ЛЕКЦІЯ 1.
ВСТУП.
Предмет і завдання біохімії. Коротка історія розвитку.
Будова рослинних клітин і тканин.
Хімічний склад плодів і овочів.
Література: В.Л. Кретович Биохимия растений,1980 г., Б.П.Плешков Биохимия с/х растений, 1987 г., Л.В. Плешков Биохимия плодов и овощей, 1970 г.
1. Предмет і завдання біохімії. Коротка історія розвитку.
Біохімія – це наука, яка вивчає хімічний склад живих організмів, властивості та будову речовин живого та перетворення речовин і енергії в процесі життєдіяльності. Вона поділяється на три відділи:
статична біохімія;
динамічна біохімія;
функціональна біохімія.
Статична біохімія вивчає – хімічний склад живих організмів, виділення з організму індивідуальних речовин і вивчення їх складу і структури.
Динамічна біохімія займається вивченням хімічних перетворень сполук і зв’язаної з цими перетвореннями енергії в процесі життєдіяльності.
Функціональна біохімія вивчає взаємозв’язок між будовою хімічних сполук і зв’язаної з цими перетвореннями енергії в процесі життєдіяльності з однієї сторони і функцією клітин, тканин – з другої.
Як самостійна наука біохімія сформувалася в кінці 19 століття, на початку 20 століття. ЇЇ становленню сприяли успіхи у вивченні хімічної природи сполук та успіхи фізіології в дослідженні процесів, що відбуваються в живих організмах, в силу цього на перших етапах свого розвитку вона називалася фізіологічною хімією.
Розвитку біохімії сприяли дослідження, як вітчизняних, так і зарубіжних вчених. Так, О.Я. Данилевський, один із основоположників біохімії, вперше сформулював ряд положень, які пізніше стали основою поліпептидної теорії структури білків. Зокрема, він досліджував хімізм біуретової реакції і порівнюючи її властивості з деякими властивостями білків, дійшов до висновку, що залишки амінокислот у білку зв’язані за допомогою –СО-NH-груп. Дещо пізніше німецький вчений Є.Фішер назвав цей зв’язок пептидним. Наприкінці XIX ст. (1880 р.) М.І.Лунін відкрив досить важливу групу речовин – вітаміни.
В 1903 р. Нейберг вперше застосував термін „біохімія” по відношенню до науки про хімічні процеси в живих організмах. В 1911 р. К.Функ, польський вчений, виділив в чистому стані вітамін В1 , а в 1926 р. Самнер вперше одержав в кристалічному стані фермент уреазу і довів, що вона є білком.
Праці російських і радянських вчених сприяли дальшому розвитку біохімії. Імена деяких вчених набули світового значення. Зокрема, К.А.Тімірязева, в області фотосинтезу, фізики і хімії хлорофілу, М.С.Цвета, який розробив хроматографічний метод розділення речовин, вивчав хлорофіл і рослинні каротиноїди. С.Н.Виноградський вивчав біохімію мікробів, Д.І.Івановський відкрив фільтруючі віруси, О.М.Бах – основоположник вчення про окисно-відновні процеси в живих системах. С.П.Костичев, Л.А.Іванов, О.Н.Лебедєв зробили значний внесок у вивченні хімізму процесів бродіння і дихання. В 1925 р. Було відкрито перший заклад з біохімії – Український біохімічний інститут. Засновником його був О.В.Паладін. Він також є автором першого підручника з біохімії.
Серед зарубіжних вчених, які зробили значний внесок у розвиток біохімії слід відзначити: О.Варбурга, Г. Кребса, Д.Уотсона, Ф.Кріка, Р.Холлі, П. Мітчелла, Л.Полінга та інших.
Перші хімічні і біохімічні дослідження плодів і овочів, на яких засновано раціональне їх використання в промисловості були розпочаті Ф.В.Церевитиновим і на протязі багатьох років успішно проводилися під його керівництвом в Інституті народного господарства ім. Г.В.Плеханова і Всесоюзному науково-дослідному інституті плодоовочевої промисловості.
Плоди і овочі являють собою органи або видозміни основних органів однорічних, дворічних і багаторічних рослин.
В житті рослини всі органи – бульби, коренеплоди, плоди і ягоди виконують відповідні функції. Тому біохімічні процеси, які проходять в плодах і овочах залежать від ролі, яку вони виконують в організмі. Всі овочі і плоди розділяють на 3 групи:
1) група – вегетативні органи дворічних рослин – бульби, коренеплоди, цибулини і качани.
2) група – генеративні органи однорічних (овочевих) і багаторічних (плодових) рослин – плоди і овочі.
3) група – листки – салат, шпинат і інші.
Характерною особливістю всіх трьох груп плодів і овочів є великий вміст води в їх тканинах, в якій розчинено багато речовин, необхідних для життя. Тому вони є дуже хорошим субстратом для розвитку фітопатогенних мікроорганізмів. З великим вмістом води пов’язано також проходження біохімічних процесів і тому порушення цих процесів викликає погіршення смакових, харчових і технологічних властивостей плодів і овочів, що є причиною виникнення різноманітних хвороб. Тому вивчення всіх біохімічних процесів, які проходять в плодах і овочах є дуже важливим.