биохимия

БИОХИМИЯ, наука, изучающая входящие в состав организмов хим. в-ва, их структуру, распределение, превращения и функции. Совокупность превращений этих в-в составляет обмен в-в, лежащий в основе жизнедеятельности всех организмов. Как наука Б. сформировалась в кон. 19 в., хотя мн. биохим. процессы, лежащие в основе хлебопечения, сыроварения, виноделия, квашения и др., известны с глубокой древности. Совр. Б. охватывает обширную область знаний и является основой мн. отраслей практич. деятельности человека (в частности, с. х-ва). Всестороннее изучение обмена в-в у р-ний, микроорганизмов и ж-ных позволяет управлять их развитием и повышать их продуктивность. Важная проблема совр. Б. р-ний — выяснение молекулярных механизмов и условий азотфиксации с целью повышения плодородия почв. Этот процесс осуществляется благодаря ферменту нитрогеназе, к-рый превращает азот воздуха в аммиак при обычных темп-ре и давлении (в пром-сти синтез аммиака — сырья для получения азотных удобрений — происходит при темп-ре ок. 500°С и давлении 300—350 атм). Полная расшифровка структуры нитрогеназы и выяснение наиб. благоприятных условий для её действия и регуляции даст возможность повысить азотфиксацию у бобовых культур и увеличить сбор белка с единицы площади. Ведутся работы по перенесению генов (методом генетич. инженерии), от к-рых зависит синтез нитрогеназы, из азотфиксирующих бактерий в др. почвенные микроорганизмы. Одна из осн. задач Б. р-ний — биохим. характеристика растит. пищ. сырья (содержание белка и клейковины в зерне, определение аминокислотного состава белков, сахара в сах. свёкле, витаминов в овощах и т. д.) и разработка методов регулирования его хим. состава. Большое практич. значение имеет изменение аминокислотного состава белков зерна, пищевая и кормовая ценность к-рых лимитируется низким содержанием в них аминокислоты лизина. Путём использования нек-рых мутантов кукурузы удалось вывести её новые сорта с повыш. содержанием в белке лизина, т. е. с более высокой пищевой и кормовой ценностью. Не менее серьёзная задача — исследование биохим. процессов в растит. сырье при хранении и переработке. Стойкость зерна, плодов, овощей и величина потерь полностью определяются биохим. факторами. Чрезвычайно важный вопрос для с. х-ва — выяснение биохим. механизмов влияния разл. природных и синтетич. соединений на насекомых-вредителей с.-х. культур. Известно, что нек-рые биологически активные в-ва (феромоны), выделяемые в ничтожных концентрациях особями определ. вида, могут специфически влиять на поведение и состояние др. особей того же вида. Выяснение мол. механизмов действия этих в-в позволит разработать более эффективные методы защиты р-ний от вредителей. Важнейшие проблемы совр. Б. с.-х. ж-ных — изучение особенностей обмена в-в (в норме и при различных патол. процессах), исследование соединений организма, имеющих практич. значение в диагностике болезней и селекц.-зоотехнич. работе, установление биохим. основ ведения жив-ва и др.

На основе биохим. исследований решаются мн. вопросы жив-ва. Среди них центр. место принадлежит биохим. характеристике кормов (содержание в них белков, углеводов, аминокислот, витаминов, минер. в-в), на основе к-рой составляются сбалансиров. рационы для с.-х. ж-ных, обеспечивающие рост их продуктивности при сокращении затрат кормов. Ценные кормовые добавки для нужд жив-ва (кормовые дрожжи, нек-рые аминокислоты, витамины и др.) получают микробиол. синтезом — одним из методов совр. биотехнологии. На основе глубокого изучения обмена в-в микробной клетки создаются всё более совершенные инж.-биол. системы, в к-рых свойственная микроорганизмам огромная энергия ферментативного превращения в-в используется для направленного синтеза продуктов их обмена. Всесторонне изучается обмен в-в микроорганизмов рубца, играющих существ. роль в обеспечении жвачных ж-ных белком.

^{• Афонский С. И., Биохимия животных, 3 изд.. М.. 1970; Кретович В. Л., Биохимия растений, М., 1980; Брухман Э. Э., Прикладная биохимия, пер. с нем., М., 1981; Малахов А. Г., Вишняков С. И., Биохимия сельскохозяйственных животных, М., 1984.}