d i f e r e n s i a l
s e n t r i f u q a l a ş d ı r m a
üsulu ilə müxtəlif hüceyrə orqanoidləri ayrılır.
Toxuma homogenatının diferensial sentrifuqalaşdırılması biokimyəvi təd-
13
qiqatın olduqca mühüm və məsuliyyətli mərhələlərindən biridir. Bu məqsədlə
sentrifuqalaşdırma ən azı 3 mərhələdə aparılır; hər bir mərhələdən sonra
çöküntü və çöküntüüstü məhlul –
supernatant
– ayrılır və sonrakı mərhələdə
yenidən sentrifuqalaşdırılır. Bunun nəticəsində 3 növ çöküntü əldə edilir:
1) nüvə fraksiyası; 2) mitoxondrial fraksiya; 3) mikrosom fraksiyası.
Doğrudur, adı çəkilən fraksiyaların heç biri hər hansı bir orqanoidin mütləq
təmizlənmiş kütləsi ola bilməz. Lakin elektron mikroskopiyası və orqanoidlərin
spesifik fermentlərinin tədqiqi göstərmişdir ki, bu fraksiyaların birincisində
nüvə, ikincisində mitoxondrilər, üçüncüsündə isə mikrosomlar üstünlük təşkil
edir. Mikrosomal fraksiya endoplazmatik şəbəkə elementlərindən və ribosom-
lardan ibarət olur. Son mərhələdə əldə edilən supernatantın tərkibi təxminən
hüceyrə şirəsinin (sitozol) tərkibinə müvafiq gəlir. Təsvir edilən metodun
müxtəlif modifikasiyalarından istifadə etməklə, bütün hüceyrə orqanoidlərini
bu və ya digər dərəcədə təmizlənmiş halda əldə etmək mümkündür. Burada
biokimyəvi tədqiqat üsullarının ümumi prinsipləri haqqında məlumat veril-
diyinə görə, adı çəkilən metodu tam incəliklərinə qədər izah etməmişik. Oxucu
bu metod haqqında spesifik ədəbiyyatdan məlumat ala bilər. Əlavə etmək
istərdik ki, bu üsulun bioloji kimyanın inkişafı üçün əvəzsiz əhəmiyyəti
olmuşdur. Çünki, hüceyrə orqanoidlərinin spesifik funksiyaları yalnız bu üsu-
lun tətbiqi sayəsində öyrənilmişdir.
Bioloji kimyanın inkişaf tarixi haqqında qısa məlumat
Bioloji kimya elmi XX əsrin əvvəllərində sərbəst inkişaf mərhələsinə
qədəm qoymuşdur. O vaxta qədər müasir biokimyanın öyrəndiyi bəzi məsələ-
lərin tədqiqi ilə üzvi kimya və fiziologiya mütəxəssisləri məşğul olurdular.
Beləliklə, müasir bioloji kimya adı çəkilən 2 elm sahəsinin inkişafı sayəsində
yaranmışdır.
XIX əsrin sonlarına qədər statik biokimya üzrə müəyyən qədər məlumat
əldə edilsə də, dinamik biokimya haqqında təsəvvürlər olduqca az idi.
Məlumdur ki, təbii üzvi maddələrin tədqiqinə orta əsrlərdə əlkimyaçılar
başlamışdılar. Əlkimyanın əldə etdiyi məlumatların tibbdə istifadə edilməsi
sahəsində təşəbbüslərə Yaxın və Orta Şərq alimlərindən Cabir-ibn-Xəyyarın
(721-815), Ər-Razinin (865-925), İbn Sinanın (980-1037) əsərlərində rast
gəlinir. XVI-XVII əsrlərdə əlkimyanın topladığı bəsit elmi məlumatların
təbabətə tətbiqi ideyası yatrokimyaçıların əsərlərində inkişaf etdirilmişdir.
Yatrokimyaçılar (yunanca: jatros
−
həkim+kimya) belə hesab edirdilər ki,
insanın həyat fəaliyyətini yalnız kimyəvi baxımdan izah etmək mümkündür.
Bu elmi cərəyanın ən görkəmli nümayəndəsi olan alman alimi F.Parasels
(1493-1541) kimyanı tibb elminin əsası hesab edirdi. Kimya sahəsində aparılan
tədqiqatlar Paraselsə və yatrokimya cərəyanının digər nümayəndələrinə bəzi
kimyəvi maddələrin (kükürd, qurğuşun, civə və s.) orqanizmə zərərli təsirini
aşkar etmək, həkimlik praktikasına kimyəvi diaqnostika üsulları tətbiq etmək,
bəzi mineral maddələrin və mədən sularının müalicəvi təsirini aydınlaşdırmaq
imkanı vermişdir. Sonralar yatrokimya sahəsində Paraselsin davamçısı olan
Y.Van-Helmont (1577-1644) canlı orqanizmin “şirələrində” müxtəlif kimyəvi
14
reaksiyalarda iştirak edən xüsusi katalizatorlar olduğu haqqında fərziyyə irəli
sürmüş və bunları “fermentlər
”
adlandırmışdır. O, ilk dəfə olaraq, qazların
təsnifatını hazırlamış, karbon qazını kəşf etmiş, podaqra xəstəliyinin orqa-
nizmdə həddindən artıq turşu və duz toplanması ilə əlaqədar olduğu haqqında
fikir yürütmüşdür.
Canlı toxumalarında baş verən kimyəvi proseslərin orqanizmin həyatı üçün
əhəmiyyətinin dərk edilməsində XVIII əsrdə yaşamış fransız kimyaçısı
A.Lavuazyenin (1743-1794) elmi işlərinin böyük əhəmiyyəti olmuşdur. O, üzvi
maddələrin tərkibinə karbon, hidrogen və oksigen daxil olduğunu aşkara
çıxarmış və müəyyən etmişdir ki, tənəffüs prosesi nəticəsində toxumalarda
karbon və hidrogen zəif sürətlə oksidləşməyə uğrayır; bu zaman toxumalarda
su və karbon qazı əmələ gəlir. O, müasiri P.S.Laplasla (1749-1827) birlikdə,
insan və heyvan orqanizmində əmələ gələn istiliyin bioloji oksidləşmə prosesi
ilə əlaqədar olduğunu sübut etmişdir. Bu kəşf maddələr mübadiləsi ilə enerji
hasilatı arasındakı əlaqənin öyrənilməsinə təkan vermiş və XIX əsrin
əvvəllərində karbohidratların, yağların və zülalların oksidləşməsi zamanı əmələ
gələn enerjinin miqdarını hesablamaq üsulları aşkara çıxarılmışdır.
XIX əsrə qədər bioloji kimya sahəsində əldə edilən yeniliklər təkcə
yuxarıda göstərilənlərdən ibarət deyil. Məsələn, XVIII əsrin ikinci yarısında
Remyuar və Spallansani heyvan və quşların mədə şirəsinin müxtəlif qida
maddələrinə təsirini öyrənməklə, həzm fermentlərinin tədqiqinin əsasını
qoymuş, J.Pristli və J.İngelxauz isə fotosintez hadisəsini kəşf etmişlər.
Bunlardan əlavə, XVIII əsrin ikinci yarısından başlayaraq, XIX əsrin 50-60-cı
illərinə qədər müxtəlif canlı orqanizmlərin tərkibində təsadüf edilən üzvi
maddələrin böyük hissəsinin kimyəvi təbiəti aydınlaşdırılmışdır. Bunlara süd,
limon, oksalat, alma turşuları, qliserin və s. (K.Şeyele), karbamid (F.Völler),
sirkə turşusu (A.Kolbe), yağlar (P. Bertlo), karbohidratlar (A.M.Butlerov),
sidik turşusu (Berqman və Şeyele), xolesterin (J.Konradi), qlükoza və fruktoza
(T.Lovits), xlorofil (Pelletye və Kaventri), kreatin (M.E.Şevröl), bitki
alkaloidləri (Sertyurner və Meyster), qlisin və leysin aminturşuları (Prust və
Brakonno), qlikogen (K.Bernar) və b. aiddir.
Beləliklə, XIX əsrin ortalarında bitki və heyvan orqanizmlərinin kimyəvi
tərkibi haqqında geniş elmi məlumat əldə edilmişdi və artıq bu materialın
sistemləşdirilməsinə ehtiyac duyulurdu. Zimonun 1842-ci ildə dərc edilmiş
dərsliyi (J.E.Simon. Handbuch der ange-Wandten medizinischen Chemie) bu
sahədə ilk təşəbbüs olmuşdur. Bundan bir qədər sonra
–
1846-cı ildə Y.Libix
fizioloji və patoloji kimya problemlərinə dair dərslik yazmışdır. Rusiyada isə
ilk fizioloji kimya dərsliyi 1847-ci ildə (Xarkov universitetinin professoru
A.İ.Xodnev) çap edilmişdir.
XIX əsrin ikinci yarısından başlayaraq, Avropa ölkələrində və Rusiya
imperiyasında olan bir sıra universitetlərdə tibbi və ya fizioloji kimya
kafedraları yaradılmağa başlandı. Rusiyada ilk belə kafedranı 1863-cü ildə
Kazan universitetində A.Y.Danilevski yaratmışdır; 1864-cü ildə A.D.Bulıgin-
ski Moskva universitetinin tibb fakültəsində tibbi kimya kafedrasının əsasını
qoymuş, 1892-ci ildə isə A.Y.Danilevskinin təşəbbüsü ilə Peterburq Hərbi-
Tibb (Hərbi-Cərrahlıq) akademiyasında fizioloji kimya kafedrası təşkil
15
edilmişdir. Beləliklə, bu sahə üzrə yaradılan ilk kafedralar tibbi və ya fizioloji
kimya kafedraları adlanırdı. Bu, bioloji kimya elminin öz inkişafının başlan-
ğıcından etibarən tibb elmi ilə sıx surətdə əlaqədar olduğunu sübut edir.
“Bioloji kimya” terminini isə ilk dəfə 1903-cü ildə K.Neyberq işlətmişdir.
XX əsr bioloji kimya elminin hərtərəfli inkişafı ilə əlamətdar olmuşdur.
Məhz bu əsrdə statik biokimya üzrə təsəvvürlər daha da genişlənmiş, dinamik
və funksional biokimya isə rüşeym halından ən yüksək inkişaf mərhələsinə
qədəm qoymuşdur. Bu əsrin əvvəllərində zülalların molekul strukturunu izah
edən polipeptid nəzəriyyəsi irəli sürülmüşdü (E.Fişer, 1901). Bu nəzəriyyənin
praktikada tətbiqi sayəsində tədricən bir sıra zülalların və polipeptidlərin
strukturu tamamilə aydınlaşdırılmış, bəzi çox böyük bioloji əhəmiyyətə malik
olan zülallar və polipeptidlər sintetik yolla əldə edilmişdir.
XX əsr vitaminlərin və hormonların kimyəvi tərkibinin və strukturunun ay
-
dınlaşdırılması, sintetik yolla əldə edilməsi və təbabətdə tətbiqi ilə də əlamət
-
dar olmuşdur. Bundan əlavə, bu əsrdə fermentlərin kimyəvi təbiəti və təsir
mexanizmi aydınlaşdırılmış, karbohidrat, lipid və zülal mübadiləsinin aralıq
mərhələləri öyrənilmiş, orqanizmdə enerji yaranması və onun istifadəedilmə
yolları ətraflı tədqiq edilmiş, hüceyrə fiziologiyasının biokimyəvi əsaslarının
dərk edilməsi sahəsində mühüm nailiyyətlər əldə edilmişdir; nuklein turşu-
larının kimyəvi təbiətinin, molekul strukturunun və funksiyalarının aydınlaş-
dırılması sayəsində irsi məlumatların nəsildən-nəslə verilməsi və zülal biosin-
tezinin mexanizmləri haqqında təsəvvürlər genişləndirilmişdir.
Son onilliklər ərzində əldə edilən nailiyyətlərin genişliyi sayəsində artıq
bioloji kimya vahid bir elm çərçivəsindən çıxaraq, bir-birilə sıx əlaqədar olan
müxtəlif elmi istiqamətlərə bölünmüşdür. Son illərdə tibbi biokimyanın əldə
etdiyi uğurlar klinik təbabətin müasir səviyyəsini müəyyən etməklə bərabər,
həm də onun gələcək inkişafı üçün perspektivlər açmışdır.
Müasir dövrdə bioloji kimya elminin qarşısında duran əsas vəzifələrdən biri
gen mühəndisliyi üsullarının və biotexnologiyanın inkişaf etdirilməsi ilə bağ
-
lıdır. Bu üsulların təkmilləşdirilməsi kənd təsərrüfatı üçün böyük əhəmiyyətə
malik olan yeni heyvan cinslərinin və bitkilərin yaradılmasına, tibb elmində isə
irsi xəstəliklərin yeni diaqnostika, müalicə və profilaktika üsullarının işlənib
hazırlanmasına yardım göstərmək məqsədi daşıyır. Gen mühəndisliyi üsulunun
enzimologiyaya tətbiqi təbabətdə və yeyinti məhsulları istehsalında geniş
istifadə edilən fermentlərin (o cümlədən immobilizasiya edilmiş fermentlərin)
əldə edilməsinə imkan yaradır. Bundan əlavə, biokimyanın inkişafı mikroorqa
-
nizm və virusların xassələrinin öyrənilməsinə və onların törətdiyi xəstəliklərə
qarşı mübarizə vasitələrinin əldə edilməsinə, immunitetin molekulyar mexa-
nizmlərinin daha dərindən aydınlaşdırılmasına, kanserogenez prosesinin mole-
kulyar aspektlərinin aşkar edilməsinə və şiş xəstəlikləri əleyhinə effektiv
müalicə və profilaktika üsullarının hazırlanmasına imkan yaratmaq baxımından
geniş perspektivlərə malikdir.
Dostları ilə paylaş: |