосомах. Каждый клеточный компонент выполняет строго определенные функции (дискретность), обеспечивая, в целом, все жизненные, биологические проявления (целостность) на клеточном, а затем и последующих уровнях (слайд:– органоиды, ЭМ).

Клеточный. Объект исследования – про- и эукариотическая клетка. Клетка является структурной и функциональной единицей живых систем, а также единицей развития. Вещества, поступающие в клетку, превращаются в субстраты и энергию, которые используются клеткой на строительные, защитные, каталитические и другие функции. Таким образом, реакции клеточного метаболизма создают основу жизни на других уровнях, прежде всего, на тканевом.

Тканевой. Объект исследования этого уровня – ткани. В процессе эмбрионального развития на основе избирательной активности генов возникают различия между популяциями клеток, клетки становятся специализированными и образуют 4 типа тканей: – эпителиальная, соединительная, нервная, мышечная При этом каждая ткань запрограммирована на определенные свойства и функции: эпителиальные – покрывают наружные и выстилают внутренние органы; соединительная – выступает во многих ролях: основа костей, хрящей, крови и пр.; нервная ткань обладает уникальными свойствами – раздражимости и проводимости, а потому из нее развивается нервная система, призванная обеспечить быструю связь между разными частями организма. Наконец, мышечная ткань обладает другим свойством – сократимостью, благодаря которому возможны разнообразные движения.

Из различных тканей (чаще всего всех) формируются в процессе морфогенеза отдельные органы – сердце, печень и др. Такой уровень организации жизни называется органным.

Совокупность (комплекс) органов, подчиняющихся различным формам регуляции – нервной, гуморальной, генной, дает организменный уровень организации живого. На этом уровне обнаруживается труднообозримое многообразие форм. Так, современная флора и фауна представлена 2млн. видов (1,5 – животные, 0,5 – растения). Элементарной единицей организменного уровня является особь, онтогенез которой протекает с момента образования зиготы до прекращения существования в качестве живой системы. Этот уровень еще называют онтогенетическим. Именно на этом уровне заканчивается реализация генетической программы и формируется определенный фенотип данного биологического вида. Именно на этом уровне можно наблюдать возрастную изменчивость, основанную на времени действия генов.

Совокупность особей одного вида, занимающая определенный ареал обитания, образует следующий уровень организации жизни – популяционно-видовой. Это надорганизменная система, в которой осуществляется свободное скрещивание, и потому эта система генетически открытая. В такой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования.

Популяции разных видов не могут жить изолированно друг от друга и вне связи с окружающей средой. Поэтому в процессе эволюции сложились устойчивые сообщества – биогеоценозы, характеризующиеся определенными абиотическими показателями и образующие биогеоценотический уровень организации жизни. В каждом биогеоценозе осуществляется круговорот веществ и энергии, ведущая роль в котором принадлежит живым системам.

Биогеоценоз – это открытая для веществ и энергии система, поэтому объединяясь в единый комплекс они образуют глобальный уровень организации жизни – биосферный. Этот уровень охватывает все явления жизни на нашей планете и в круговороте веществ и энергии участвуют все живые системы.

Следует отметить, что хотя все уровни организации живого узнаваемы, они тесно связаны между собой, вытекают один из другого, что и говорит о целостности живой природы.

Представления об уровнях организации жизни имеют прямое отношение к медицине: на больного следует смотреть с позиций дискретности и в то же время целостности живой системы. Хорошие знания структур и функций каждого уровня жизни обеспечат безошибочную диагностику. Знание человеческих популяций бесспорно помогает в определении наследственной патологии, а особенностей биогеоценозов позволяет предполагать характер того или иного эпидемиологического процесса.

Сущность жизни. Развитие понятия жизни на современном этапе.

Накопленные знания в области биологии и химии во второй половине ХIХ века позволили сделать вывод, что основным субстратом жизни является белок. Ф. Энгельс определил жизнь как «способ существования белковых тел, существенным моментом которого является обмен с окружающей средой. У неорганических тел также может происходить обмен веществ, но разница заключается в том, что обмен неорганических тел разрушает их, а обмен органических тел является необходимым условием их существования».

В связи с открытием в 1869 году Мишером нуклеиновых кислот, был пересмотрен и субстрат жизни. Стало ясно, что под субстратом следует понимать комплекс биополимеров – белков и нуклеиновых кислот. В настоящее время не известно ни одной живой системы без совокупности ДНК (или РНК) и белка. Все процессы характеризующие жизнь связаны с комплексными свойствами этих соединений.

Главной особенностью субстрата жизни является его упорядоченность на молекулярном уровне (так ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу, построенную по принципу комплементарности). Эта упорядоченность приводит, в сою очередь, к формированию надмолекулярных структур (хроматид, хромосом, хромонем, хромомер, фибрилл). Описанная упорядоченность комплекса белка и нуклеиновых кислот в пространстве влечет за собой упорядоченность во времени, что, в конечном итоге, обеспечивает строгую последовательность жизненно важных процессов.

Живые системы непрерывно обмениваются с окружающей средой энергией, веществами и информацией, т.е. существуют в форме открытых систем. С потоком вещества и энергии связано самообновление при сохраненных структурах в живом. С потоком информации связана преемственность между сменяющими друг друга биологическими системами – самовоспроизведение и ауторегуляция (саморегуляция), обеспечивающая постоянство структур и внутренней среды – гомеостаз.

В связи с изложенным, наиболее точным и современным представляется определение жизни, данное академиком М.В. Волькенштейном: «Живые тела существующие на Земле это есть открытые, саморегулирующиеся, самообновляющиеся, самовоспроизводящиеся системы, состоящие из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».

Стремление человека познать живую природу, всегда было вызвано практическими нуждами человека. Так в древности были заложены основы ботаники (Теофраст, около 300 л. до н.э.), зоологии (Аристотель, около 350 л. до н.э.).

По мере накопления конкретных знаний наряду с представлениями о разнообразии организмов возникла идея о единстве всего живого, стала зарождаться эволюционная теория. В 1809 году Жан Батист Ламарк выступил с первой концепцией эволюции (слайд № 1).

Применение микроскопа дало начало развитию гистологии, эмбриологии, цитологии. В 1838-1839 годах Т. Шванн и М. Шлейден сформулировали клеточную теорию. Р. Вирхов в 1858 году обосновал универсальный принцип преемственности клеток путем их деления.

В 1859 году Чарльз Дарвин объяснил процесс развития и становления видов и вскрыл механизмы эволюции.

Процесс в биологии, наметившийся после формирования клеточной теории, эволюционного учения Ч. Дарвина и ряда других больших открытий ХIХ века, привел к начальному этапу возникновения генетики, в том числе и генетики человека. В последней четверти ХIХ века наибольший вклад в становление генетики человека внес английский биолог Galton (1822-1911).

Гальтон первым поставил вопрос о наследственности человека как предмете для изучения. Он первым стал применять близнецовый, генеалогический методы и ряд статистических методов для изучения изменчивости и наследственности человека.

Несмотря на большой вклад Гальтона в изучения закономерностей наследования признаков, основоположником генетики считается Грегор Мендель, который в 1865 году сформулировал основные законы наследования признаков.

Опыты Менделя и выводы, сделанные в них, заложили основу концепции гена, которая актуальна и в настоящее время.

Существенный вклад в изучение проблемы генетики человека внес А. Гаррод. Выдающийся английский клиницист, хорошо знавший биологию и биохимию. На примере заболевания алкаптонурия он доказал взаимосвязь между генами и ферментами и вскрыл механизмы врожденных нарушений обмена веществ. Используя генетико-биохимические подходы к изучению болезней человека, он заложил основы молекулярной патологии.

Первая половина ХХ века ознаменовалась бурным развитием не только генетики.

В.И. Вернадским создается учение о биосфере и ноосфере. Начинает развиваться наука – экология, основоположником которой считается Геккель.

Важнейшим рубежом в развитии биологии в ХХ веке стали 40-50 годы, когда биология стала широко использовать методы биохимии и биофизики для изучения явлений жизни, а в качестве объектов исследования стали использоваться микроорганизмы. Благодаря этому ученые смогли установить химическую природу гена, расшифровать генетический код, понять механизмы реакций матричного синтеза нуклеиновых кислот и многое другое.

В наши дни биология – комплексная наука, ведущее положение в которой занимает химико-физическое направление. Новейшие данные в биологии вносят существенный вклад в научную картину мира. На современном этапе биология - являет собой учение о жизни в самом широком смысле, учение о процессах, которые происходят в живых телах.

Жизнь не определяется и не характеризуется постоянным химическим составом и определенной материальной структурой, как известные неорганические естественные тела, например минералы и кристаллы: в живых телах происходят процессы совершенно особого рода, которые и придают соответствующим телам и системам печать жизни. При отсутствии или прекращении таких процессов о жизни не может быть более речи.

Живые системы отличаются, как всем известно, от неорганических систем тем, что они состоят из чрезвычайно сложных органических соединений, прежде всего из белков. Химик может построить в лаборатории химические тела, вполне подобные важным органическим телам, встречающимся в живой клетке, например углеводы, белки и т.п. эти тела будут лишены всякой жизни.

Живые системы - тела коллоидного характера. В этом отношении все свойства живых и неорганических коллоидов общие, и именно исследования коллоидных свойств материи за последние 10-20 лет дали поразительное объяснение многим мнимым особенностям живых систем.

Живые системы в отличии от неживых при действии на них значительных повреждающих факторов реагируют на такие изменения явлением раздражения или определенными колебаниями стационарных процессов.

Динамическое равновесие стационарных процессов поддерживается даже тогда, когда системы подвергаются действию более или менее значительных изменений, которых было бы достаточно для разрушения менее сложных безжизненных систем. Благодаря им живые существа в высокой мере жизнеспособны и могут широко приспосабливаться к изменениям условий существования. Кроме этих процессов жизнь характеризуется обменом веществ и энергии, прогрессивными онтогенетическим и филогенетическим развитием (сменой форм).

Живые системы можно таким образом определить как системы тел, состоящих из одной или многих клеток, в которых имеются налицо уже упомянутые три группы процессов – стационарные процессы обмена веществ и энергии, физиологические колебания этих стационарных процессов и прогрессирующие процессы смены формы.

В связи с открытием в 1869 году Мишером нуклеиновых кислот, был определен субстрат жизни. Это комплекс биополимеров – белков и нуклеиновых кислот. В настоящее время не известно ни одной живой системы без совокупности ДНК (или РНК) и белка. Все процессы характеризующие жизнь связаны с комплексными свойствами этих соединений.

Атомно-молекулярное учение разработал М.В. Ломоносов в 1741 г. Основные положения закона:

1) все вещества состоят из «корпускул» (молекул);

2) молекулы состоят из «элементов» (атомов);

3) частицы – молекулы и атомы – находятся в непрерывном движении. Тепловое состояние тел есть результат движения их частиц;

4) молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, а молекулы сложных веществ – из различных атомов. Атомно-молекулярное учение окончательно утвердилось в 1860 г.

Молекула – это наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются ее атомным составом и их химическим строением. Атом – это наименьшая электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов и входящая в состав молекул простых и сложных веществ. Закон сохранения массы веществ, позже (в 1748 г.) сформулированный М.В. Ломоносовым, подчинен закону атомно-молекулярно-го учения и объяснен с точки зрения последнего: общее число атомов остается постоянным до и после реакций. Например:

То есть из двух молекул бромида калия и одной молекулы хлора (т. е. в общем из трех молекул) образовалось 2 молекулы хлорида калия и одна молекула брома (т. е. образовалось три молекулы), 3 = 3. Из одной молекулы водорода и одной молекулы хлора – 2 молекулы хлороводорода. А масса веществ до и после реакции не претерпевает изменений, т. к. атомы имеют постоянную массу. Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции. В 1789 г. независимо от Ломоносова этот же закон изложил французский ученый и химик Лавуазье. Он также экспериментальным путем получил неопровержимое доказательство закона, проведя опыты с многими реакциями. Закон сохранения массы веществ Ломоносов связывал с сохранением энергии. Он рассматривал эти законы с точки зрения всеобщего закона природы. Закон сохранения массы веществ и закон сохранения энергии – единые законы природы – законы вечной материи и ее движения. Взаимосвязь массы и энергии выражается уравнением Энштейна: Е = mc2, где Е – энергия, m – масса, и с – скорость света в вакууме. Значение закона сохранения массы веществ. Закон сохранения массы веществ позволяет правильно составить уравнение химических реакций, является опорой для осуществления расчетов по химическим уравнениям, позволяет сформулировать представление о всеобщем равновесии материи.

В дальнейшем, вплоть до создания физики микромира, закон сохранения массы считался истинным иочевидным. Лавуазье в "Начальном учебнике химии" (1789), приводит точную количественную формулировкузакона сохранения массы вещества, однако не объявляет его каким-то новым и важным законом, а простоупоминает мимоходом как о хорошо известном и давно установленном факте. Для химических реакцийЛавуазье сформулировал закон так: «Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массевсех продуктов реакции».

Аристотель говорил, что жизнь — это «питание, рост и одряхление» организма; А. Л. Лавуазье определял жизнь как «химическую функцию»; Г. Р. Тревиранус считал, что жизнь есть «стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний». Понятно, что такие определения не могли удовлетворить ученых, так как не отражали (и не могли отражать) всех свойств живой материи. Кроме того, наблюдения свидетельствуют, что свойства живого не исключительны и уникальны, как это казалось раньше, они по отдельности обнаруживаются и среди неживых объектов. А. И. Опарин определял жизнь как «особую, очень сложную форму движения материи».

Шведский химик Иенс Якоб Берцелиус (1779...1848) предложил из известных к тому времени соединений выделить группу веществ, типичных для живой природы, и назвать их органическими веществами, считая, что только особая «жизненная сила» (vis vitalis, отсюда витализм), присущая растениям и животным, в отличие от мертвой природы способствует их образованию. Берцелиус прославился как своими достижениями в развитии общих вопросов химии, так и блестящей плеядой своих учеников. Берцелиусом атомных весов элементов и формированием основных понятий химии: атом, молекула

В основе структурной химии лежит химическая атомистика Дж. Дальтона, согласно которой любой химический индивид стоит из совокупности молекул, обладающих строго определенным качественным и количественным составом. Более конкретные представления о структуре молекул содержатся в теории Берцелиуса, который пытался ответить на вопрос: существует ли какая-либо упорядоченность в объединении атомов в молекуле или они объединяются произвольно. И. Берцелиус выдвинул гипотезу, согласно которой все атомы химических элементов обладают различной электроотрицательностью в зависимости места, которое они занимают в ряду элементов с убывающей электроотрицательностью. Атом каждого элемента несет два заряда: положительный и отрицательный, но в зависимости от места в ряду один из зарядов больше. Объединение атомов в молекулу приводит к частичной нейтрализации зарядов.

Полная нейтрализация невозможна из-за неравенства зарядов. Поэтому молекулы каждого соединения обладают также избыточным зарядом и склонны к образованию более сложных молекул в виде комплексов.

Таким образом, по Берцелиусу, молекула представляет собой объединение двух разноименно заряженных атомов или атомных групп-радикалов. В этом заключается содержание понятия "структура" по Берцелиусу.

Французский химик Ш. Жерар (1816-1856) показал, что структурные представления Берцелиуса соответствуют действительности только в ряде случаев. Молекула является единой неделимой и унитарной системой, в которой все атомы всех элементов взаимодействуют - взаимно преобразуются, в этом сущность "структуры" по Жерару.

1. Теория Мульдера

1.1 Теория и ее распространение

Герард-Иоганн Мульдер – голландский химик, ученик Берцелиуса. Он известен главным образом своими исследованиями белков, а именно тем, что создал теорию химического строения белков, названную «теорией протеина». Важно отметить, что Мульдер считал протеин важнейшим из всех известных тел органической природы, без которого не может быть жизни на Земле.

«Теория протеина» была создана в 1836 году и была первой концепцией строения белков. Основываясь на теории радикалов, он сформулировал понятие о минимальной структурной единице, входящей в состав всех белков. Созданию этой теории, несомненно, способствовал разработанный Ж.Дюма способ определения азота.

Основная идея теории Мульдера заключается в том, что белковые вещества самого различного происхождения, т.е. выделенные из разных организмов, едины по наличию в них одинакового основного вещества. Этой минимальной единицей строения белков, которой приписывался состав 2C8H12N2 + 50, по мнению Мульдера, является протеин (Рг). Этот радикал, по теории Мульдера, может в разных пропорциях соединяться с серой и фосфором, что и придает белкам некоторое разнообразие. Позднее состав протеина был уточнен - C40H62N10O12.

Формула белков, предложенная Мульдером в 1838 г., выглядела так:

· белок сыворотки крови 10Pr S2P

· белок куриных яиц 10Pr SP

· фибрин 10Pr SP

· казеин 10Pr S

· клейковина растений 10Pr S2

· кристаллин (из хрусталика глаза) 15Рг

Г. Мульдер пользовался структурными формулами и для обозначения ряда физиологических процессов. В своем учебнике физиологической химии (1844) он рассматривал дыхание как окисление протеина, пищеварение - как перестройку белка с изменением содержания S, Р, Са и т. п.

Работы Г. Мульдера способствовали широкому распространению взглядов о единстве всех белков, их фундаментальном значении в мире живой природы.

В ходе проверки «теории протеина» были резко расширены химические исследования белков, и в этом приняли участие выдающиеся химики того времени Ю. Либих и Ж. Дюма. Ю. Либих, поддерживавший в принципе идею протеиновой единицы, уточнил формулу протеина C48H72N12O14, Ж. Дюма предложил свой вариант C48H74N12О15-, однако Г. Мульдер отстаивал правильность составленной им формулы. Его поддерживал И. Берцелиус, изложивший теорию протеина в качестве единственной теории строения белка в знаменитом учебнике химии (1840), что означало полное признание и торжество концепции Г. Мульдера.

1.2 Критика теории

Однако вскоре наступают трудные времена для теории протеина. Постепенно накапливались фактические данные, противоречащие основным положениям теории протеина Мульдера. Они касаются присутствия серы в протеине и указывают на прямые ошибки в количественной интерпретации аналитических данных.

В 1846 г. Н. Э. Лясковский, работавший в лаборатории Ю. Либиха, доказал неточность многих приведенных Г. Мульдером анализов. Свои сомнения в правильности теории публично высказал Ю. Либих, он планировал начать широкие исследования структуры белков и даже изучил продукты распада белковых веществ. Понимая весомость аргументов оппонентов, Г. Мульдер пытался корректировать формулу протеина (C36H50N8O10).

Критику Мульдер воспринял враждебно. Он поссорился с Либихом, считая его инспиратором возражений, и со многими из тех, кто получил факты, противоречащие его теории. Постепенно идея о наличии для всех белков единого радикала была полностью оставлена, уступив место другим воззрениям.

Теория протеина стала достоянием истории, однако ее значение непреходяще, ибо она стимулировала химические исследования белков, сделала белки одним из главных объектов бурно развивающейся химии природных веществ.

Нельзя не отметить ошибочность теории протеина в более общем, методологическом аспекте. Эта теория опиралась на представление о химическом однообразии молекулярного субстрата живой материи. Эти взгляды, как мы знаем, своими корнями уходят в философию Анаксимандра, в его «апейрон», т.е. единое первовещество. Теория протеина, при всей своей материалистичности, все же содержала недиалектическое представление о статичности материи, об отсутствии разнообразия в слагающих ее основных элементах.

Если бы во время господства теории протеина возник вопрос о молекулярных основах изменчивости и эволюции, то эта теория вошла бы в противоречие с теорией естественного отбора.

Последние годы Мульдер доживал слепым и умер в 1880 г.

2. Вклад Российских ученых

2.1 Лясковский Николай Эрастович

Лясковский Николай Эрастович родился 12 апреля 1816 г. в Мариенбурге, умер 28 апреля 1871 г. в Москве и похоронен на Введенских Горах. Происходил из польских дворян. До 1828 г. он жил в деревне Борисоглебского уезда, Тамбовской губернии, где и получил первоначальное воспитание. В 1829 г. он отправился в Москву и поступил в Большую Тверскую аптеку, а затем изучал медицину под руководством управляющего аптекой г-на Флюхарта, с переходом же последнего в Калужскую аптеку перешел за ним и Лясковский. Кроме фармацевтических наук, Лясковский изучал в это время древние языки.

Лясковский написал сочинения на темы на греческом, немецком, французском и английском языках, получил степень кандидата словесных наук и право на заграничную поездку, но по жребию должен был уступить стипендию другому. Однако благодаря содействию тогдашнего попечителя Московского учебного округа графа Строганова, в 1843 г. он был отправлен за границу для изучения "скотоврачебной науки", чтобы по возвращении занять кафедру ветеринарии. В душе он не сочувствовал этой науке и в тайне надеялся, что обстоятельства изменятся и что он не будет ветеринаром, и действительно ему разрешено было заниматься своими любимыми науками — фармациею и химиею, сначала в Берлине, а потом в Гиссене и Париже.

В Берлине он работал под руководством Генриха Розе и обоих Мичерлихов, в лаборатории Гейнца и в своей квартире, где имел нужнейшие снаряды для химико-аналитических работ; в Гиссене он занимался химией под личным руководством Либиха и произвел между прочим исследование лимбургского сыра; результатом этого исследования было открытие в сыре масляной, валериановой и капроновой кислот; он представил также в первый раз формулу маргарина.

По возвращении из Парижа в Гиссен, он работал в лаборатории Либиха. Там он занялся исследованием белковых и протеиновых веществ. Тогда он написал статью «О теории протеина». В ней Лясковский высказал принципиальные возражения впервые были сделаны в 1846 году русским ученым Николаем Эрастовичем Лясковским в статье. Указанная статья была помещена в «Анналах» - химическом журнале, издаваемом Либихом. Эта статья побудила многих ученых Германии, Англии и Голландии заняться тем же исследованием. Ряд химических работ этих ученых вполне подтвердил положение Лясковского. Этим он вошел в историю развития науки о белках.

В 1846 г., по возвращении в Россию, он определен был на должность "ученого аптекаря" при Московском университете. В 1859 г. Лясковский был назначен ординарным профессором химии в Московский университет и читал этот курс до самой смерти, стяжав известность как прекрасный профессор, замечательный диалектик и знаток древних языков.

2.2 Данилевский Александр Яковлевич

Данилевский Александр Яковлевич родился в 1839 г. Кончил курс медицинского факультета Харьковского университета в 1860 году, после чего отправился для усовершенствования за границу. Степень доктора медицины получил в 1863 г.; в том же году избран экстраординарным и вскоре ординарным профессором медицинской химии и физики в Казани; в 1871 г. был уволен за участие в протесте группы профессоров против преследования прогрессивного ученого-анатома П. Ф. Лесгафта. С 1878 г. по 1885 с малыми промежутками пробыл за границей, работая в лабораториях Р. Вирхова, Э. Дюбуа-Реймона и др.. В 1886 г. избран профессором медицинской химии в Харькове, а в 1892 г. перешел на ту же кафедру в военно-медицинской академии. Д. создал первую в России крупную физиолого-химическую школу и организовал кафедры физиологической химии в ун-тах Казани, Харькова и в Военно-медицинской академии в Петербурге.

Работы Данилевского в основном посвящены ферментам, химии белков и вопросам питания. Впервые осуществил разделение амилазы и трипсина поджелудочной железы, применив разработанный им метод избирательной адсорбции трипсина на частицах коллодия. Адсорбционные методы разделения являются одним из основных приемов в препаративной и аналитической работе современной биохимии. Им была показана коллоидная природа ферментов. Данилевский экспериментально доказал, что действие сока поджелудочной железы на белки представляет собой реакцию гидролиза, в результате которой белки расщепляются до пептонов. Он показал также обратимость этого процесса и впервые осуществил ферментативный синтез белков из пептонов; в качестве синтезирующего фактора Данилевский использовал сычужный фермент желудочного сока.

Также Данилевский разработал метод извлечения основного мышечного белка — миозина, и детально изучил его; исследовал белки печени, почек и мозга; предложил разделение белковых фракций на глобулиновую, строминовую и нуклеиновую; предложил первую научную классификацию белков мозга. Сформулированная Данилевским оригинальная теория строения белковой молекулы (1888) частично предвосхитила полипептидную теорию Э. Фишера (1902). Он справедливо утверждал, что белки построены из аминокислот и имеют полимерную природу; главной же структурной единицей он ошибочно считал биуретовую группировку RNHCONHCOR'.

Данилевский изучал также вопрос о взаимосвязи различных белковых фракций между собой и с другими веществами в цитоплазме живой клетки. Изучая причины устойчивости стенок желудка и кишечника по отношению к ферментам желудочно-кишечного тракта, Данилевский обнаружил особые вещества — антипепсин и антитрипсин, которые препятствуют самоперевариванию.

2.3 Любавин Николай Николаевич

Говоря о ученых, внесших значительный вклад в исследования структуры белков, нельзя не отметить Любавина Н.Н. Он родился в 1845 г.; образование получил в Санкт-Петербургском университете. Получил степень магистра химии за диссертацию "Аммиачные соединения валерианового альдегида", степень доктора - за диссертацию "О пиридинных соединениях". Состоял профессором Московского университета. Кроме вышеупомянутых трудов, Любавин напечатал: "Глицины и амиды угольной кислоты".

Несмотря на то, что первая аминокислота - глицин - была выделена А. Браконно еще в 1820 г. из кислотного гидролизата желатина, полный аминокислотный состав белков был расшифрован только к 30-м годам XX в. Большая заслуга в этом принадлежит работам Н.Н. Любавина, который в 1871 г. установил, что под действием ферментов пищеварительных соков белки расщепляются на аминокислоты.

2.4 Зелинский Николай Дмитриевич

Зелинский родился в дворянской семье 6 февраля 1861. Первоначальное образование Зелинский получил в Тираспольском уездном училище, затем в известной Ришельевской гимназии в Одессе. Интерес к химии появился у него очень рано, в 10 лет он уже проводил химические опыты.

Переломным моментом в выборе жизненного пути было знакомство Зелинского с И. М. Сеченовым, который в середине 1870-х годов читал публичные лекции в Большой химической аудитории Новороссийского (Одесского) университета. В 1880 Зелинский поступил на естественно-историческое отделение физико-математического факультета Новороссийского университета. В 1885 он был командирован в качестве стипендиата факультета в Германию. Для стажировки были выбраны лаборатории И. Вислиценуса в Лейпциге и В. Мейера в Геттингене, где уделялось большое внимание вопросам теоретической органической химии и явлениям изомерии и стереохимии. Пытаясь выяснить строение тиофена, Майер предложил Зелинскому осуществить синтез тетрагидротиофена. В ходе работы Зелинский получил промежуточный продукт — дихлорэтилсульфид (названный впоследствии ипритом).

По возвращении из-за границы в 1888 Зелинский выдержал магистерский экзамен и был зачислен внештатным приват-доцентом Новороссийского университета. В 1891 Зелинский блестяще защитил докторскую диссертацию «Исследование явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений». Летом 1893 по рекомендации Н. А. Меншуткина Зелинский был назначен экстраординарным профессором Московского университета.

Московский период был для Зелинского очень плодотворным. Диапазон интересов ученого был исключительно широк. С 1893 по 1911 им опубликовано свыше 200 научных статей. В 1906 Зелинский впервые разработал доступный метод получения альфа-аминокислот, объяснил механизм реакции, синтезировал большое количество аминокислот, чем вошел в историю исследований белков.

В 1911 в числе большой группы профессоров и преподавателей Московского университета Зелинский подал в отставку в знак протеста против реакционной политики министра просвещения Кассо. За его вклад в развитие науки Зелинский. За огромный вклад в развитие химической науки Зелинский был избран почетным членом Московского общества испытателей природы (1921).

белковый протеин окисление

2.5 Энгелдьгардт Владимир Александрович

Родился в Москве в 1894 году. По окончании Ярославской гимназии, потерпев неудачу с поступлением в Петербургский политехнический институт, он поступает на математический факультет Московского университета, с которого после первого семестра благополучно переводится на медицинский факультет и заканчивает учебу в 1919 году. После службы он работал в Биохимическом институте Наркомздрава, где директором был Бах А.Н.

Ранние работы Энгельгардта посвящены вопросам иммунохимии ферментов. Изучал АТФ и дыхание, доказал наличие окислительного фосфорилирования. Важнейшим событием в научной биографии Энгельгардта было открытие совместно со своей женой М. Н. Любимовой-Энгельгардт того факта, что сократительный белок мышцы — миозин — является ферментом, расщепляющим АТФ с высвобождением энергии. Тем самым была создана основа для целого нового направления исследования — механохимии мышц. С 1960 он изучает структуру и функции нуклеиновых кислот и ферментов биосинтеза белков. По его инициативе и при непосредственном участии им организованы исследования по обратной транскрипции — проект Ревертаза с научными центрами СССР, ГДР, ЧССР и ПНР в 70-х гг.

Пептидная теория Э.Фишера

Немецкий химик Эмиль Фишер, уже прославившийся на весь мир исследованиями пуриновых соединений (алкалоидов группы кофеина) и расшифровкой структуры сахаров, создал пептидную теорию, во многом подтвердившуюся практически и получившую всеобщее признание еще при его жизни, за что он был удостоен второй в истории химии Нобелевской премии (первую получил Я.Г. Вант-Гофф).

Немаловажно, что Фишер построил план исследования, резко отличающийся от того, что предпринималось раньше, однако учитывающий все известные на тот момент факты. Прежде всего он принял, как наиболее вероятную гипотезу о том, что белки построены из аминокислот, соединенных амидной связью:

Такой тип связи Фишер назвал (по аналогии с пептонами) пептидной. Он предположил, что белки пр

12 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: