dna

Предмет и задачи биохимии.

Биологическая химия – это наука, изучающая химический состав живых ор-ганизмов и химические процессы, лежащие в основе их жизнедеятельности.


Ее можно разделить на 2 основных раздела:

1. Статическая биохимия – изучает химический состав живых организмов (предметом ее изучения является строение, свойства и функции белков, липидов, углеводов, нуклеотидов, витаминов и других жизненно важ-ных веществ).

2. Динамическая биохимия – рассматривает превращение химических ве-ществ в живых организмах (предметом ее изучения являются процессы метаболизма).

Метаболизм – совокупность биохимических реакций живого организма, предназначенных для обеспечения его жизнедеятельности.

Метаболизм можно разделить на 2 связанных между собой процесса: Катаболизм – расщепление крупных молекул с выделением энергии, за-ключенной в их структуре и запасание ее в форме АТФ. Анаболизм – синтез крупных молекул из мелких, идущий с затратой энергии.

В живых организмах метаболизм устроен на основе циклов или цепей био-химических реакций. Реакции обмена веществ связаны между собой, т.к. продукт одной реакции является субстратом для другой.

Биохимия как самостоятельная наука зародилась в 19 веке. Однако особен-но бурное развитие биохимии началось в 20 веке. В настоящее время биохимия представляет собой весьма разветвленную область знания, охватывающую целый ряд разделов.

В зависимости от изучаемого объекта биохимия подразделяется на биохимию растений, биохимию микроорганизмов, биохимию животных, медицинскую биохимию, энзимологию (науку о ферментах). За последние годы бурное развитие биохимии, биофизики, электронной микроскопии и биоорганической химии при-вело к возникновению особого направления науки – молекулярной биологии, изучающей явления жизни на молекулярном уровне.

Биохимия является частью биологии, охватывая те ее области, которые требуют для изучения процессов жизнедеятельности физико-химических и химических подходов, приемов и методов. Исторически биохимия связана родственными узами с органической химией, изучающей химические свойства веществ, входящих в состав живой материи, и физиологией, изучающей функции живых организмов.

Биохимия обязана своему становлению многим смежным наукам и по-прежнему сохраняет с ними тесную связь в изучении живой природы. Вместе с тем, она остается оригинальной и самостоятельной наукой, задачей которой является исследование взаимосвязи строения веществ и их функций, превращения химических соединений в живом организме, способов преобразования энергии в живых системах, механизмов регуляции химических превращений и физико-химических процессов в клетках, тканях и органах, молекулярных механизмов переноса генетической информации в живых организмах и т.д.

Биохимические показатели и превращения лежат в основе качественной оценки пищевого сырья, мероприятий по борьбе с потерями в процессе хранения и разработки путей усовершенствования технологических процессов пищевой промышленности. За последние 50 лет возникли совершенно новые отрасли пищевой промышленности, базирующиеся на достижениях биологической химии и представляющие собой ее практические приложения.

Одной из основных задач биохимических исследований в области пищевой промышленности является глубокое изучение физиолого-биохимических процессов, протекающих в пищевом сырье и готовой продукции во время хранения. Конечная задача исследовательских работ этого направления – сведение до минимума различного рода количественных и качественных потерь на основе регулирования биохимических процессов.

Важнейшим из этих процессов является дыхание, которое легко переходит в процесс самосогревания. От интенсивности дыхания в значительной степени за-висят потери органического вещества сухого (зерно) и сочного (плоды и овощи) растительного сырья. От характера дыхания и связанных с ним ферментативных процессов зависит жизнеспособность хранящегося зерна, развитие так называемых физиологических расстройств у хранящихся плодов или же ухудшение качества, подобное накоплению сахара в картофеле. Поэтому выяснению условий, определяющих интенсивность и характер дыхания хранящегося растительного пищевого сырья, уделяется очень большое внимание.

В результате проведенных различными учеными исследователей установлена зона критической влажности зерна, превышение которой приводит к резкому усилению процесса дыхания; для зерновых культур – в пределах от 14 до 15% влажности и для масличных – около 9-10%.

Важная роль биохимических процессов, происходящих при хранении готовой продукции, может быть проиллюстрирована также на примере прогоркания круп. Обычно прогоркание муки и круп рассматривается как чисто химический процесс, в основе которого лежит окисление жировой фракции кислородом воз-духа. Однако установлено, что в процессе прогоркания круп весьма существенная роль принадлежит ферментам, а именно: липазе и липоксигеназе. Оказывается, что если исходное зерно подвергнуть кратковременному пропариванию, то крупа, полученная из такого зерна, прогоркает гораздо медленнее, чем крупа из непро-паренного зерна. Это связано с инактивированием ферментов зерна, контролирующих гидролиз и окислительное расщепление жиров.

Чрезвычайно важными являются биохимические проблемы, связанные с хранением пищевого сырья животного происхождения. Так, например, практика хранения и замораживания мяса выдвигает перед биохимиками целый комплекс вопросов, касающихся природы процесса созревания мяса, биохимических изме-нений при его замораживании и оттаивании, ферментативных и химических превращений липидов при хранении мяса и различных мясных продуктов.

Ряд важных задач стоит перед биохимией в связи с борьбой за повышение качества пищевых продуктов. В целях улучшения вкусовых качеств и аромата продукции приходится применять специальные методы, которые дают возможность выделять вещества ароматического комплекса в неизменном состоянии, а также производить их идентификацию и количественное определение в ничтожно малых количествах, исчисляемых тысячными долями миллиграмма.

За последние деcятилетия все большее значение приобретает применение ферментных препаратов из плесневых грибов в спиртовой и хлебопекарной промышленности. Проведенные испытания на московских хлебозаводах показали, что как неочищенные препараты из плесневых грибов, так и очищенные препараты являются мощным средством для улучшения качества ржаного и пшеничного хлеба: значительно повышается объем хлеба, улучшаются его внешний вид, аромат и вкус.

КОММЕНТАРИИ