Предмет и методы биохимии.. Лекция 1. Предмет и методы биохимии. Строение, свойства и биологические функции углеводов и липидов

Модульная единица 1. Введение.

Лекция 1. Предмет и методы биохимии. Строение, свойства и биологические функции углеводов и липидов.

Аннотация. Излагается история развития биохимии, что она изучает, какие методы используются в биохимии. Даются современные сведения об основных группах углеводов и липидов, их биологических функциях и содержании в растительных и других продуктах. Указывается значение углеводов и липидов в формировании качества растительной продукции.

Ключевые слова: биохимия (биологическая химия), метаболизм (обмен веществ организма), углеводы, моносахариды, олигосахариды, полисахариды, сахара, редуцирующие сахара, фуранозная и пиранозная формы моносахаридов, фосфорно-кислые эфиры моносахаридов, альдоновые, альдаровые, уроновые кислоты, липиды, жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стероидные липиды, воски, незаменимые жирные кислоты, числа жиров, прогоркание жиров, высыхание растительных масел.

Рассматриваемые вопросы:

1. Предмет и методы биохимии.

1. История развития биохимии.
2. Образовательное и практическое значение биохимии.
3. Строение, свойства и биологические функции моносахаридов.
4. Строение, свойства и биологические функции олигосахаридов.
5. Строение, свойства и биологические функции полисахаридов.
6. Строение, свойства и биологические функции жиров.
7. Строение, свойства и биологические функции фосфолипидов.
8. Строение, свойства и биологические функции гликолипидов.
9. Строение, свойства и биологические функции стероидных липидов.
10. Строение, свойства и биологические функции восков.

Цели и задачи изучения модульной единицы. Ознакомить студентов с историей возникновения и развития биохимии, применением достижений биохимии в различных сферах науки, образования и производства.

Биохимия (биологическая химия) изучает химические процессы, происходящие в живых организмах. Важнейшей ее задачей является исследование химического состава растений, микроорганизмов, человека и животных как на молекулярно-клеточном, так и организменном уровнях, а также выяснение строения, функций и механизмов превращения веществ, участвующих в жизнедеятельности организмов. Современную биохимию в полной мере можно считать наукой, главная цель которой – это познание химических основ жизненных явлений.

В зависимости от объектов исследования в качестве самостоятельных научных направлений выделяют биохимию микроорганизмов, растений, животных и человека, а также техническую биохимию, изучающую химические процессы при хранении и переработке продуктов растительного, животного и микробного проис-хождения.

Химические превращения в живых организмах обычно называют биохимическими реакциями или процессами, а образующиеся продукты таких реакций - метаболитами. Вся совокупность биохимических реакций в организме объединяется более общим названием - обмен веществ или метаболизм. Последовательности биохимических реакций, связанных с синтезом и превращениями определенных хи-мических веществ или групп структурно близких соединений, принято называть метаболическими путями.

Являясь в своей основе химической наукой, биохимия широко использует химические и физико-химические методы исследований: колориметрический и спектроскопический анализ, различные виды хроматографии, избирательную адсорб-цию, ультрацентрифугирование, электрофорез и изоэлектрофокусировку, рентгено-структурный анализ, электронную микроскопию, ядерный магнитный резонанс, применение радиоактивных и стабильных изотопов и др. Вместе с тем у биохимии выработались и свои специфические методы исследований. Главные особенности этих методов - применение щадящих способов выделения веществ, лиофильное высуши-вание биологического материала и использование защитных добавок с целью сохранения нативных свойств изучаемых веществ.

В процессе биохимических исследований очень часто используют искусственные полипептиды и олигонуклеотиды, иммуносорбцию и иммунохими-ческий анализ, а также специфические ферментные препараты, позволяющие направленно изучать тот или иной биохимический процесс. С целью более глубокого познания химических превращений, происходящих в организмах, проводится моделирование биохимических процессов в искусственных системах вне организма, а также разработаны специальные методики для проведения биохимических экспериментов в живых объектах (растения, животные, микроорганизмы).