Organizmning asosiy kimyoviy komponentlari Biokimyo shuningdek biologik kimyo

Organizmning asosiy kimyoviy komponentlari

Biokimyo shuningdek biologik kimyo tirik organizmlar ve hujayralardagi kimyoviy jarayonlarni oʻrganuvchi fani hisoblanadi . Biokimyo qonunlari barcha tirik organizmlar va jarayonlarni boshqaradi. Maʼlumotning biokimyoviy signal orqali oʻtkazilishi va kimyoviy energiyaning metabolizm hamda boshqa biokimyoviy jarayonlar orqali boshqarilishi va bir necha boshqa faktorlar bu ilmning murakkablik darajasini koʻrsatkichidir.
Biokimyo, biologik kimyo — tirik organizmlarning kimyoviy tarkibi va ularda sodir boʻladigan kimyoviy jarayonlar haqidagi fan. B. rivojlana borib, 3 asosiy tarmoqqa boʻlinib ketdi. Statistik B. (kimyoviy topografiya) organizmlarning kimyoviy tarkibi va ularni tashkil etuvchi moddalarning kimyoviy tuzilishini; dinamik B. organizmhujayralari va toʻqimalari tuzilishi va yangilanib turishi uchun zarur murakkab organik moddalarning sintezlanishi (assimilyatsiya)ni, shuningdek organizm faoliyati uchun zarur boʻlgan energiya hosil boʻlish jarayonida murakkab moddalarning parchalanishi (dissimilyatsiya)ni oʻrganadi.
Funksional B. tirik organizmning ayrim organlari va sistemalari funksional faoliyatiga asos boʻladigan kimyoviy oʻzgarishlar (mas, muskul qisqarishi, nerv impulyelarining oʻtishi, biologik faol moddalarni endokrin sistemada sintezi va ularning taʼsiri)ni oʻrganadi. B. fiziologiya bilan chambarchas bogʻliq. Hayvonlar, oʻsimliklar va mikroorganizmlar hujayralarida boʻladigan moddalar almashinuvi jarayonlari bir xil biokimyoviy reaksiyalarga asoslangan, lekin har bir tur va organizmning oʻziga xos morfologik va fiziologik xususiyatlari tufayli bu jarayonlar turlicha kechadi. Ana shu xususiyatlarni oʻsimliklar B.si, hayvonlar B.si va mikroblar B.si oʻrganadi. Tibbiyot B.si yoki klinik B. esa kasal organizmdagi biokimyoviy oʻzgarishlarni tekshiradi, kasallik tashhisini aniqlaydi, toʻgʻri davolashni biokimyoviy usullar bilan nazorat qiladi. Bulardan tashqari, texnik B. ham bor, u biologik materiallarni ishlashdagi B.viy jarayonlarni, texnikada B.viy usullar va reaksiyalar yordamida turli mahsulotlar olishni, biologik preparatlardan foydalanish qoidalari va metodlarini oʻrganadi. B. biol. bilan kimyo oraligidagi fan boʻlgani uchun shu fanlarning maʼlumotlari va gʻoyalariga asoslanadi.
B. mustaqil fanga aylanishda organik kimyoning 19-asrning 2-yarmida toʻplangan maʼlumotlari va nazariy kashfiyotlariga, oʻsimlik va hayvonlarning kimyoviy tarkibi va ulardagi oʻzgarishlarni tadqiq qilishga asoslandi. Xususan 19-asrning 4choragida yogʻlar, nukleoproteidlar va oqsillarning tuzilishi ustida Emil Fisher, Butlerov, Kosell, Fridrix Misher va boshqa tomonidan olib borilgan tadqiqotlar hujayralarning tarkibiy qismlarini va almashinuv jarayonida ularning ahamiyatini aniqlash imkonini berdi. 19-asrning 2-yarmida B. sohasida qilingan eng muhim kashfiyotlar L. Lasternint bijgʻish jarayonini hamda oʻsimliklarda sodir boʻladigan fotosintezni oʻrganish bilan bogʻliq. Bijgʻish jarayonini tekshirish asosida Byuxner hayot jarayonini tezlatuvchi hujayra katalizatorlari—fermentlar (enzimlar) haqidagi taʼlimotni yaratdi. Ovqatga aloqador baʼzi kasalliklarni tekshirish asosida vitaminlar haqidagi taʼlimot dunyoga keldi, moddalar almashinuvini idora qilishda ichki sekresiya bezlari va ularning faol kimyoviy mahsulotlari (gormonlar) aniklandi. Varburg, Viland, A. N. Bax, Keylin va Teorell tadqiqotlari tufayli hujayradagi oksidlanish jarayoni haqidagi dastlabki nazaryya maydonga keldi. BarkroftVarburgning manometrik apparati, Svedbergning ultratsentrifugasi, Tizeliusning elektroforez apparati izotoplar bilan nishonlangan birikmalarda moddalar almashinuvini oʻrganishda keng qoʻllanila boshlandi. Qogʻoz xromatografiyasi va elektroforez usullarining kimyoviy moddalar, ayniqsa aminokislotalar va oqsillarni aniqlash va ajratib olish uchun tatbiq etilishi B.ning jadal rivojlanishiga sabab boʻldi. Hujayrada moddalar almashinuvi jarayoni boʻyicha olingan natijalar B.ning mustaqil fan sifatida rivojlanishi va asosiy yoʻnalishlarining shakllanishida ayniqsa katta ahamiyat kasb etdi. Zamonaviy B. sohasida tadqiqrtlar Meyergof va Xillning muskullar qisqarishida laktat (sut) kislota hosil boʻlishi bilan kislorod yutilib, issiqlik ajralishi orasida boglanishning aniklanishi bilan bogʻliq. Hujayralardagi oksidlanish jarayonlarida ishtirok etadigan ferment va kofaktorlarning aniklanishi; oksidlanish reaksiyasida energiyaga boy adenozintrifosfat kislota (ATF) hosil boʻlishining kashf etilishi; hujayra metabolizmi integratsiyasining asosiy yoʻnalishlari, yaʼni shu metabolizmda markaziy oʻrinlardan birida turadigan Krebs siklidek murakkab reaksiyalar zanjirida uglevodlar, yogʻ kislotalar, aminokislotalarning almashinuvidan iborat reaksiyalarning yaxlit bir sistema tarzida yuzaga chiqishining aniklanishi zamonaviy B.ning poydevorini tashkil qiladi. Soʻnggi 40—60 yil ichida B.ning bir qancha sohalarida ham yanada muhimroq tadqiqotlar qilindi, chunonchi biologik makromolekulalarning 2 asosiy sinfi—oqsillar bilan nuklein kislotalar tuzilishi, biologik sintezi va funksiyasi aniqlandi. Oqsillar va nuklein kislota molekulalarining strukturasi bilan ularning biologik funksiyasi orasidagi bogʻlanishning aniklanishi biol. fanining eng yosh tarmogʻi— molekulyar biol.ning muhim yutugʻi boʻldi. Soʻnggi yillarda Yerda hayotning kelib chiqishi; hayvon va oʻsimliklar turlari hamda odamning paydo boʻlishini; irsiy virus va rak kasalliklarining oldini olish va davolash kabi olamshumul muammolarni hal etish borasida chuqur tadqiqotlar olib borilmoqda. Bu tadqiqotlarning amalga oshirilishi qishloq xoʻjaligi oʻsimliklari va hayvonlarning mahsuldorligini oshirish, turli kasalliklarning oldini olish va inson umrini uzaytirish kabi muammolarning nazariy asoslarini ishlab chiqish bilan bogʻliq. B. sohasidagi tadqiqotlar moddalar almashinuvi, ichki sekresiya bezlari kasalliklari va avitaminozlarni davolash usullarini ochib berdi, chorva mollarini boqish, ekinlarni oʻgʻitlash, mikroorganizmlar yordamida biologik moddalar (fermentlar, aminokislotalar, antibiotiklar, yem oqsillari) olish; hayvon va oʻsimlik xom ashyolarini sanoat yoʻli bilan qayta ishlash kabi xalq xoʻjaligi uchun katta amaliy ahamiyatga ega boʻlgan muammolarni ilmiy jihatdan ishlab chiqishga imkon berdi.
Nazariy va metodik jihatdan yuksak darajaga koʻtarilgan zamonaviy B. ilmiy dunyoqarashlarning shakllanishiga katta taʼsir koʻrsatadi. Uning asosiy vazifalari biologik jarayonlarni organizmdan tashqarida yaratish, irsiy, immunotanglik, virus va rak kasalliklarini davolash, biotexnologiya va qishloq xoʻjaligi mahsulotlari sifatini yaxshilash, ishlab chiqarish samaradorligini oshirishning nazariy asoslarini yaratish bilan bogʻliq. Oʻzbekistonda 1920-yil oxirida Oʻrta Osiyo davlat universitetida boshlangan dastlabki tadqiqotlarda baland togʻliq (Pomir) sharoitida va pasttekisliqda oʻstiriladigan ekinlarda boradigan B.viy jarayonlar hamda ayrim qon kasalliklarida qon tarkibida sodir boʻladigan B.viy oʻzgarishlar oʻrganilgan. B. sohasida birinchi darslikning chop etilishi, atamalar lugʻatining ishlab chiqilishi 1930-yilda tashkil etilgan Oʻrta Osiyo davlat universiteti tibbiyot fakulteti (1931-yildan Toshkent davlat tibbiyot instituti) biokimyo kafedrasi xodimlari Sattor Joʻra, shuningdek germaniyalik professor England nomi bilan bogʻliq. 30- yil oxirida B. sohasida dastlabki mutaxassislar tayyorlandi. fan nomzodlari (D. N. Sohibov, A. 3. Zohidov) yetishib chiqdi. B.ning 20-asr oʻrtalari va undan keyingi rivojlanishi Biokimyo, Oʻlka tibbiyot, Eksperimental biologiya, Endokrinologiya, Genetika institutlari, shuningdek bir qancha oliy oʻquv yurtlari qoshida tashkil etilgan kafedralar va laboratoriyalarda olib borilgan ilmiy tadqiqotlar bilan bogʻliq. 20-asrning 2-yarmidan boshlab gormonlar biokimyosi, hujayra metabolizmini oʻrganish, organizmda lipid almashinuvi, biotoksinlar tarkibi va taʼsirini oʻrganish borasida bir kancha ilmiy tadqiqotlar amalga oshirildi. Oʻlka tibbiyot institutida bajarilgan qalqonsimon bez patologiyasida yod va tireoid gormonlar biokimyosi sohasidagi tadqiqotlar (Y. X. Toʻraqulov, R. Q. Islombekov) shu sohadagi katta yutuqlardan biri sifatida tan olingan (1964). Hozirgi davrda Biokimyo instituti respublikada hayvonlar biokimyosi sohasida olib boriladigan yagona ilmiy markaz hisoblanadi. Bu yerda gormonlar va mikroblar (Yo. X. Toʻraqulov, T. S Soatov), oqsillar (T. X. Boboyev), hujayra biol.si (J. H. Hamidov), molekulyar biol. (B. A. Otaxonova), biologik membranalar tarkibi (A. K. Mirahmedov), radiatsion B. (A. A. Turdiyev) sohasida ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Respublikada oʻsimliklar B.dan gʻoʻzaning oʻsishiga ionlashtiruvchi nurlar taʼsiri (A. Q. Qosimov), biologik stimulyatorlar, gerbitsidlar va defoliantlar (A. Imomaliyev), fitogormonlar (A. P. Ibrohimov), hujayra va gen muhandisligi (A. Abdukarimov) va boshqa sohalarda bajarilgan ilmiy ishlar qishloq xoʻjaligida qoʻllanilmoqsa. Samarqand Davlat Universitetida olib borilgan ilmiy tadqiqotlarda ayrim mikroelementlarning qorakoʻl qoʻylarining rivojlanishiga salbiy taʼsir koʻrsatishi aniqlandi, qalqonsimon bez gormoni tiroksinning homila va chaqaloq organizmidagi moddalar almashinuviga taʼsiri oʻrganildi (M. A. Rish va boshqalar). B. ayrim sohalarining rivojlanishida T. X. Boboyev (oʻsimlik stimulyatorlari), M. N. Valixonov (oʻsimliklar biokimyosi) va boshqalarning xizmatlari bor. Bir guruh olimlar (Yo. X. Toʻraqulov, T. S. Soatov, S. K. Xoliqov, M. X. Gaynutdinov)ning siklik nukleoidlar va gormonlar regulyatsiyasi ilmiy asari Beruniy nomidagi Oʻzbekiston Davlat mukofotiga sazovor boʻldi (1985). Biokimyo, Endokrinologiya, Genetika institutlari, Toshkent va Samarqand davlat tibbiyot institutlari va universitetlari kafedralarida B.ning turli sohalari boʻyicha muhimi. t. ishlari sshib borilmoqda.
Ad:. Toʻraqulov Yo. X., Bioximiya, T., 1996; Toʻraqulov Yo. X., Molekulyar biologiya, T., 1993; Qosimova A. va boshqa, Bioximiya, T., 1988; Imomaliyev A., Zikiryoev A., Oʻsimliklar biokimyosi, T., 1987.
Yolqin Toʻraqulov.^[1]
Biokimyo asosan oqsillar, uglevodlar, lipidlar, nuklein kislotalar va boshqa biomolekularning strukturalari, vazifalari va birikish qonunlarini oʻrganuvchi fandir. Murakkabligi va kattaligi bilan ajralib turuvchi molekulalar biopolemerlar deb nomlanadi, monomerlar esa ularning tashkil etuvchi birliklardir. Har bir polimer biomolekula turli xil birliklardan tashkil topgan. Masalan, oqsil polimeri 20 xil aminokislotalardan tashkil topgan. Biokimyo eng muhim biomolekulalarning(va asosan muhim ferment-katalizatsiya jarayonlarining) kimyoviy xususiyatlarini oʻrganadi. Ushbu maqolada hujayra metabolizmi va endokrin sistemasi haqida keng tushuncha beriladi. Biokimyoning boshqa sohalari: genetik kodlash, oqsil sintezlanishi, hujayra membranasidagi transport jarayoni signal transduksiyasi. Biokimyoning asosiy maqsadi biologik molekulalarning tirik hujayralardagi jaryonlarga aloqadorligini tushunish.
Biokimyo rivojlanish tarixi
Qadimdan faraz qilib keilnganki, jonli organizmlarning biomolekulalari jonsizlarnikidan umuman farq qilib, faqatgina shu jonli organizmlargina bu molekulalarni ishlab chiqara olishi mumkin. Ammo 1828-yilda, Fredirik Wuler siydik biomolekulasini organik qismlarga ajratdi. Diastaza-bugungi kunda amilaza deb nomlanuvchi fermentning kashf etilishi biokimyoning brinchi yutuqlaridan biri edi. Biokimyo atamasi birinchi bor 1882-yilda ishlatilgan boʻlsada, birinchi marta 1903-yilda Karl Noyberg tomonidan birinchi marta rasmiy qoʻllanildi. Bundan oldin bu fanning nomi Fiziologik Kimyo edi. Shundan buyon Biokimyo fani kuchli rivojlanish bosqichiga oʻtdi. XX asrning oʻrtalarida xromotagrafiya, rentgen nurlari diffraksiyasi, 2 polyarli interferometriya, radioistop belgilash, elektron mikroskopiya, molekulalar dinamikasi rivojlandi. Bu uslublar koʻplab molekulalarning batafsil analizi hamda hujayraning metabolik jarayonlarini (shu jumladan glikozis va Kerb sikli)ustida ilmiy izlanishlar oʻtkazishga yoʻl ochib berdi.
OQSILLAR VA ULARNING FUNKSIYASI
Oqsillarning tirik tabiatdagi muhim ahamiyatini hisobga olib, shuningdek, oqsillarning tirik organizm massasining yarmini tashkil etishi va qator ajoyib xususiyatlarga ega bo‘lishi, oqsil strukturasi va funksiyasini tushunish, biologiya va tibbiyot uchun muhim muammolarni yechishda asos bo‘lishi, tibbiyot institutlarida biokimyo kursini o‘rganishni – shu sinf, organik moddalardan boshlashni taqozo etadi. Tirik organizmlar uchun xos bo‘lgan turli-tuman va juda ko‘p funksiyalarni oqsillar bajaradi, biz ularning ba’zilari bilan kursni o‘rganish davomida tanishamiz.
Shved kimyog‘ari I.Ya.Berselius 1938-yilda azot saqlovchi organik birikmalarni o‘simlik va hayvon to‘qimalaridan ajratib olib, uni proteinlar deb nomlagan (grekcha protos – birlamchi, muhim demakdir). Hozirgi tibbiyot adabiyotlarida azot saqlovchi yuqori molekulali birikmalarni oqsillar deyiladi. Oqsil termini – tuxum oqsilini qizdirilganda oq rang hosil bo‘lishiga asoslangan.
Oqsillar har qanday tirik organizm to‘qimasining asosiy qismi hisoblanib, to‘qimada bo‘ladigan turli jarayonlarda muhim ahamiyatga ega. Oqsillar tirik organizmlar ham strukturasi, ham funksiyasining asosini tashkil etadi. Molekulyar biologiya asoschilaridan bo‘lgan F.Krikning ta’biri bo‘yicha, oqsillar juda muhim moddalar bo‘lib, turli funksiyalarni juda yengil va nozik bajarishlari mumkin. Tabiatda taxminan 1010-1012 turli oqsillar bo‘lib, 106 turli tirik organizmlar, viruslardan boshlab odamgacha, faoliyatini ta’minlab beradi. Bugungi kunda, ko‘p sondagi tabiiy oqsillardan juda kam qismining tuzilishi va strukturasi aniqdir. Har bir organizm o‘ziga xos oqsillar to‘plami bilan xarakterlanadi. Fenotipik belgilar va funksiyalarning turli-tumanligi bu oqsillarning spetsifikligi, ko‘pchilik holda multimolekulyar strukturaga ega bo‘lishi bilan belgilanadi.

Organizmda sodir bo‘ladigan barcha ximiyaviy reaksiyalar majmuini tashqi muhitdan ximiyaviy moddalarni qabul qilinishi va o‘zlashtirilishi (assimilyatsiya), ularni parchalanib (dissimilyatsiya) oxirgi mahsulini hosil bo‘lishiga qadar tiriklikning asosiy mazmunining poydevori hisoblangan modda almashinuvi tashkil etadi.

Tabiatda mavjud tirik organizmda sidirg‘a ravishda sodir bo‘ladigan modda almashinuvni barcha detallarini o‘rganish biologik ximiya fanining asosiy vazifasi sifatida qabul qilingan. Bioximiyaviy ilmiy tadqiqot ishlari keng ko‘lamdagi masalalarini o‘zida mujassamlantiradi. Biologiyada biror-bir masala, hoh u nazariy bo‘lsin yoki amaliy bo‘lsin, bioximiya bilan bog‘liq ravishda ish ko‘rishi muqarrar.
Shuning uchun ham zamonaviy bioximiya o‘zaro yaqin fanlar biologiya, qishloq xo‘jaligi, tibbiyot, doishunoslik fanlarini birlashtiradi va ular bilan birgalikda ish ko‘radi.
Mustaqil fan sifatida bioximiya XIX asrda shakllandi. XIX asrning birinchi yarmiga qadar organik moddalarning sanoqli turlari ma’lum edi. Nemis ximigi Gmelinning darsligida (1822y.) faqat 80 ga yaqin organik birikmalarning nomi keltiriladi. Organik ximiyaning maqsadi va vazifasi o‘sha davrga qadar hali to‘liq aniqlanmagan edi. Shved olimi Berselius organika fanini ikkita bir-biridan keskin ajraladigan ikki sinf o‘simlik va hayvonga bo‘ladi.
Tiriklik mazmuni organik elementlarga emas, balki qandaydir boshqa «hayot» deb ataladigan narsa bilan bog‘liq. Bersilius boshqa narsa deb ataydigan bu narsa noorganik ximiya doirasidan tashqarida yotadi. Bersilius inson kelgusida organik birikmalarni sun’iy ravishda yaratishi va uni sintez yo‘li bilan bunyodga keltirishiga ishonch hosil qilmaydi. Vitalistlar oqimi vakili hisoblanmish Bersiliusning fikri asossiz ekanligini uning shogirdi nemis ximigi F.Vyoler mochevinani sintez yo‘li bilan olishi natijasida isbotladi. Shundan so‘ng tez orada tabiatda mavjud qator biologik birikmalar sintez yo‘li bilan olina boshlandi va organik ximiya bilan biologik kimyo orasida mavjud devor quladi.
XIX asrning ikkinchi yarmidan boshlab organik ximiya tez sur’atlar bilan ravnaq topa boradi va sintez yo‘li bilan olingan organik birikmalar sanoat va qishloq xo‘jaligida muhim ahamiyatga ega bo‘la boradi.
Biokimyoning shu tariqa tez taraqqiy topa borishi va xalq xo‘jaligining turli-tuman tarmoqlarida qo‘llanilishining asl sababi ximik, biolog va fiziologlarning o‘simliklar va hayvonot olamini o‘rganish borasida olib borgan hamkorlik ishlarining, hamda patologlar va vrachlarning o‘z ishlarida ximiyaviy uslublarni qo‘llashlari natijasi desa bo‘ladi.
XIX asrning o‘rtalariga kelib qator fermentlar: so‘lak fermenti — amilaza, parchalanuvchi polisaxaridlar, oshqozon shirasi — pepsin, oshqozon osti bezi shirasi — tripsin, parchalanuvchi oqsillarning to‘liq tavsifi berildi. Bersillus ximiyaga katalizatorlar tushunchasaini kiritdi. Katalizatorlar tarkibiga o‘sha davrda mavjud bo‘lgan barcha fermentlar kiritiladi.
1935 yilda Fransiya ximigi M.SHevrel tomonidan muskul tarkibida kreatin, biroz keyinroq o‘z tarkibiga ko‘ra unga o‘xshash kreatininni aniqlanadi va tavsifi beriladi. Skelet muskullari, sut kislotasining tarkibi va skilet harakati jarayonida uni to‘planishini nemis ximigi Y.Libix aniqlaydi. 1839 yilda oziq-ovqat tarkibiga o‘simlik va hayvonlarning asosiy tarkibiy qismi bo‘lgan oqsil, yog‘ va uglevodlar kirishi aniqlanadi.
XIX asr o‘rtalarida yog‘ strukturasi aniqlanadi va fransuz ximigi Bertlo tomonidan uni sintez qilish amalga oshiriladi. Rus olimi A.M.Butlerov uglevodni sintez qiladi va organik birikmalar nazariyasini taklif etadi.
Shu vaqtning o‘zida turish hujayralarini Fransiyada K.Konyatur va Germaniyada (1836-1838yy.) o‘rganilish davrida shakarni bijg‘ish (achish)i va uzoq vaqtdan beri olimlar e’tiborini o‘ziga jalb etgan spirt hosil bo‘lish jarayoni aktiv ravishda o‘rganila boshlandi. Bijg‘ish jarayonini o‘rgangan olimlar qatoriga fransiyalik Y.Libix va L.pasterni kiritish mumkin. L.Paster bijg‘ish biologik jarayon bo‘lib, unda tiroik bijg‘ituvchi hujayralar ishtiroki muqarrar degan xulosaga keladi.
Libix esa bu jarayonga murakkab ximiyaviy reaksiya sifatida qaraydi. Bu masalaga nemis olimi E.Blyuyer va rus ximigi M.M.Manasseina bijg‘ish jarayoni hujayrasiz bijg‘ituvchi hujayra shirasi ishtirokida alkogol bijg‘ishi sodir bo‘lishi tasdiqlanadi. Shunday qilib 1870 yilda Libixning tirik organizmlar hayot holatiga fermentlar ta’siri nazariyasi o‘z tasdig‘ini topdi va o‘z ahamiyatini hozirgi kunga qadar yo‘qotgani yo‘q.
Bioximiya XX asrga kelib o‘z rivojining yuksak darajasiga ko‘tarila boradi. Bu davrdan boshlab bioximiya o‘rganish obyektida mos ravishda ixtisoslashgan holatiga o‘ta boradi. O‘simliklar va unga vobasta ravishda mikroorganizmlar bioximiyasi barcha mamlakatlar universitetlari kafedralarida ilmiy tekshirish institutlarida o‘rganiladi. Oqsillar, karbon suvlar, lipidlar, vitaminlar o‘simliklar, hayvonlar va mikroorganizmlarning tarkibiy qismi hisoblanadi va bioximiyaning asosiy o‘rganish manbalaridan bo‘lganligi tufayli barcha bioximik olimlar o‘rganishga xuruj etganligi ma’lumo O‘simliklar va mikroorganizmlar uchun glyukozidlar, oshlovchi moddalar, efir yog‘lari, alkoloidlar, antibiotik va boshqalar xarakterli.
Nomlari tilga olingan birikmalardan glyukozidlarning bir nechtasini fermentlar ishtirokida Fransuz ximigi E.Burklo sintez qilishga erishgan. O‘simliklarning guli va mevasida uchraydigan rangli pigmentlar antotsionlarning tuzilishini aniqlash va bayon etish borasida nemis ximigi R.Vilshtetter ishlari muhim ahamiyatga ega. Azot geterotsiklik birikmalari — alkoloidlarni nemis ximigi A.ofman, Shvetsariya ximigi A.Pikti va rus ximigi A.P.Orexovlar o‘rganganlar.
Bioximiya taraqqiyotida viruslarni birinchi bo‘lib o‘rganish va aniqlashga muvaffaq bo‘lgan D.I.Ivanovskiy va o‘simlik organizmida moddalarni oksidlanish jarayoni va unda oqsilni rolini o‘rgangan I.P.Borodinlarning ishlari muhipm ahamiyat kasb etadi.
Uglevodlarni anaerob almashinuvi va o‘simliklarni nafas olishi borasida Peterburg universiteti professori S.P.Kostichevning ilmiy tadqiqot ishlari bioximiya, xususan fiziologik ximiyani rivojida muhim o‘rin egalladi. Varshava universiteti professori M.S.Svet ishlab chiqqan xromotografiya uslubi hozirgi kunda ham qo‘llaniladi.
K.A.Temiryazevning fotosintez borasidagi ishlari biokimyo, xususan fiziologik kimyo fani taraqqiyotga naqadar muhim ahamiyatga ega ekanligini o‘quvchi botanika, o‘simliklar fiziologiyasi, bioximiya darsi jarayoni va ilmiy tadqiqot ishlarini olib borish jarayonlaridan yaxshi biladilar. K.A.Temiryazevning shogirdlari V.I.Palladin biologik oksidlanish muammosi, D.P.Pryanishnikov o‘simliklarning azot almashinuvi, V.S.Butkevich bioximiya fanini, o‘simliklarda oqsil va oqsil almashinuvi nazariyasini yaratishi bu fanni rivojida katta hissa qo‘shadi.
Antibiotiklarning yangi xillarini sintez yo‘li bilan yaratilishi, ularni tozalash uslublarini ishlab chiqish, mikrobiologik sintezning yangi uslublarini yaratish borasidagi izlanishlar, hamda biologik aktiv birikmalar, vitaminlar, defitsit aminokislotalar, nukleotidlar va boshqalarni sintez yo‘li bilan yaratish shular jumlasiga kiradi.
Bioximiya o‘z taraqqiyoti davomida yuqorida ta’kidlanganidek xususiy yo‘nalishlar texnik va sanoat bioximiyasi, o‘simliklar, hayvonot olami va odam bioximiyasi, vitaminlar, enzimlar, evolyutsion bioximiya singari yo‘nalishlarda ish olib borib, yuksak muvaffaqiyatlarga erishganligi muqarrar.
Texnik va sanoat bioximiyasida xalq xo‘jaligi uchun zarur, rentabel xom ashyosini yaratish, ularni saqlash, ratsional foydalanish hamda madaniy o‘simliklarni hosildorligini oshirish, uzumchilik, sharbat va vinolar ishlab chiqarish texnologiyasi va nihoyat oziq-ovqat ishlab chiqarish sanoati, non mahsulotlari uchun muhim oqsil, uglevodli yog‘ mahsulotlarini saqlash, qayta ishlash va ularning ayrimlarini sintez yo‘li bilan yaratish texnologiyasi ishlab chiqiladi.
Hayvonot olami va odam bioximiyasi taraqqiyotida har xil mamlakatlarda faoliyat ko‘rsatadigan fiziologlar, ximiklar, patolog va vrachlarning salmoqli ulushini alohida ta’kidlamoq joiz. Xususan fransiyalik fiziolog K.Bernar laboratoriyasida sut emizuvchi hayvonlar jigarida glikon mavjudligi aniqlanib, uning shakllanish yo‘llari va mexanizm hamda uning parchalanishini idora qilish yo‘llari ishlab chiqilgan. Shu laboratoriyaning o‘zida 1856 yilda L.Korvizar oshqozon osti bezi shirasida ferment — tripsin borligini aniqlaydi.
Germaniyada F.Xoppe, Zeyler va E.Fimer laboratoriyasida oddiy va murakkab oqsillarning tuzilish strukturasi va xossalari hamda kislota va ishqor bilan isitish va ferment ta’sirida sun’iy yo‘l bilan parchalashi o‘rganiladi.
Angliyaning Kembridj universitetida bioximiklar maktabi tashkilotchisi F.Xopkins oqsilning aminokislota tarkibini o‘rganadi hamda triptofan va glushatipni ochadi, aminokislotalar va vitaminlarni ovqatlanishdagi rolini o‘rganadi.
Rossiya Harbiy tibbiyot fanlari akademiyasi akademigi A.Y.Danilevskiy oqsil ximiyasi va fermentlaini ajratib olish va tozalashni ishlab chiqadi va ularning ta’sir mexanizmi hamda qaytish darajasi fermentativ reaksiyasini o‘rganadi.
Eksperimental tibbiyot institutida M.V.Nenskiy porfinlar kimyo, mochevina biosintezi va aminokislotalarni parchalovchi bakteriya fermentini o‘rganishga muvaffaq bo‘ladi. Ayniqsa A.Y.Danilevskiy, M.V.Nenskiy va I.P.Pavlov laboratoriyalari ovqat hazm qilish va jigarda mochevinani ajralishi borasida olib borgan hamkorlik ishlari e’tiborga molik.
Moskva universitetida V.S.Gurvich muskulda azot ekstrativ (oqsil bo‘lmagan) moddalar karnozin va karritinni o‘rganadi. Bioximiyada qator ilmiy tadqiqot ishlarining asosiy obyekti turli xil fermentiv reaksiyalarni parenximatoz qismlari asosan jigarda sodir bo‘lishini o‘rganish bo‘lgan va hozirgi kunda ham bu ishlar o‘z ahamiyatini yo‘qotmagan holda davom etayotir.
XX asrda bioximiya oldida turgan asosiy obyektlardan biri qo‘zg‘alish xususiyati bilan xarakterlanadigan to‘qimalar, asosan miya va muskulda o‘tish xarakterini o‘rganishdan iborat bo‘lgan. XX asr o‘rtalariga kelib neyroximiya shakllangan mustaqil yo‘nalishlardan biri sifatida qon bioximiyasi, qonning nafas olish funksiyasi, boshqacha aytganda qonning O₂ qabul qilish, CO₂ ni ajratish jarayonini o‘rganishga qaratilgan.
Bu davrda vitaminlar, gormonlar, mikroelementlar xususan mikroelementlar va ularning har xil organlarga tarqalishi, fiziologik roli, ta’sir mexanizmi, ferment reaksiyasiga ta’siri o‘rganiladi.
Biologik krugovorotga tirik organizmlarda utuvchi organik moddalari sintez va parchalanish jarayonlari kiradi. Bunda juda kam energiya sarflanadi. Organik moddalarning sinteziga kuyoshdan keluvchi energiyani 0,1-0,2% sarflanadi, geologik almashinuvda 50% .
Yerda xayot paydo bulgach, tabiatdagi kimyoviy elementlar biosferada tuxtovsiz almashinuvda buldi, ya’ni tashki muxitdan organizmlarga va undan yana tashki muxitga utib turadi. Asosan O_2, S, N₂O, N, P, S va boshkalar.
Insonning tabiatga ta’siri: urmonlarni kesilishi, landshaftlarni uzgarishi, yangi yerlarni uzlashtirish; 1600 yildan xozirga kadar inson 162 tur kushni, 100 ta sutemizuvchi turlarni yuk kildi.
Suv ayniqsa organizmlarni yashashi uchun juda muhim ahamiyatga ega. Yer yuzidagi tirik organizm suvsiz yashashi mumkin emas. Chunki har qanday hayvon, о‘simlik va kishilarning xujayra va tо‘qimalarida ma’lum miqdorda suv bor. Suv ayniqsa, kishi organizmi uchun zarur. Chunki inson vaznining 70% i suvdan iborat. Shu sababli inson ovqatsiz bir oygacha yashasa ham suvsiz bir necha kun yashashi mumkin xolos. О‘simlik va hayvonlar organizmida suvning miqdori 50-98% gacha bо‘ladi. Agar inson tanasidagi suvning 12% i yо‘qolsa u halok bо‘ladi. Har bir kishi о‘rtacha shaxsiy gigiyenasi va maishiy kommunal zaruriyatlar uchun sutkada 150-200 litr suv tо‘g‘ri keladi. Shunday qilib, suv kundalik xayotimizning hamma soxalari qullaniladigan juda muhim universal tabiiy resursdir.
Oqsillarning elementar tarkibi
Oqsillarning elementar tarkibi quyidagicha: uglerod 50,6 – 54,5%, azot 15-17%, kislorod 21,5 – 23,5%, vodorod 6,5 – 7,3%, oltingugurt – 0,5% ni tashkil qiladi. Oqsil molekulasida azot miqdori doimiy bo‘ladi va o‘rtacha 16%ni tashkil etadi. Bu elementlardan tashqari oz miqdorda fosfor temir, rux, mis, marganets, magniy va yod uchraydi. Azot miqdoridan foydalanib plazmadagi oqsil miqdori aniqlanadi. Oqsillar kislota, ishqor va ferment yordamida gidrolizlanganda aminokislotalar hosil bo‘ladi. Oqsillarning aminokislota tarkibi va aminokislotalarning tasnifi
Oqsillar tarkibiga 20 xil aminokislotalar kiradi. Bu aminokislotalar L-qator α-aminokislotalar hisoblanadi. Oqsil molekulasidagi aminokislotalar quyidagi guruhlarga bo‘linadi:
1. Strukturasi bo‘yicha aminokislotalar 3 sinfga bo‘linadi: alifatik, aromatik va geterotsiklik.
2. Elektrokimyoviy xossalari bo‘yicha aminokislotalarni quyidagi uch sinfga bo‘lish mumkin: nordon, neytral va asosli xossaga ega bo‘lgan.
Zamonaviy ratsional aminokislota tasnifi radikallarning polyarligiga (R-guruhlar), ya’ni pHning fiziologik qiymatlarida suv bilan reaksiyaga kirish qobiliyatiga asoslangan (pH 7,0ga yaqin).
Radikallarni saqlovchi aminokislotalarning 5 sinfi quyidagicha tafovut etiladi (2-jadval):
a) nopolyar (gidrofob);
b) polyar (gidrofil);
d) aromatik (ko‘pincha nopolyar);
e) manfiy zaryadlangan;
f) musbat zaryadlangan.