1. Tirik organizlarning tabiatdagi o‘rni Tirik organizmlarning fan sifatida rivojlanish tarixi

Reja:

1. Tirik organizlarning tabiatdagi o‘rni

2. Tirik organizmlarning fan sifatida rivojlanish tarixi

3. Organizmlarning kimyoviy tarkibi

Biologik ximiya tirik tabiat, aniqrog‘i o‘simliklar, hayvonot olami va mikroorganizmlarning kimyoviy tarkibi, organizmlarning turli-tuman o‘sish va rivojlanish bosqichlarida sodir bo‘ladigan ximiyaviy jarayonlar sodir bo‘lish qonuniyatlari, organizmning hayot holati davrida sodir bo‘ladigan o‘zgarishlar mexanizmi va ularning biologik va fiziologik ahamiyatini o‘rganadigan fan. O‘rganish obyektiga ko‘ra o‘simliklar, hayvonlar, mikroorganizmlar va inson biokimyosi bir-biridan tafovut qiladi. Biologik kimyoni bu yo‘sinda qismlarga ajratish sun’iy albatta, chunki har xil obyektlar va ularda sodir bo‘ladigan ximiyaviy jarayonlar va ularning tarkibi o‘zaro o‘xshash va bog‘liq ravishda sodir bo‘ladi. Shuning uchun ham mikroblar, o‘simlik va hayvonlarda o‘tkazilgan bioximiyaviy ilmiy tadqiqot ishlari o‘zaro bir-birini to‘ldiradi va boyita boradi.

Uning statistik va dinamik yo‘nalishlari ham bir-biri bilan uzviy bog‘liqligi bilan xarakterlanadi. Ammo uning organizmlarni ximiyaviy tarkibini o‘rganadigan statistik va moddalarni o‘zgarishi va bir xildan ikkinchi xilga o‘tishini o‘rganadigan dinamik hamda tirik organizmlarning turli xil hayot holati jarayonining qaysi davrida qanday ximiyaviy moddalar (birikmalar)ning faoliyat ko‘rsatishini o‘rganadigan funksional ximiyaga bo‘lish rasm tusiga kirgan. Ko‘pchilik hollarda oxirgi ilmiy yo‘nalish funksional ximiya maxsus fiziologik ximiya nomi bilan yuritiladi.

Organizmda sodir bo‘ladigan barcha ximiyaviy reaksiyalar majmuini tashqi muhitdan ximiyaviy moddalarni qabul qilinishi va o‘zlashtirilishi (assimilyatsiya), ularni parchalanib (dissimilyatsiya) oxirgi mahsulini hosil bo‘lishiga qadar tiriklikning asosiy mazmunining poydevori hisoblangan modda almashinuvi tashkil etadi.

Tabiatda mavjud tirik organizmda sidirg‘a ravishda sodir bo‘ladigan modda almashinuvni barcha detallarini o‘rganish biologik ximiya fanining asosiy vazifasi sifatida qabul qilingan. Bioximiyaviy ilmiy tadqiqot ishlari keng ko‘lamdagi masalalarini o‘zida mujassamlantiradi. Biologiyada biror-bir masala, hoh u nazariy bo‘lsin yoki amaliy bo‘lsin, bioximiya bilan bog‘liq ravishda ish ko‘rishi muqarrar.

Shuning uchun ham zamonaviy bioximiya o‘zaro yaqin fanlar biologiya, qishloq xo‘jaligi, tibbiyot, doishunoslik fanlarini birlashtiradi va ular bilan birgalikda ish ko‘radi.

Mustaqil fan sifatida bioximiya XIX asrda shakllandi. XIX asrning birinchi yarmiga qadar organik moddalarning sanoqli turlari ma’lum edi. Nemis ximigi Gmelinning darsligida (1822y.) faqat 80 ga yaqin organik birikmalarning nomi keltiriladi. Organik ximiyaning maqsadi va vazifasi o‘sha davrga qadar hali to‘liq aniqlanmagan edi. Shved olimi Berselius organika fanini ikkita bir-biridan keskin ajraladigan ikki sinf o‘simlik va hayvonga bo‘ladi.

Tiriklik mazmuni organik elementlarga emas, balki qandaydir boshqa «hayot» deb ataladigan narsa bilan bog‘liq. Bersilius boshqa narsa deb ataydigan bu narsa noorganik ximiya doirasidan tashqarida yotadi. Bersilius inson kelgusida organik birikmalarni sun’iy ravishda yaratishi va uni sintez yo‘li bilan bunyodga keltirishiga ishonch hosil qilmaydi. Vitalistlar oqimi vakili hisoblanmish Bersiliusning fikri asossiz ekanligini uning shogirdi nemis ximigi F.Vyoler mochevinani sintez yo‘li bilan olishi natijasida isbotladi. Shundan so‘ng tez orada tabiatda mavjud qator biologik birikmalar sintez yo‘li bilan olina boshlandi va organik ximiya bilan biologik kimyo orasida mavjud devor quladi.

XIX asrning ikkinchi yarmidan boshlab organik ximiya tez sur’atlar bilan ravnaq topa boradi va sintez yo‘li bilan olingan organik birikmalar sanoat va qishloq xo‘jaligida muhim ahamiyatga ega bo‘la boradi.

Biokimyoning shu tariqa tez taraqqiy topa borishi va xalq xo‘jaligining turli-tuman tarmoqlarida qo‘llanilishining asl sababi ximik, biolog va fiziologlarning o‘simliklar va hayvonot olamini o‘rganish borasida olib borgan hamkorlik ishlarining, hamda patologlar va vrachlarning o‘z ishlarida ximiyaviy uslublarni qo‘llashlari natijasi desa bo‘ladi.

XIX asrning o‘rtalariga kelib qator fermentlar: so‘lak fermenti — amilaza, parchalanuvchi polisaxaridlar, oshqozon shirasi — pepsin, oshqozon osti bezi shirasi — tripsin, parchalanuvchi oqsillarning to‘liq tavsifi berildi. Bersillus ximiyaga katalizatorlar tushunchasaini kiritdi. Katalizatorlar tarkibiga o‘sha davrda mavjud bo‘lgan barcha fermentlar kiritiladi.

1935 yilda Fransiya ximigi M.SHevrel tomonidan muskul tarkibida kreatin, biroz keyinroq o‘z tarkibiga ko‘ra unga o‘xshash kreatininni aniqlanadi va tavsifi beriladi. Skelet muskullari, sut kislotasining tarkibi va skilet harakati jarayonida uni to‘planishini nemis ximigi Y.Libix aniqlaydi. 1839 yilda oziq-ovqat tarkibiga o‘simlik va hayvonlarning asosiy tarkibiy qismi bo‘lgan oqsil, yog‘ va uglevodlar kirishi aniqlanadi.

XIX asr o‘rtalarida yog‘ strukturasi aniqlanadi va fransuz ximigi Bertlo tomonidan uni sintez qilish amalga oshiriladi. Rus olimi A.M.Butlerov uglevodni sintez qiladi va organik birikmalar nazariyasini taklif etadi.

Shu vaqtning o‘zida turish hujayralarini Fransiyada K.Konyatur va Germaniyada (1836-1838yy.) o‘rganilish davrida shakarni bijg‘ish (achish)i va uzoq vaqtdan beri olimlar e’tiborini o‘ziga jalb etgan spirt hosil bo‘lish jarayoni aktiv ravishda o‘rganila boshlandi. Bijg‘ish jarayonini o‘rgangan olimlar qatoriga fransiyalik Y.Libix va L.pasterni kiritish mumkin. L.Paster bijg‘ish biologik jarayon bo‘lib, unda tiroik bijg‘ituvchi hujayralar ishtiroki muqarrar degan xulosaga keladi.

Libix esa bu jarayonga murakkab ximiyaviy reaksiya sifatida qaraydi. Bu masalaga nemis olimi E.Blyuyer va rus ximigi M.M.Manasseina bijg‘ish jarayoni hujayrasiz bijg‘ituvchi hujayra shirasi ishtirokida alkogol bijg‘ishi sodir bo‘lishi tasdiqlanadi. Shunday  qilib 1870 yilda Libixning tirik organizmlar hayot holatiga fermentlar ta’siri nazariyasi o‘z tasdig‘ini topdi va o‘z ahamiyatini hozirgi kunga qadar yo‘qotgani yo‘q.

Bioximiya XX asrga kelib o‘z rivojining yuksak darajasiga  ko‘tarila boradi. Bu davrdan boshlab bioximiya o‘rganish obyektida mos ravishda ixtisoslashgan holatiga o‘ta boradi. O‘simliklar va unga vobasta ravishda mikroorganizmlar bioximiyasi barcha mamlakatlar universitetlari kafedralarida ilmiy tekshirish institutlarida o‘rganiladi. Oqsillar, karbon suvlar, lipidlar, vitaminlar o‘simliklar, hayvonlar va mikroorganizmlarning tarkibiy qismi hisoblanadi va bioximiyaning    asosiy     o‘rganish   manbalaridan bo‘lganligi tufayli barcha bioximik olimlar o‘rganishga xuruj etganligi ma’lumo O‘simliklar va mikroorganizmlar uchun glyukozidlar, oshlovchi moddalar, efir yog‘lari, alkoloidlar, antibiotik va boshqalar xarakterli.

Nomlari tilga olingan birikmalardan glyukozidlarning bir nechtasini fermentlar ishtirokida Fransuz ximigi E.Burklo sintez qilishga erishgan. O‘simliklarning guli va mevasida uchraydigan rangli pigmentlar antotsionlarning tuzilishini aniqlash va bayon etish borasida nemis ximigi R.Vilshtetter ishlari muhim ahamiyatga ega. Azot geterotsiklik birikmalari — alkoloidlarni nemis ximigi A.ofman, Shvetsariya ximigi A.Pikti va rus ximigi A.P.Orexovlar o‘rganganlar.

Bioximiya taraqqiyotida viruslarni birinchi bo‘lib o‘rganish va aniqlashga muvaffaq bo‘lgan D.I.Ivanovskiy va o‘simlik organizmida moddalarni oksidlanish jarayoni va unda oqsilni rolini o‘rgangan I.P.Borodinlarning ishlari muhipm ahamiyat kasb etadi.

Uglevodlarni anaerob almashinuvi va o‘simliklarni nafas olishi borasida Peterburg universiteti professori S.P.Kostichevning ilmiy tadqiqot ishlari bioximiya, xususan fiziologik ximiyani rivojida muhim o‘rin egalladi. Varshava universiteti professori M.S.Svet ishlab chiqqan xromotografiya uslubi hozirgi kunda ham qo‘llaniladi.

K.A.Temiryazevning fotosintez borasidagi ishlari biokimyo, xususan fiziologik kimyo fani taraqqiyotga naqadar muhim ahamiyatga ega ekanligini o‘quvchi botanika, o‘simliklar fiziologiyasi, bioximiya darsi jarayoni va ilmiy tadqiqot ishlarini  olib borish jarayonlaridan yaxshi biladilar. K.A.Temiryazevning shogirdlari V.I.Palladin biologik oksidlanish muammosi, D.P.Pryanishnikov o‘simliklarning azot almashinuvi, V.S.Butkevich bioximiya fanini, o‘simliklarda oqsil va oqsil almashinuvi nazariyasini yaratishi bu fanni rivojida katta hissa qo‘shadi.

Antibiotiklarning yangi xillarini sintez yo‘li bilan yaratilishi, ularni tozalash uslublarini ishlab chiqish, mikrobiologik sintezning yangi uslublarini yaratish borasidagi izlanishlar, hamda biologik aktiv birikmalar, vitaminlar, defitsit aminokislotalar, nukleotidlar va boshqalarni sintez yo‘li bilan yaratish shular jumlasiga kiradi.

Bioximiya o‘z taraqqiyoti davomida yuqorida ta’kidlanganidek xususiy yo‘nalishlar texnik va sanoat bioximiyasi, o‘simliklar, hayvonot olami va odam bioximiyasi, vitaminlar, enzimlar, evolyutsion bioximiya singari yo‘nalishlarda ish olib borib, yuksak muvaffaqiyatlarga erishganligi muqarrar.

Texnik va sanoat bioximiyasida xalq xo‘jaligi uchun zarur, rentabel xom ashyosini yaratish, ularni saqlash, ratsional foydalanish hamda madaniy o‘simliklarni hosildorligini oshirish, uzumchilik, sharbat va vinolar ishlab chiqarish texnologiyasi va nihoyat oziq-ovqat ishlab chiqarish sanoati, non mahsulotlari uchun muhim oqsil, uglevodli yog‘ mahsulotlarini saqlash, qayta ishlash va ularning ayrimlarini sintez yo‘li bilan yaratish texnologiyasi ishlab chiqiladi.

Hayvonot olami va odam bioximiyasi taraqqiyotida har xil mamlakatlarda faoliyat ko‘rsatadigan fiziologlar, ximiklar, patolog va vrachlarning salmoqli ulushini alohida ta’kidlamoq joiz. Xususan fransiyalik fiziolog K.Bernar laboratoriyasida sut emizuvchi hayvonlar jigarida glikon mavjudligi aniqlanib, uning shakllanish yo‘llari va mexanizm hamda uning parchalanishini idora qilish yo‘llari ishlab chiqilgan. Shu laboratoriyaning o‘zida 1856 yilda L.Korvizar oshqozon osti bezi shirasida ferment — tripsin borligini aniqlaydi.

Germaniyada F.Xoppe, Zeyler va E.Fimer laboratoriyasida oddiy va murakkab oqsillarning tuzilish strukturasi va xossalari hamda kislota va ishqor bilan isitish va ferment ta’sirida sun’iy yo‘l bilan parchalashi o‘rganiladi.

Angliyaning Kembridj universitetida bioximiklar maktabi tashkilotchisi F.Xopkins oqsilning aminokislota tarkibini o‘rganadi hamda triptofan va glushatipni ochadi, aminokislotalar va vitaminlarni ovqatlanishdagi rolini o‘rganadi.

Rossiya Harbiy tibbiyot fanlari akademiyasi akademigi A.Y.Danilevskiy oqsil ximiyasi va fermentlaini ajratib olish va tozalashni ishlab chiqadi va ularning ta’sir mexanizmi hamda qaytish darajasi fermentativ reaksiyasini o‘rganadi.

Eksperimental tibbiyot institutida M.V.Nenskiy porfinlar kimyo, mochevina biosintezi va aminokislotalarni parchalovchi bakteriya fermentini o‘rganishga muvaffaq bo‘ladi. Ayniqsa A.Y.Danilevskiy, M.V.Nenskiy va I.P.Pavlov laboratoriyalari ovqat hazm qilish va jigarda mochevinani ajralishi borasida olib borgan hamkorlik ishlari e’tiborga molik.

Moskva universitetida V.S.Gurvich muskulda azot ekstrativ (oqsil bo‘lmagan) moddalar karnozin va karritinni o‘rganadi. Bioximiyada qator ilmiy tadqiqot ishlarining asosiy obyekti turli xil fermentiv reaksiyalarni parenximatoz qismlari asosan jigarda sodir bo‘lishini o‘rganish bo‘lgan va hozirgi kunda ham bu ishlar o‘z ahamiyatini yo‘qotmagan holda davom etayotir.

XX asrda bioximiya oldida turgan asosiy obyektlardan biri qo‘zg‘alish xususiyati bilan xarakterlanadigan to‘qimalar, asosan miya va muskulda o‘tish xarakterini o‘rganishdan iborat bo‘lgan. XX asr o‘rtalariga kelib neyroximiya shakllangan mustaqil yo‘nalishlardan biri sifatida qon bioximiyasi, qonning nafas olish funksiyasi, boshqacha aytganda qonning O₂ qabul qilish, CO₂ ni ajratish jarayonini o‘rganishga qaratilgan.

Bu davrda vitaminlar, gormonlar, mikroelementlar xususan mikroelementlar va ularning har xil organlarga tarqalishi, fiziologik roli, ta’sir mexanizmi, ferment reaksiyasiga ta’siri o‘rganiladi.

Biologik krugovorotga tirik organizmlarda utuvchi organik moddalari sintez va parchalanish jarayonlari kiradi. Bunda juda kam energiya sarflanadi. Organik moddalarning sinteziga kuyoshdan keluvchi energiyani 0,1-0,2% sarflanadi, geologik almashinuvda 50% .

Yerda xayot paydo bulgach, tabiatdagi kimyoviy elementlar biosferada tuxtovsiz almashinuvda buldi, ya’ni tashki muxitdan organizmlarga va undan yana tashki muxitga utib turadi. Asosan O_2, S, N₂O, N, P, S va boshkalar.

Insonning tabiatga ta’siri: urmonlarni kesilishi, landshaftlarni uzgarishi, yangi yerlarni uzlashtirish; 1600 yildan xozirga kadar inson 162 tur kushni, 100 ta sutemizuvchi turlarni yuk kildi.

Suv ayniqsa organizmlarni yashashi uchun juda muhim ahamiyatga ega. Yer yuzidagi tirik organizm suvsiz yashashi mumkin emas. Chunki har qanday hayvon, о‘simlik va kishilarning xujayra va tо‘qimalarida ma’lum miqdorda suv bor. Suv ayniqsa, kishi organizmi uchun zarur. Chunki inson vaznining 70% i suvdan iborat. Shu sababli inson ovqatsiz bir oygacha yashasa ham suvsiz bir necha kun yashashi mumkin xolos. О‘simlik va hayvonlar organizmida suvning miqdori 50-98% gacha bо‘ladi. Agar inson tanasidagi suvning 12% i yо‘qolsa u halok bо‘ladi. Har bir kishi о‘rtacha shaxsiy gigiyenasi va maishiy kommunal zaruriyatlar uchun sutkada 150-200 litr suv tо‘g‘ri keladi. Shunday qilib, suv kundalik xayotimizning hamma soxalari qullaniladigan juda muhim universal tabiiy resursdir.