ВВЕДЕНИЕ
Овладение современными методами биохимических исследований представляет важный этап подготовки студента- биолога. Как известно, все здание биологической науки, науки о жизни, можно условно разделить на общую биологию, изучающую огромное многообразие живых существ, населяющих или населявших нашу планету, и биологию молекулярную, физико-химическую, изучающую структуру, функции, взаимопревращения молекулярных компонентов живых систем. Важнейшее место в структуре физико-химической биологии занимает биохимия, наука о механизмах метаболических процессов и их регуляции. Биохимия представляет науку о молекулярных основах жизни, изучает процессы, определяющие физиологические явления, а также патологические состояния. Биохимия рассматривает жизнь как молекулярный процесс, объясняет молекулярную логику живого, позволяет понять и оценить организованность, чрезвычайную сложность, уникальность и красоту явления жизни. Сегодня биохимия переживает этап бурного роста, связанный во многом с появлением новых, совершенных методов и приемов исследования, математических методов обработки результатов эксперимента и моделирования биохимических процессов.
В настоящее время установлены все основные принципиальные схемы обмена веществ в различных тканях различных классов живых существ (карты метаболизма). Классическую биохимию, изучающую основные метаболические пути, можно считать завершенной. Еще в 50-ые годы XX века из биохимии выделялась в самостоятельную науку молекулярная биология, рассматривающая механизмы хранения и реализации генетической информации (толчком к этому послужило открытие Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 году структуры молекулы ДНК). В настоящее время выделяют такие науки, как геномика, протеомика, клеточная сигнализация, исследующие на молекулярном и субмолекулярном уровне структурную организацию и функционирование живых систем. Становится все более очевидным существование общих принципов, определяющих структуру, взаимодействие, функциональную активность биологических молекул и надмолекулярных структур. Прямой биохимический эксперимент позволяет понять взаимосвязь характеристик первичных молекулярных биохимических реакций и сложных конечных биологических явлений.
Прогресс в понимании основ явления жизни есть результат плодотворного применения физических и химических идей и методов к изучению биологических процессов на молекулярном и атомарном уровне. Знакомство с принципами методов биохимических и биофизических исследований, умение их самостоятельно применять и интерпретировать полученный результат необходимы для понимания достижений современной биохимии, биофизики, молекулярной биологии, биоорганической химии.
В настоящем методическом пособии описаны лабораторные работы различных уровней сложности, позволяющие получить представление о структуре и свойствах биологических молекул и макромолекул, в том числе ферментов, об основных биологических процессах, структуре и стабильности мембран, особенностях течения биохимических реакций.
Задачами пособия является изучение важных биологических процессов, свойств биологических структур, принципов качественного и количественного анализа биомолекул, преодоление разрыва между теоретическими знаниями и практическим творческим использованием современных физико-химических методов.