O`zbekiston biokimyogar olimlarining biokimyo taraqqiyotiga qo`shgan hissasi

1. 
   Biokimyo fanining maqsad va vazifalari.
   
2. 
   Biokimyo faniga hissa qoshgan olimlar
   

Bioximiya «molekulyar» fanlar, ximiya, fizik-ximiyaviy, molekulyar fizik metodlaridan foydalanadi va shu jihatlariga ko’ra bioximiyaning o’zi ham molekulyar fan bo’lib hisoblanadi. Lekin bioximiya fani o’rganib chiqish ob’ekti asosan biologiya faniga tallauqlidir va fanning keyingi yillarda erishgan yutuqlaridan biologiyani ayrim yangi sohalari molekulyar biologiya va genetika biotexnologiyada keng foydalanilmoqda. Demak, fanning asosiy vazifasi tirik organizmlarning ximyaviy tarkibi hamda ularda o’tadigan va ularning hayotchanligi uchun muhim ahamiyatga ega bo’lgan ximyaviy jarayonlarni o’rganishdan iborat. Bu jarayonlarni asosini organizm va uning tarkibiy strukturalaridagi moddalar va energiya almashinuvi tashkil etadi. Ma’lumki har qanday tirik organizm xayotini asosini modda almashinuvi jarayoni tashkil etadi. Bu jarayon ozuqaviy mahsulotlar va moddalardan shu organizmga hos bo’lgan yangi organik sintezlanish assimlyatsiya va organizmdagi organik moddalar bir vaqtning o’zida qayta parchalanish dissimlyatsiyadan iborat. Bular organizmda bir vaqtning o’zida sodir bo’lib moddalar aomashinuvini ajralmas ikki tomonini tashkil qiladi. Bioximiya fani boshqa fanlarga nisbatan ancha yosh fan bo’lib XIX asrning oxiri va XX asrning boshlarida mustaqil fan sifatida ajralib chiqgan. Shu davrgacha bioximiyaga oid masalalarni organik ximiya va fiziologiya fanlari har tomonlama o’rganib kelgan. Organik ximiya tarkibida uglerod elementinini tutuvchi birikmalarning hususiyatlarini tuzilishi va sintez qilish yo’llarini o’rgatadi. Bu moddalar esa asosan tirik organizmlarda tarqalgan. Fiziologiya esa organizmda va uning ayrim qismlari organlarida, to’qima va hujayralarida o’tadigan hayotiy jarayonlar bilan birga moddalar almashinuviga aloqadaor bo’lgan ximyaviy reaktsiyalarni biologik ahamiyatini ham o’rganadi. Shunday qilib bioximiya organik ximiya bilan fiziologiya fani taraqqiyoti yoki hosilasidir. Hozirgi kunda esa u o’zining alohida tekshirish usullariga ega bo’lgan fandir.

Bioximiya fani o’z harakteri jihatdan tibbiyot faglari jumlasiga ham kiradi. Bioximiya ma’lumotlariga ega bo’lmasdan turib tirik organizmdagi moddalar almashinuvini patologik o’zgarishlarini anglab bo’lmaydi. XX asrning o’rtalariga qadar meditsinaning nazariy negizini asosan morfologik va fiziologik fanlar tashkil etardi. Hozirda bularga meditsina bioximiyasi qo’shildi. U barcha umumbio-ximiyaviy yo’nalishlarni asosan inson salomatligi va kasalliklarga aloqadjor qismini o’z ichiga oladi. Bioximiya fani fiziologiya, organik ximiya, farmokologiya, mehnat gigenasi, fizkul’tura, mikrobiologiya, veterinariya, genetika fanlari bilan chambar-chas bog’liqdir. Bioximiya sohasida keyingi yillarda erishilgan natijalar va yutuqlar asosida molekulyar biologiya va gen injineriyasi kabi biologiyani yosh sohalari paydo bo’ldi.

2. Bioximiya tarixini ba’zi birikmalar mochevina, limon kislota, olma kislota va boshqa moddalar organizmlarda birinchi marta sof holda ajratib olingan paytdan XVIII asrning ohirlaridan boshlangan deb hisoblash mumkin. O’sha zamonlarda bu moddalar haqida ularning organizmda paydo bo’lish tartibi haqida tasavvurlar yo’q edi.

Bioximiya taraqqiyotining uzoq to XX asr o’rtalarigacha davom etgan davri tirik tabiati yangidan-yangi moddalarni kashf etish ularning tuzilishini va organizmlarda qanday o’zgarishlarga uchrashini tekshirish bilan o’tdi. Shu davrda oqchilldar va nuklein kislotalarning umumiy tuzilishi plani va moddalarning organizmda ximyaviy o’zgarishlarga uchrashi yo’lini do’rganish katta ahamiyatga ega bo’ldi. O’sha darvda bioximiya sohasida erishilgan natijalarni qo’llashni oshishi sababli fan yanada tabaqalashda: Organizmlarning ximyaviy tarkibini o’rganadigan statik bioximiya; metobolizmni o’rganadigan dinamik bioximiya; ximyaviy protseslarning fiziologik fnuktsiyalari bilan bog’lanishini o’rganadigan funktsional bioximiya ajratila boshladi. XX asrning o’rtalari bioximiya tarixida o’zgarish yasagan bosqich bo’ldi. Bu davrda oqsillar va nuklein kislotalar yakka vakillarining tuzilishi bilan hossalarini har tomonlama o’rganishga tirik hujayradagi har bir yakka oqsil va nuklein kislota funktsiyasini aniqlashga o’tishdan iborat bo’ldi. Funktsional bioximiya oldingi davrda yuzaga kelib endigina rivojlana boshlagan bo’lsa hozirgi kunda bu bioximiyada etakchi yo’nalish bo’lib qolmoqda. Organik ximiya bilan aloqalari avvalgidek saqlanib mustahkamlanib bormoqda. Lekin shu bilan birga bir vaqda bioximiyaning boshqa biologiyani sohalari tsitologiya, fiziologiya, genetika bilan aloqalarining ahamiyati keskin ortib bormoqda. Hayot faoliyatini fizik-kimyoviy va molekulyar fizik aoslarini o’rganadigan bioximiya sohasi fizik-ximyaviy biologiya deb ataladi.

1921 yilda akdemik A.N.Bax rahbarligida birinchi bo’lib sog’liqni saqlash xalq kamissarligiga qarashli biokimyo ilmiy tekshirish instituti tashkil qilindi va bu institut hozirda uning nomi bilan ataladi. Keyinchalik 1925 yilda A.V.Palladin rahbarligida Ukraina Respublikasi fanlar akademiyasida bioximiya instituti tashkil qilindi. Chet el olimlaridan D.J.Uotson, F.Sendjer, E.Chargaff, F.Krik kabilarning bioximiya sohasidagi ilmiy kashfiyotlari fanning rivojlanishiga katta hissa qo’shdi. Chet ela va rossiya olimlari bilan birga bir qatorda O’zbekistonda bioximiya faning turli sohalarini rivojlantirishga katta hissa qo’shgan olimlarimiz jumlasiga Yo.X.To’raqulov, K.X.Xojiev, T.S.Soatov, D.X.Hamidoa, A.K.Mirhamidov kabilardir.

O’zRFA akademigi Yo.X.To’raqulov birinchi bo’lib O’zbekistonda bioximiya institutini ochilishiga (1967) rahbarlik qilgan va uning birinchi direktori bo’lgan olimlarimizdandir. Olimning qalqonsimon bez garmonlari bioximiyasini hamda yod moddasini almashinuvi jarayonlari haqidagi qilgan kashfiyotlari olamga mashhurdir.

O’zRFA muhbir a’zosi professor T.S.Soatovning lipidlar bioximiyasining o’rganish sohasida ilmiy izlanishlari katta ahamiyatga ega. Olimning membrana lipidlarini hujayra aktivligini boshqarish mehanizmidagi rolini o’rganish turli holdagi linosomalarning hosil bo’lishi va ularning organizmdagi dorivor moddalarnini tashishida transport rolini bajarish sohasidagi ilmiy izlanishlari diqqatga sazovordir. Molekulyar genetika sohasida O’z.Res.FA muxbir a’zosi professor A.Ibrohimov paxta oqsillari hamda ular genomlarning funktsional aktivligini va ximyaviy tuzilishlarini o’rganish sohasida amalga oshirgan ishlari bioximiya fanidagi katta yutuqlaridir.

Hujayralardagi organoidlar hajmi nixoyatda kichik bo’lishiga qaramay ular juda murakkab tuzilgan XX asrning 40 yillarigacha o’simlik hujayrasi mag’iz, tsitoplazma, hujayra posti, plastidalar, plazmodesta, hujayra oraliqlari, mitoxondriya va vakuoladjan tashkil topgan deb kelingan edi.

Elektr mikroskop kashf etilgandan keyin buyumni bir necha o’n va yuz ming marta kattalashtirib ko’rsatadigan imkoniyatga ega bo’lindi. Buning uchun dastlab hujayra organoidlarini bir biridan ajoratib olish zarur bo’lib qoldi. Bu masalani hal etishda minutiga bir necha ming marta tezlik bilan aylanadigan ultratsentrafugalar yaratildi. Elektron mikroskopda kuzatiladigan bumni juda nozik va millimikron bir o’lchamdagi organoid kesiklar tayyorlaydigan ultramikrotonlar kashf etildi. Elektr mikroskop ultiratsenrtafuga va ultramikrotonlar ishlatila boshlagandan keyin hujayra tarkibida endoplazmatik to’r, retikulim ribasoma, diktasoma, golji apparati, lizosoma, sferasoma va boshqa mayda tanachalarning borligi ularning tashqi va ichki tuzilishlari funktsiyalvari aniqlandi.

Metrik sistema bo’yicha bir mm 1 m ning mingdan biri (10-³m) bir mm ning mingdan bir mikron mikrometr (mkm 10^-6m) 1 mkmning mingdan biri 1 nonometr (nm 10^-9m) deb belgilandi. Juda kichik ob’ektlar atom molekulalar kattaligi ular orasidagi masofalar yanada kichikroq o’lcham angistrom (A) belgisi bilan ham ifodalanadi. 1A 1mm ning 10 milliondan bir mkmning 10 mingdan biri yoki 1 nonometrning 0,1 (10^-10 m)ga teng.

Hujayra va uning organellarining tuzilishini faqat kattalashtirib ko’rsatadigan shisha linzalar o’rnatilgan yorug’lik mikraskop va elektr oqimi bilan nurlatadigan elektr mikraskop orali tekshirish mumkin. Elektr mikroskopning printsipial sxemasi yorug’lik mikroskopidan farq qilmaydi. Faqat elektr mikroskopda ob’etk to’lqin uzunligi taxminan 0,5 mkm yani 50 mm ga teng. Yorug’lik nurlari o’rniga to’lqin uzunligi juda kalta elektr oqimi bilan yoritiladi. Elektr mikroskopda elektronlar uchragan atom va molekulalar bilan to’qnashib o’z yo’lidan chetlashmasligi uchun albatta vaakum bo’lishi kerak. Elektronlar oqimining yo’nilishi kuchli elektr maydonlari yoki magnit maydonlari yordamida extiyojiga qarab o’zgartirish mumkin.

Shunday qilib elektron mikroskopda ham yorug’lik mikroskopiga o’xshab ikki nuqta orasidagi masofani kattalashtiradigan linzalar ob’ektiv okulyar nurlarini yig’uvchi kondensari bor. Faqat yorug’lik linzalari o’rniga magnit linzalari qo’llaniladi. Elektronlar oqimlari hujayra komponentlari tomonidan ularning tig’izligidagi farqqa qarab turlicha yutilishi kesikdan o’tishi va qaytarilishi fotosezgir plastinka yo ekranga tushib ob’ektning fotosurati elektron mikrofotografiyasi hosil bo’ladi. Elektromikrofotografiyasi ob’ektlarning juda kattalashtirib ko’rsatadigan hujayra strukturalarining nafis tizimlarini to’la tasvirlash imkoniyatini beradi. Kattalashtirib ko’rsatadigan asboblarning ko’rish quvvati yaqin turgan alohida-alohida ko’riladigan ikki nuqta orasidagi masofa bilan belgilanadi. Odatdagi sharoitda bizning ko’zimiz ikki nuqta orasidagi masofa 0,1 mm dan kichik bo’lganda ularni ayrim nuqtalar shaklida ko’ra olmaydi. Ko’rish asboblarining ko’rish quvvati esa ob’ektivga yo’naltirilgan nur to’lqini uzunligiga bog’liq bo’ladi. Hujayradagi ro’y beradigan jarayonlarni qanday borishini va ayrim strukturaviy birliklarning bu jarayonlarda ishtirokini aniqlash ham bioximiyada muhim o’rin tutadi. Buning uchun hujayra komponentlariga zarar etkazmay ularni alohida-alohida ajratib olish katta ahamiyatga ega. Bu jarayonda dastlab gomogenezatorlar hujayra gomgenatga aylanadi. So’ngra hosil bo’lgan gomogenat ultiratsentrafugada alohida fraktsiyalarga aylanadi. Bu bosqichni differentsial tsentrafugalash deyiladi. Bunda probirkalar ultiratsentrafugada katta tezlikda (1 minutda 75000) ta aylantirilganda og’irroq parchalar ka roq tezlik kichikroq markazdan qochish kuchi va qisqaroq vaqt davomida cho’ksalar engilroq parchalar esa aksincha markazdan qochish kuchi tasirida zarralarning cho’kish tezligi sedementatsiyalar deyiladi. Hujayra komponentlarining ultiratsentrafugalashda cho’kish tezligi identifikatsiya koeffisenti deyiladi.

F

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]
oYDALANILGAN ADABIYoTLAR.

1. 
   Yo.X.To’raqulov "Umumiy bioximiya", T.: O’zbekiston nashriyoti, 1996 y. 478 bet.
   

2 . A. Qosimov, Q Qo’chqorov “Bioximiya” Toshkent, “O’qituvchi” 1988 y. 420 bet.

3. I.K. Proskurina «Bioximiya». Uchebnoe posobie. «Vlados» 2003 g. 240 s.

4. A.A. CHirkin «Praktikum po bioximii». M.: «Novoe znanie» 2000 g.

5. Ya.Kalman, Rem K.G. «Naglyadnaya bioximiya». M.: «Mir» 2000 g.