История биохимии

Выделяют пять периодов в истории развития биохимических знаний.

Первый период – с древних времен до XV века (эпоха Возрождения) – это период практического использования биохимических процессов без знания их теоретических основ: получение лекарств из биологических объектов, пивоварение, хлебопечение, виноделие.

Второй период – от эпохи Возрождения до середины XIX века – период накопления биохимических знаний и становления науки. Леонардо да Винчи открыл, что живой организм способен существовать только в такой атмосфере, в которой может гореть пламя. М.В. Ломоносов писал, что органы животных и растений состоят из более мелких частичек, и именно из неорганических. Биохимия как отдельная наука стала выделяться в начале XIX века. В 1828 году Вёлер продемонстрировал, что мочевина может быть синтезирована в лаборатории из неорганического вещества. Спустя семьдесят лет Э.Бухнер показал, что экстракты дрожжевых клеток переваривают крахмал так же эффективно, как и живые дрожжевые клетки. Обе эти работы нанесли существенный удар по витализму. В 50-х гг. XIX в. М.Бертло удалось синтезировать целый ряд органических соединений, свойственных живой природе. М.Шеврель заложил основы химии липидов. Нуклеиновые кислоты были выделены в 1869 г. Ф.Мишером.

Третий период в истории биохимии, начинающийся со второй половины XIX века, ознаменовался выделением биохимии как самостоятельной науки. К этому периоду относится деятельность А.Я.Данилевского, предсказавшего полипептидную теорию структуры белков, выдвинувшего идею об обратимости действия ферментов и создавшего первую в России кафедру биохимии в Казанском университете. Целые направления в биохимии открыли М.В.Ненцкий (биосинтез мочевины, строение гемоглобина), Н.И.Лунин (витамины), Э.Фишер (свойства аминокислот и открытие пептидной связи), О. Варбург, А.Н.Бах и В.И. Палладин (биологическое окисление), А.Гарден и В. Ионг (открытие НАД), Ф.Кнооп (бета-окисление жирных кислот), Д.Самнер и Д.Нортроп (выделение ферментов в виде кристаллов), Г.Кребс (описание первых биохимических циклов – синтез мочевины, 1932 год и цикл трикарбоновых кислот, 1937 год), В.А.Энгельгардт и М.В. Любимова (АТФ, сопряжение дыхания и фосфорилирования), А.Е.Браунштейн и М.Г.Крицман (трансаминирование) и др. Это был период накопления и первичной систематизации знаний.

Четвертый период начался в 40-50-х годах XX в. и связан с бурным развитием биохимии благодаря внедрению новых физических, физико-химических и компьютерных методов исследования. Перутц, Кендрью, Полинг широко применяли методы рентгеноструктурного анализа при исследовании биомолекул, Д.Уотсон и Ф.Крик предложили модель строения ДНК, А.Н.Белозерский использовал нуклеотидный состав ДНК как таксономический признак, А.С.Спирин и П.Доти описали вторичную и третичную структуры рибосомальной ДНК, М.Ниренберг, С.Очоа, Г.Корана расшифровали генетический код, П.Митчелл сформулировал хемиосмотическую теорию окислительного фосфорилирования и др. Биохимия прошлого века решила две важнейшие задачи – 1) создание карты метаболизма и 2) расшифровка генома живых организмов.

Биохимия 21 века, вероятно пятый период развития биохимии, будет посвящена характеристике каждого живого организма путем использования методологии протеомики, т.е. науки об индивидуальных особенностях белкового состава живого организма.