Рівні вивчення обміну речовин

Обмін речовин у живій матерії можна вивчати на різних рівнях, починаючи з організму і закінчуючи атомами

Серед методів вивчення на рівні цілісного організму особливе місце посідає метод балансових дослідів, коли в організмі тварини спостерігається перетворення речовин від корму до кінцевих продуктів обміну, які визначають у видихуваному повітрі, сечі, калі, потовій рідині. Окремі аспекти перетворення корму в організмі можна вивчити визначенням дихального коефіцієнта. Багато сторін обміну речовин в організмі вивчають, досліджуючи хімічний склад біоло­гічних рідин (наприклад, за вмістом іонів Са²⁴- в сироватці крові можна визначати стан обміну кальцію в організмі).

Матеріал для біохімічних досліджень, що характеризують обмін речовин на рівні окремих органів, одержують під час постановки спеціальних дослідів. До них слід віднести метод ангіостомії. У кровоносні судини органа вставляють канюлі, з допомогою яких одержують проби артеріальної і венозної крові. І. П. Павлов та його учні розробили методи постановки фістул на більшості органів травлення. Іноді матеріалом для дослідження є біологічні рідини (кров, лімфа, ліквор, сеча тощо), одержані від тварин, у яких видалений або підсаджений орган (найчастіше - залози внутрішньої секреції).

Деякі біохімічні дослідження проводять на тканинному рівні, Цікавий метод тканинних зрізів, розроблений О. Варбургом. З тканин, щойно взятих від живого організму, готують тонкі зрізи, негайно вміщують їх у розчини, які містять певні речовини. Через деякий час у зрізах і розчинах вивчають продукти метаболізму.

Інкубацію зрізів проводять у замкнутій системі з манометром при температурі 37° С. За методом переживаючих тканин живу тканину вміщують у середовище, яке містить поживні речовини, і через різні проміжки часу вивчають хімічний склад тканини і середовища.

Все ширше застосовують гістохімічні методи, з допомогою яких на препаратах мікроскопічне визначають тканинну локалізацію і вміст окремих речовин. З кінця 50-х років XIX ст. вона називається фізіологічною хімією.

На цей час у біохімії накопичилось багато відомостей про хімічну природу речовин, з яких складається жива матерія. Добуто перші наукові дані про перетворення цих речовин у процесах асиміляції і дисиміляції. Встановлено багато проміжних і кінцевих продуктів обміну речовин. Й. Берцеліус (1779-1848) створює основи вчення про каталіз, дає характеристику відомим у той час ферментам і пояснює природу реакцій бродіння.