Биологическая химия

Дальнейшее изучение антивитаминов даст в руки врачей новые высокоэффективные лекарственные препараты для строго направленного лечения заболеваний.

Вопросы для повторения

   1. Что такое витамины?

   2. Какие известны виды витаминной недостаточности?

   3. Как классифицируются витамины?

   4. Каково биологическое значение витаминов?

   5. Что является источниками витаминов?

   6. Какова потребность в витаминах и от чего она зависит?

   7. В состав каких ферментов входят тиамин, рибофлавин, пиридоксол, никотиновая кислота, пантотеновая кислота?

   8. Каковы симптомы пеллагры, бери-бери, авитаминоза пиридоксола, злокачественной анемии, цинги?

   9. Почему водорастворимые витамины необходимо применять ежедневно?

   10. Какова характеристика жирорастворимых витаминов?

   11. Каково участие витаминов группы А в процессах обмена веществ?

   12. Как участвует витамин А в цикле зрения?

   13. Каковы симптомы авитаминоза А?

   14. Каково биологическое участие витаминов группы D в обмене веществ?

   15. Каковы биохимические основы рахита и принципы его лечения?

   16. Какие мероприятия необходимы для профилактики рахита?

   17. Что такое антивитамины?

III. Ферменты

Общая характеристика ферментов

Материальную основу всех жизненных процессов организма составляют тысячи химических реакций, катализируемых ферментами. Значение ферментов очень правильно и образно определил И. П. Павлов, назвав их "возбудителями жизни". Нарушение синтеза какого-либо фермента в стройной системе обменных реакций в организме приводит к развитию заболеваний, которые часто оканчиваются смертью. Например, недостаток у детей фермента, который превращает галактозу в глюкозу, является причиной галактоземии. При этом заболевании дети отравляются избытком галактозы и погибают в первые месяцы жизни. Повышение активности ксантин-оксидазы является причиной подагры. Таких примеров можно привести очень много. Вот почему ферменты представляют собой движущую силу всего того бесконечного разнообразия химических превращений, которые в своей совокупности составляют лежащий в основе жизни обмен веществ. Поэтому изучению ферментов придается такое большое значение. Наука о ферментах составляет важный раздел современной биохимии, а в медицине отчетливо выявляется направление — медицинская ферментология.

Ферментология или, иначе, этимология является учением о ферментах (энзима!;) — биологических катализаторах белковой природы, образуемых любой живой клеткой и обладающих способностью активировать различные химические реакции, происходящие в организме.

Ферменты нашли широкое применение во многих областях науки и промышленности. За последние годы с помощью высокоочищенных препаратов ферментов удалось расшифровать структуру сложных соединений, входящих в состав организма, в том числе некоторых белков и нуклеиновых кислот.

Ферменты имеют и большое практическое значение, так как многие отрасли промышленности — виноделие, хлебопечение, сыроварение, производство спирта, чая, аминокислот, витаминов, антибиотиков — основаны на использовании различных ферментативных процессов. Поэтому изучение свойств и механизма действия ферментов позволяет химикам создать новые, более совершенные катализаторы для химической промышленности. Действие различных физиологически активных соединений, применяемых в медицине и сельском хозяйстве, — лекарственных веществ, стимуляторов роста растений и др., в конечном счете сводится к тому, что эти вещества активируют или подавляют в организме то или иное звено в обмене веществ, тот или иной ферментативный процесс. Несомненно, изучение закономерностей действия ферментов и влияния на них различных стимуляторов или парализаторов (ингибиторов) имеет первостепенное значение для медицины и сельского хозяйства.

Рис. 34. Центральная роль ферментов и энзимологии в биологии

Круг вопросов, изучаемых ферментологией, весьма широк (рис. 34). Разработка методов выделения и очистки ферментов с целью установления их структуры, исследование процессов образования ферментов в живой клетке, регулирование их действия, роль ферментов в осуществлении различных физиологических функций — вот далеко не полный перечень важнейших биологических проблем, интенсивно изучаемых в настоящее время.

Краткая история учения о ферментах

История ферментов уходит в далекое прошлое. Еще на заре развития человеческого общества люди сталкивались с различными ферментативными процессами и использовали их в жизни. Спиртовое и молочнокислое брожение, применение заквасок при приготовлении хлеба, использование сычуга для изготовления сыров и др.- все эти ферментативные процессы хорошо известны с незапамятных времен.