О.Н. Зефирова - Краткий курс истории и методологии химии (1118122), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Так возникли химия витаминов (конец 1920-х — 1930-е гг., А. Сент-Дьерди, У.Н. Хоуорс, П. Каррер, Р. Кун); хн- 105 Главе /О. Особенности и тенденции тония линии в ХХ в. мил стероидов и стероидных гормонов (1920-е — 1940-е гг., Г.О. Влланд, А.О. Виндаус, А. Бугенандт, Л.С. Ружичка); химия алкалоидов и природных пигментов (начало ХХ в, Р. Вильппетгер, Р. Робинсон, Л.С. Ружичка, Р. Кун) и другие области исследований. К началу ХХ в.
методы органической химин широко использовались и и и нз ченнн белковых веществ; однако природа белков, несмотря на данные о продуктах нх гидролиза осшвалас неизвестной. Предположение о том, что белки построены из однотипных соединений было впервые сделано немецким ученым А. Косселем. В 1901 — 1902 гг. в фундаментальных работах немецкого химика . ":-::.'в)-'~!!! Э. Фишера было постулироваио. что белки построены из аминокислот, соединенных пептидной связью.
В последующее десятилетие Э. Фишер, Т Курциус)„Э. Абдергальден и др. ученые синтезировали несколько десятков полипептндов различного состава и молекулярного веса. Следует отмеппь. что, помимо пептндной теории, в начале ХХ в. предлагалось и иное решение вопроса о строении белка. Э. Абдергальден, Н,Д. Зелинский и некоторые другие ученые придерживались дикетоттерозиновой теории. которая постулировала наличие в белках замкнутых циклических группировок, поскольку с точки зрения органической химии того времени так легче всего было объяснить обнаруженную «компакгностьн белковых молекул в растворах.
Правомерность пептнлной теории Э. Фишера была доказана только в середине столетия английским биохимиком Ф.Сенгером, установившим (в 1949 — 1954 гг.) первичную структуру молекулы бел- "-':ф кового гормона — инсулина. Исследования Ф. Сенгера открыли новый этап в развитии химии белков и фер- Рвс. аб. Ф. Сенгер ментов (факт о белковой природе ферментов к этому времени был уже экспериментально доказан в работах Дж.Б.
Самнера. Дж.Х. Нортропа н др.). В начале 1950-х гг, Л. Полинг разработал представления о вторичной структуре белка, высказав идею о спиральном строении полипептндной цепи (он впервые дал описание а-спирали). Позже появились работы по установлению третнчной структуры белков методами рентгеносгрухтурного анализш в конце 1950-х- начале 60 гг. английские биохимики М. Перутц и Дж.
Кендрю расшифровали пространственное строение молекул гемоглобина и миоглобнна. Примерно в те же годы в работах американских биохимиков К.Б. Анфинсена, С. Мура и У.Х. Стайна впервые было проведено изучение амннокислотной последовательности фермента (рибонуклеазы) и установлено 1Об 10.2. Достилгелил раз«нчнм«областей «инин е ХХ е. Новые направление строение его активного центра. Эти исследования позволили сделать фундаментальное заключение о том, что специфическая конформация каждого белка (третичная структура), а также его функциональная активность определяется последовательностью аминокислот полипептндной цепи.
Данное положение стало базовым при изучении механизма пространственной укладки белков и изучении строения активных центров ферментов и их каталитнческих ~~ой~~в'. В середине ХХ в. началось интенсивное развитие химии нуклеиновых кислот, Эти соединения были выделены нз природных источников еще во второй половине Х1Х в., однако, долгое время они ие привлекали особого внимания исследователей. Физиологическую роль нуклеиновых кислот сводили к участию в накоплении фосфора в организме, а строение этих веществ считали существенно менее разнообразным по сравнению с белками. Некоторые основы этого строения (как соединенной неизвестным образом последовательности нуклеотидов, состоящих из остатков фосфорной кислоты, углеводной части и пуринового или пиримидннового основания) были установлены к 1910-му г.
в работах Ф.А. Левина и др. Интерес к нуклеиновым кислотам возрос только в Рнс,б7. А. Тола начале 1940-х гг., когда в рабо- тах некоторых биологов появились данные об участии рибонуклеиновых кислот (РНК) в синтезе белка н о возможной связи дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) с процессом:,',,,';,:;,,':.','ф передачи наследственных признаков. В начале 1950-х гг. было сделано два основополагающих открытия в химии нуклеиновых кислот. Английские химики А.
Тодд и Д.М. Браун обосноввлл базовый принцип строения РНК, согласно Рис.63.реитгеногрвммв которому нуклеозидные елиницы соединены по- ~"фф~~~~(„""",'Я~"„ вторяющнмися фосфодиэфирными связями между 3' и 5'-гилроксильными группами соседних иуклеозндов.
В 1953 г. Дж. Уотсон и Ф. Крик с помощью рентгенограмм ДНК, полученных Р. Франклин н М. Уилкиисом, установили вторичную структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты. Важной особенностью этого строения была комплементарность цепей двойной спирали ДНК, что позволило объяснить процесс удвоения молекул ДНК прн делении клеток.
1 Отметнм, что к !970-м гг. интерес к поннмвнню основ биологического катализа существенна возрос и вслелствне осознвниоа возможности технологического нспользоввнил ферментов (примерно в зто время началось зврожленне бноме«по«огни). 107 Глава 10. Оеобеииоети и теидеиции развитие тиеии е ХХ е. После открытий А. Толда, Д. Брауна, Дж. Уотсона и Ф. Крика произошло лавинообразное увеличение количества работ в области химии и биологии нуклеиновых кислот и подобных соединений. Возникло новое самостоятельное направление исследовании — молекулярная биология— изучающая биологические явления на молекулярном уровне. Она добилась удивительных успехов в изучении химизма передачи наследственных признаков. Так, в 1950-х — 1970-х гг.
были синтезированы первые поли- нуклеотиды (А. Тодд, С. Очоа, Х.Г. Корана), расшифрован генетический код (Р.У. Холли, Х.Г. Корана, М,У. Ниренберг), расшифрована первичная структура ряда молекул ДНК и РНК (Ф. Сентер, У. Гилберт), синтезировани биологически активные ДНК (А.
Корнберг, Х. Корана) н тд. Все эти исследования открыли пугь для развития геииай инженерии. »' Во второй половине ХХ столетия в области молекулярной биологии были сделаны важнейшие открытия, касающиеся химических основ процессов синтеза белка в клетке, передачи нервного импульса и многих других биологических процессов. В 1970-х — 1980-х гг. американские биохимики С. Олтмен и Т.Р. Чек открыли важный факт, заключающийся в том, что не только ферменты, но и рибонуклеиновые своеобразный символ прогресса кислоты могут обладать каталитической наук на стыке органической хи- активностью, что привело к появлению но- вых идей о происхождении жизни иа Земле. Хотя осмысление и тщательный анализ научных достижений второй половины ХХ в.
историкам химин еще предстоит, тот факт. что области исследований на стыке органической химии с биологией стали в этот период доминирующими в научном химической проблематике, представляется несомненным уже сейчас. Более того, интерес к изучению биологических объектов и процессов проявился практически во всех областях химической науки. Итак, долгий путь развития химических теорий привел к небывалому прогрессу химии ХХ в., результаты которого стали неотьемлемой частью общего прогресса естествознания и повседневной жизни каждого человека.
На этом пути проникновения человеческого разума в тайны устройства вещества и сущности его превршпений возникало множество трудностей и происходила не одна смена теорий. Однако, несмотря на все трудности, захватывающая, интеллектуально емкая и поразительно красивая химическая наука — »наука сродни искусству» — всегда привлекала и, несомненно, будет привлекать внимание многих и многих поколений исследователей.
108 Приложения ПРЕДМЕтНЫй УКазетЕЛЬ Атомизм — 12, ! 4, 25,28 Бертоллнды — 101 — 102 Валентиость- 67 — 72, 74, 77, 80, !01 Витал изм — 61 Гипотеза ° Авогадро — 54 ° Праута — 73, 79 Дал ьтониды — 101 — 102 Дифференциация наук — 94 Закон ° второй закон Гей-Лвзссака - 52 - 53 ° действувзщих масс - 86 ° изоморфизма — 53 ь кратных отношений -46, 48, 51, 53 ° октав — 74 ° парциальных давлений — 44 ° периодический закон Менделеева - 73 — 74 ° постоянства состава -49, 52 — 53, Г01 ° посгоянства сумм теплот — 85 ° разбавления Оствальда — 90 ° сохранения энергии — 76, 85 ° удельных теплоемкостей — 53 ° электролиза Фарадея — 76,88 Интеграция наук — 94 Катализ — 85 — 87, 97 Кинетика — 86, 95 — 97 Метод ° валеитных связей — 83 — 84 ° молекулярных орбиталей — 83 — 84 е познания дедуктивный — 10, 22 ° познания индуктивный — 10, 22 Мнксис- 13, 14 Моделирование — 93 Молекулярная биология — 105,108 Оптическая изомерия — 71 Радикальный состав — 62 Редукционизм - 83 Резонансструктур- 83 Связь е коваяентная — 80.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
