ГЛАВА 1. Молекулы и жизнь
Биохимия - это наука о молекулярных основах жизни. Существует несколько причин тому, что в наши дни биохимия привлекает большое внимание и быстро развивается. Во-первых, биохимикам удалось выяснить химические основы ряда важнейших биологических процессов. Назовем, в частности, такие выдающиеся достижения, как открытие двухцепочечной спирали дезоксирибо-нуклеиновой кислоты (ДНК), расшифровка генетического кода, определение трехмерной структуры некоторых белков, описание основных путей метаболизма. Во-вторых, обнаружены общие пути превращения молекул и общие принципы, лежащие в основе разнообразных проявлений жизни. Оказалось, что столь различные организмы, как бактерия Escherichia coli и человек, имеют много общего на молекулярном уровне. Оба организма используют одни и те же строительные блоки для образования макромолекул; в принципе одинаково происходит передача генетической информации от ДНК к рибонуклеиновой кислоте (РНК) и далее к белкам; оба вида используют аденозин-трифосфат (АТР) в качестве энергетической валюты. В-третьих, биохимия оказывает все более глубокое воздействие на медицину. Так, например, определение активности ферментов играет в настоящее время важную роль в клинической диагностике. Содержание определенных ферментов в сыворотке крови может служить ценным критерием при диагностике недавно перенесенного инфаркта миокарда. Кроме того, биохимия постепенно создает основу для рационального назначения лекарственных препаратов. Исключительную важность представляет выяснение молекулярных механизмов некоторых заболеваний, например серповидноклеточной анемии или большого числа врожденных нарушений метаболизма, исследованных к настоящему времени. В-четвертых, быстрое развитие биохимии в последние годы позволило исследователям приступить к изучению самых острых, коренных проблем биологии и медицины. Каким образом на протяжении индивидуального развития из одной клетки возникают такие разнообразные клетки, как мышечная, нервная или печеночная? Как клетки находят друг друга при формировании сложного организма? Как контролируется рост клеток?
Рис. 1.1.
Модель двойной спирали ДНК. Диаметр спирали около 20 А.
Рис. 1.2.
Пространственные модели атомов водорода, углерода, азота, кислорода, фосфора и серы.
Каков механизм памяти? Каким образом возникает нервный импульс в сетчатке глаза при действии света? В чем причина рака? Каковы причины шизофрении?
