1. Предмет и задачи биохимии. Теоретическая и практическая значимость биохимии, связь с другими естественными науками. Объекты исследования

Биохимия — это наука, которая изучает химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов; их превращения и связь этих превращений с деятельностью клеток, тканей, органов и организма в целом.

Главной задачей биохимии является установление связи между молекулярной структурой и биологической функцией химических компонентов живых организмов.

Значение биохимии как науки для человеческого общества определяется тем, что она является одной из теоретических основ медицины, сельского хозяйства, биотехнологии, генетической инженерии и ряда отраслей промышленности, лесного дела. В основе многих патологических состояний человека лежат нарушения отдельных биохимических процессов.Без глубоких знаний молекулярных основ патологии невозможны ни диагностика и лечение, ни профилактика болезней. Успехи биохимии определяют и стратегию создания новых лекарственных препаратов. Большой интерес в этом отношении представляет широкое использование ферментов при лечении некоторых заболеваний, а также использование ферментных препаратов в кормлении животных.

Биохимические процессы и показатели лежат в основе любой технологии пищевой промышленности: хлебопечения, сыроварения, виноделия, пивоварения, производства чая, жиров и масел, переработки молока, мяса и рыбы, плодов и овощей, производства крахмала и патоки. Биохимические знания необходимы для успешной организации кожевенного производства, при изготовлении меховых изделий, обработке натурального шелка. Ферментативные препараты широко используют при изготовлении хлопчатобумажных тканей. Все более расширяются такие биохимические производства, как изготовление витаминов, антибиотиков и других биологически активных соединений, органических кислот, кормового белка. Только на основе глубокого изучения закономерностей обмена веществ сельскохозяйственных растений и животных возможно получение больших урожаев с высоким качеством в растениеводстве и повышение продуктивности в животноводстве. Исключительно эффективно в этом отношении применение в сельском хозяйстве разнообразных химических препаратов: гербицидов, фунгицидов, кормовых витаминов, белков и антибиотиков, дефолиантов и десикантов

Объкты – вирусы, микроорганизмы, растения, животные и человек.

Объектами биохимического исследования являются выдыхаемый воздух и биологические жидкости — кровь, моча, слюна, пот, а также мышечная ткань.

Задачи биохимии:

1. Изучение состава организма и продуктов его обмена

2. Выяснение функций различных органов и тканей

3. Выяснение сущность химических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма.

4. Выяснение и изучение механизмов высвобождения, накопления и использования энергии в организме.

5. Изучение механизмов образования и выведения конечных продуктов распада веществ.

6. Изучение механизмов воспроизведения и передачи наследственных признаков организма.

2. Аминокислоты, их классификация. Химическая структура и физико-химические свойства аминокислот.

Аминокисло́ты— органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

По синтезированию в организме:

1. Незаменимые(лизин,лейцин,изолейцин,метионин,треонин,валин,трептофан,фениланин)

2. Частично незаменимые (аргинин, гистидин)

3. Заменимые( глетаминовая к-та, аспарагиновая к-та, пролин, аспарагин, глутамин, аланин, мирозин, цистеин,серин, глицин)

По функциональной группе:

1. Алифатические(аланин, валин,лейцин,изолейцин,метионин)

2. Ароматические(фенилонин,трептофан,тирозин)

3. Гетероциклические(пролин,трептофан,гистидин)

По растворимости:

1. Неполярные(глицин,аланин, валин,изолейцин, лейцин, пролин)

2. Полярные незаряженные(серин,треонин,цистеин,метионин, аспарагин,глутамин)

3. Полярные заряженные (лизин, аргинин,гистидин)

По кислотно-основным свойствам:

1. Кислые – имеется избыток карбоксильных групп – аспарагиновая и гоутаминовая к-та.

2. Основные – избыток аминогрупп – лизин, гистидин, аргинин

3. Нейтральные –все остальные

По физическим свойствам аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Все они кристаллические вещества, лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях, имеют достаточно высокие температуры плавления; многие из них имеют сладкий вкус. Эти свойства отчётливо указывают на солеобразный характер этих соединений. Особенности физических и химических свойств аминокислот обусловлены их строением — присутствием одновременно двух противоположных по свойствам функциональных групп: кислотной и основной.

Все аминокислоты — амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы —COOH, так и основные свойства, обусловленные аминогруппой —NH2. Аминокислоты взаимодействуют с кислотами и щелочами с образование солей.

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.