История развития учения о биологическом окислении.

Изучение процессов окисления в организме нечасто в 18 веке А. Лавуазье, который обратил внимание на наличие известного сходства между процессами горения органических веществ вне организма и дыханием животных. А. Лавуазье считал, что сущность процесса дыхания состоит в соединении кислорода вдыхаемого воздуха с углеродом и водородом органических веществ внутри тела. После работ Лавуазье в науке в течение долгого времени господствовало мнение о тождестве явления горения и медленного окисления питательных веществ в организме. Одноко, процесс биологического окисления протекает при низкой температуре (температура тела), без проявления пламени (как это бывает при горении) и, наконец, в присутствии воды, содержание которой достигает в тканях 75 – 80 % от общей массы. Причину своеобразного течения окислительных процессов в живых организмах ученые (А.Н. Бах) пытались объяснить «активацией» кислорода в клетках организма. По А.Н. Баху «активация» молекулярного кислорода происходит в результате разрыва олной его связи (- о – о -) и присоединения к органическим веществам – оксигеназам (обозначим из буквой А) способным к аутооксидации:

О О

А+ --> А (перекись)

О О

Образующийся высокомолекулярные перекиси отдают активированный кислород при участии ферментов (пероксидаз) субстрату.

О

А + субстрат - -> Окисленный субстрат +А

О

Теория А.Н. Баха получила название перекисной теории окисления.

Важнейшая заслуга в развитии учения о биологическом окислении принадлежит другому русскому ученому - ботанику и биохимику В.И. Палладину. Основные положения о механизме биологического окисления В.И. Палладин пояснил на примере окисления глюкозы.

По Палладину В.И. нервная фаза тканевого дыхания, сопровождающаяся образованием углекислого газа не требует участия кислорода:

С6Н12О6 + 6 Н2О +12 Rà 12RН2+6 СО2

Эта фаза названа анаэробной.

Вторая фаза:

12RH2 + CO2 à 12 R +12 H2O

Эта фаза названа аэробной

Суммарное уравнение получим:

С6Н12О6 + 6 О2à 6 CO2 + 6 H2O

Важнейшую роль в анаэробной фазе играют специфические дегидрогеназы. Первичными акцепторами атомов водорода являются, названные В.И. Палладиным, хромогены, которые могут играть роль промежуточных переносчиков водорода. Поглощаемый при тканевом дыхании кислород воздуха играет лишь роль конечного акцептора водорода. Следовательно, если восстановленная форма промежуточного акцептора вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, то образуется вода

В дальнейшем значительный вклад в изучение биологического окисления внесли О. Варбург, Г. Виланд, Д. Кейлин, Г. Кребс, П. Митчелл, А. Леменджер, а в России – В.А. Энгельгардт, В.А. Белицер, С.Е. Северин, В.П. Скулачев и др.