Biokimya nədir? Predmeti, məqsəd və vəzifələri.

Biokimya canlı materiyanın kimyəvi tərkibini, insan, heyvan, bitki və mikroorqanizmlərin həyat fəaliyyətini təşkil edən kimyəvi çevrilmələri və bu çevrilmələr zamanı orqanizmdə baş verən dəyşiklikləri öyrənən elmdir. Müasir biokimya və ya başqa sözlə, həyat fəaliyyətinin kimyəvi əsasları elmi bir müstəqil elm sahəsi kimi XIX əsrin sonu XX əsrin əvvəllərində yaranmışdır. 1903-cü ildə ilk dəfə K.Neyberq biokimya terminini elmə daxil etmişdir. Qeyd edilən vaxtdan əvvəl biokimyaya dair məsələlər üzvi kimya və fiziologiyaya aid edilirdi. XX əsrin başlanğıcında bioloji kimyanın kimyəvi əsasları yaranmışdır. Bu dövrdə canlı materiyanın tərkibinə daxil olan birləşmələrin əsas tipləri ayırd edilmişdir. XX əsrin ortalarından sonra bioloji kimya sürətlə inkişaf etdi. Molekulyar biologiya, gen mühəndisliyi, biotexnologiya, bioqeyri-üzvi və bioüzvi kimya kimi elm sahələrinin yaranması və inkişafı bioloji kimyanın sürətli inkişafına stimul yaratdı.

Biokimyəvi biliklərin tarixi və biokimyanın bir elm kimi inkişafını dörd dövrə bölmək olar:

1-ci dövr – qədim dövrlərdən İntibah dövrünə qədər (XV əsr). Bu dövrdə insanlar biokimyəvi proseslərin nəzəri əsaslarını bilmədən təcrübədə onlardan istifadə edirdilər: çörək bişirmə, süd məhsullarının hazırlanması, şərabçılıq və s. Xəstəliklərin müalicəsi üçün müxtəlif otlardan istifadə etməklə bitkilərin müalicəvi əhəmiyyəti öyrənilirdi.

2-ci dövr – İntibah dövründən XIX əsrin ortalarına qədərki dövrü əhatə edir. Bu dövr biokimyəvi biliklərin çoxalması ilə xarakterizə olunur. Bu dövrdə biokimya fiziologiya elminin bir bölməsi kimi fəaliyyət göstərirdi. Orta əsrlərdə əlkimyaçılar tədricən nisbətən mürəkkəb təbii üzvi birləşmələrin tərkibləri haqda məlumatlar toplamağa başladılar. XVI-XVII əsrlərdə əlkimyaçıların əldə etdiyi biliklər yatrokimyagərlərin (“iatros” yunanca-həkim, təbib) əsərlərində öz əkslərini tapdı. Bu istiqamətin tərəfdarlarının fıkrincə insanın həyat fəaliyyətini, onun xəstələnməsinin səbəblərini yalnız kimyəvi nöqteyi-nəzərdən izah etmək olar və bunların müalicəsi də yalnız kimyəvi maddələrin tətbiqi ilə aparılmalıdır. İlk anlarda sintez üsullarının işlənib hazırlanması zamanı və əsasən karbon tərkibli birləşmələri sintez edərkən alimlər çətinliklərlə rastlaşırdılar. Qarşıya çıxan çətinliklərin səbəblərini, alimlər birləşmələrin canlı orqanizmlərdə xüsusi yollarla “həyati qüvvələrin” köməyilə əmələ gəlməsi ilə izah edirdilər. Üzvi birləşmələrin sintezi haqda bu cür vitalistik nəzəriyyə o zamankı elmdə möhkəm kök salmışdı. 1828-ci ildə Berseliusun tələbəsi Völer qeyri-üzvi birləşmədən insanların, məməlilərin, amfibiyaların və balıqların sidiklə xaric etdikləri sidik cövhərini almaqla bu nəzəriyyəni alt-üst etdi. M.V.Lomonosov “Maddə kütləsinin saxlanması” qanununun kəşfı ilə təbiətşünaslıqda yeni istiqamətin, təbiət hadisələrinin və təbiətin anlaşılmasının bünövrəsini qoydu. Bu qanun kimya, biologiya və digər elmlər üçün yeni dövrün – maddə miqdarının dəqiq ölçülməsi dövrünün başlanğıcı oldu. M.V. Lomonosovun kəşf etdiyi maddə kütləsinin saxlanması qanununa əsaslanaraq və o vaxta qədər əldə olunmuş nailiyyətlərdən istifadə edərək XVIII əsrin sonunda fransız alimi Lavtıazye tənəffüs prosesini kəmiyyətcə tədqiq etməkle onun mahiyyətini və bu prosesdə oksigenin rolunu izah etdi.

1861-ci ildə böyük rus alimi A.M.Butlerov üzvi birləşmələrin quruluş nəzəriyyəsini kəşf etmeklə üzvi kimyanın və bioloji kimyanın inkişafına böyük təkan verdi Butlerov ilk dəfə olaraq laboratoriya şəraitində şəkəri sintez edərək bioloji kimya elminə daha bir layiqli töhfəsini verdi. XIX əsrin 50-ci illərində məşhur fransız fızioloqu K.Berner qaraciyərdən qlikogeni ayıraraq onun qanda qlükozaya çevrilməsini sübut etdi. 1868-ci ildə F.Mişer, alman fızioloqu və biokimyaçısı Qoppe-Zeyler DNT-ni kəşf etdilər. Lakin, bu kəşf öz layiqli qiymətini yalnız 100 ildən sonra ala bildi.

3-cü dövr XIX əsrin ikinci yarısına təsadüf edir ki, bu dövrdə biokimya müstəqil bir elm kimi fiziologiyadan ayrılır və bu da biokimyəvi tədqiqatların sayı və dərinliyinin artması ilə əlaqədardır. İnsanın gündəlik tələbatında istifadə olunan, əvvəllər canlı orqanizmlərdən alınan bir çox maddələr bu dövrdə artıq təkcə laboratoriyalarda yox, sənaye üsulu ilə də istehsal olunmağa başladı. Məşhur biokimyaçı alim A.Y.Danilevskinin tədqiqatları bu dövrə aid edilə bilər. Zülalların quruluşunu tədqiq edərək o, bir sıra nəzəriyyələrin əsasını qoymuşdur ki, bunlar da sonradan zülalların quruluşunun polipeptid nəzəriyyəsinin əsasını təşkil etmişdir. O, zülal tipli maddələrin fermentativ sintezini həyata keçirmişdir. Fermentlərin adsorbsiya və desorbsiya yolu ilə parçalanması və təmizlənməsinin orijinal metodunu kəşf etmişdir. XIX əsrin sonunda və XX əsrin əvvəllərində alman üzvi kimyaçısı və biokimyaçısı E.Fişer biokimya elminin inkişafına böyük təkan vermişdir. O, əsası A.Y.Danilevski tərəfındən qoyulmuş zülalların polipeptid nəzəriyyəsini inkişaf etdirmişdir. Fişer zülallara daxil olan, demək olar ki, bütün aminturşuların quruluşunu verərək onların xassələrini tədqiq etmişdir. XX əsrin 40-cı və 50-ci illərində biokimyəvi tədqiqatlarda fıziki, fıziki-kimyəvi və riyazi metodlardan geniş istifadə olunmuş, həyati proseslər (zülalların sintezi) molekul səviyyəsində öyrənilmişdir.

D.Uotson və F.Krik DNT-nin quruluşunun ikiqat spiralı haqqında məqalələri ilə yeni elmi istiqamətin – molekulyar biokimyanın əsasını qoydular ki, bu da biokimyanın inkişafının 4-cü dövrü adlana bilər.Müasir zamanda biokimya elmi qarşısında insan cəmiyyəti üçün çox vacib olan mühüm problemlərin – “əsrin bəlası” olan xərçəng xəstəliyinin baş verməsi səbəblərinin öyrənilməsi, onun qarşısının alınması və müalicəsi üçün effektiv yolların tapılması, ürək-damar xəstəliklərinin profılaktikası və müalicəsi, insan ömrünün uzadılması və s. kimi məsələlərin həlli durur. Fundamental biokimyəvi tədqiqatlar bu problemlərin həllinin əsasını təşkil edir.

Canlı orqanizmin müxtəlif növlərinin orqan və toxumalarında məlum olan  kimyəvi elementlərin çoxusuna təsadüf edilir. Onlardan 20 elementə bütün  canlıların orqan və toxumalarında rast gəlinir. Bunlar C, N, H, O, S, P, K, Na, Ca, Mg, Mn, Zn, Fe, Cu, Co az miqdarda Mo, B, CI, I, Se olur. Bunlar insan və heyvan orqanizmində yayılma miqdarına görə 2 qrupa ayrılır: makroelementlərə (miqdarı 0,001%-dən artıq olanlar) C, N, H, O, S, P, K, Na, Ca, mikroelementlərə (miqdarı 0,001%-dən az olanlar) B, Mn, Zn, Cu, Mo, Co, B, Se, Ba, I, Sr və s. aiddir.

Orqanizmin ümumi kütləsinin 96%-dən çoxunu, hüceyrənin 99%-ni əsas 4 element O, C, H və N təşkil edir. Onlar canlı orqanizmin əsasını təşkil edən əsas üzvi maddələrin (zülalların, lipidlərin, karbohidratların) və suyun tərkibinə daxildir. Bunlar orqanogen elementlər adlanırlar. Canlı orqanizmin 70%-dən çoxunu su təşkil edir. Su orqanizmdə az da olsa dissosiasiya edir H+və OH ionlarına. Su orqanizmdə bütün toxuma və orqanlarda olur, az bir hissəsi hüceyrədə birləşmiş haldadır. Suda bütün mineral və üzvi maddələr ion və ya hidrat halında olur. Canlı orqanizmin 10%-ə qədərini mineral maddələr təşkil edir. Orqanizmin əsas hissəsini zülallar (40-50%), karbohidratlar, nuklein turşuları, lipidlər və s. 50-60% təşkil edir.

 YAZAR: Əsədzadə Mahizər

 

Həmçinin bax: Yaş psixologiyasının tədqiqat metodları

Həmçinin bax: turaz.org/bna-sernisinlere-muraciet-etdi-ehtiyatli-olun/

Həmçinin bax: tehsilim.org/direktorlarin-ise-qebulu-imtahanlarinin-neticelerinin-tehlili/