Історія розвитку біохімії

Бiохiмiя як наука сформувалася на межi XIX-XX ст. Термін "бiохiмiя" походить від грецьких слiв: "бiос" i "хем". "Бiос" означає "життя", слово "хем" бере свiй початок від назви провінцій в гирлi Нiлу, що бiля Александрії в Єгипті. Тут на врожайних землях здавна оселялися люди i розвивали рiзнi види дiяльностi: виробництво хлiба, вина, оцту, дублення шкiри, виготовлення барвникiв, тобто вони користувалися бiохiмiчними технологiями.

Вивчення проблем, що складають сучасну біохімію почалось кінці ХVIII століття, а як самостійна наука біохімія виділилась в кінці XIX століття. Але біохімічними процесами людство користувалось з глибокої давнини. Історію формування біохімії як науки можна роз­ділити на чотири періоди.

І період - з давніх часів до епохи Відродження людство використовувало окремі біохімічні процеси (технологів виготовлення вина, пива, сиру, хліба, тютюну).

Араби, завоювавши в першому тисячолiттi Єгипет, не знищили науки, що розвивалися тут, а навпаки, видозмiнили їх та доповнили iншими напрямами. Саме завдяки арабському префiксу"ал" з'явилися такі слова, як алхiмiя, алгебра, алгоритм тощо. Алхiмiки прагнули перетворити простi метали на золото i срiбло за допомогою фантастичного "фiлософського каменя". Iдеї алxiмії зародилися в Китаї, Єгипті, Iндiї. Вони були дуже поширенi в Захiднiй Європі в ХII-ХV ст. Найвидатнiшими алхiмiками були Р. Бекон, Парацельс (XVI ст.), Йоган Фрiдрiх Гельвецiус (ХVII ст.). Алхiмiки накопичили великий експериментальний матерiал, вiдкрили низку хiмiчних елементiв, описали хiмiчнi властивостi та реакції, в якi вступають цi елементи, багато працювали з бiологiчними рiдинами. Так, у 1600 р. один з алхiмiкiв, дослiджуючи сечу (кип'ятив її з метою одержання золота), помiтив, що осад сечi в темрявi свiтиться. Так було вiдкрито Фосфор - елемент життя i мислення, який потрiбен усім живим істотам.

Алхiмiк i лiкар Парацельс (ХVI ст.) уперше заклав основи ятрохімії (медичної хімії). Назва науки походить від грецького слова "ятрос" , що означае лiкар. Він вважав, що хiмiя має служити здоров'ю. Парацельс уперше почав лiкувати мiнеральними водами, запропонував компреси, препарати Меркурiю (ртуті) i Сульфуру (сiрки) для лiкування венеричних захворювань, якi в середнi вiки були дуже поширеними.

Iнший ятрохiмiк Ван-Гельмонт (ХVII ст.) уперше висловив думку, що в "соках" живого тiла є особливі речовини - "ферменти" , якi беруть участь у рiзних хiмiчних перетвореннях.

У Київській Pyci онучка Володимира Мономаха Евпраксія Мстиславівна видала трактат "Мазi" - своєрідну енциклопедію лiкарських знань про хiмiчнi речовини, лiкарськi трави та процедури для лiкування хворих.

ІІ період характеризувався бурхливим накопиченням знань по хімії взагалі і хімії живої матерії. Цей період був періодом боротьби ох поглядів, ідеалістичного і матеріалістичного.

Основи матеріалістичних поглядів на існування живої матерії були закладені М.В. Ломоносовим, що відкрив закон зберігання маси речовин. Цим законом було завдано удар по ідеалізму.

Значний поступ у розвитку природничих наук, зокрема бiохiмiї, спостерiгався у XVIII ст. Дж. Прiстлi вiдкрив кисень, довiв, що він поглинається тваринами i виділяєтъся рослинами; К. В. Шеєле вивчав хiмiчний склад рослинних i тваринних тканин, виділив молочну, винну, яблучну, лимонну i сечову кислоти, глiцерин i бiлок казеїн; Інгенхауз довiв, що для видiлення кисню зеленими рослинами необхiдне свiтло (початок вивчення фотосинтезу); А. Лавуазьє довiв, що тваринам потрiбен кисень, а дихання - це окиснення, вiдкрив перший принцип термодинамiки та вперше вимiряв поглинання кисню в органiзмi людини. Заслуговують на увагу дослiди iталiйського вченого Сnалланцанi, який дослiджував вплив шлункового соку на травлення м'яса у хижих птахiв i показав, що травлення їжi в шлунку - xiмiчний процес; Ю.Лiбiх вивчав методи кiлькiсного хiмiчного аналiзу i застосував їx для дослiдження бiологiчних об'єктів; К Бернар, видшивши з печiнки глiкоген, довiв, що він є джерелом глюкози в органiзмi, яка переноситься кров'ю.

Клод Бернар (1813- 1878) - французький медик, дослідник процесів внутрішньої секреції, основоположник ендокринології. Член-кореспондент Санкт-Петербурзької академії наук (з 2 грудня 1860 року). Перш за все Бернар відомий завдяки розробленій ним концепції гомеостазу. Його формулювання «Сталість внутрішнього середовища - запорука вільної та незалежної життя» залишається актуальною і в даний час. Багато уваги приділяв дослідженню фізіологічної дії отрут, особливо кураре і чадного газу.

Детально вивчив фізіологічні механізми соковиділення і значення переварюючих властивостей слини, шлункового соку та секрету підшлункової залози для здорового і хворого організму, заклавши, таким чином, основи експериментальної патології. Він створив теорію цукрового сечовиснаження (вища премія Французької академії наук, 1853), займався дослідженням нервової регуляції кровообігу, висунув концепцію про значення сталості внутрішнього середовища організму (основи вчення про гомеостазі).

ІІІ період в історії біохімії почався з другої половини XIX століття. В цей період біохімія виділилась як окрема наука, поглибились біохімічні дослідження на основі революційних відкриттів у фізиці та органічній хімії. До кінця XIX століття було зареєстровано і вивчено більше ніж 1000 природних і синтезованих органічних сполук.

Берцеліусстворив основи вчення про каталіз, а наш співвітчизник і основоположник вітчизняної біохімії О.Я.Данилевський, досліджуючи будову білків, сформулював ряд положень про первинну структуру білка, йому належить ідея про зворотність ферментативного каталізу. Він вперше здійснив ферментативний синтез білковоподібних речовин, розробив ряд методів очистки ферментів.

Завдяки працi дослiдникiв наприкiнцi XIX ст. бiохiмiя сформувалася як окрема наука. Розвиток методiв органтчної xiмiї у XIX ст. істотно прискорив йроз виток. У 1828 р. нiмецький хімік Ф. Велер синтезував сечовину, завдавши цим значного удару вiталiзму, i цей рік можна вважати роком заснування бiохiмiї як науки.

Фрідріх Велер (1800, Ешерсгайм сьогодні Франкфурт-на-Майні — 1882, Геттінген) — німецький хімік, за освітою лікар. Вивчав хімію у Л.Гмеліна у Гайдельберзі та Й. Берцеліуса у Стокгольмі. З 1831 професор технічної школи у Касселі; з 1836 до кінця життя професор університету в Геттінгені. У 1824 Велер відкрив щавелеву кислоту. Далі у 1824 році бажаючи приготувати ціаново-кислий амоній NH₄CNO, Велер отримав безбарвну кристалічну речовину, яка не давала жодної реакції на амоній і ціанову кислоту. У 1828 він встановив, що речовина по складу і властивостям тотожна з сечовиною. Таким чином, Велер вперше синтезував з неорганічної речовини органічну сполуку і тим самим завдав удару поширеному віталістичному вченню про так звану «життєву силу». Однак синтез сечовини довгий час залишався поодиноким фактом і не міг похитнути віру в життєву силу. Остаточне падіння вчення про життєву силу в хімії відбулося тільки в 1860-хрр. завдяки синтезам французького хіміка П. Бертло. У 1832 Фрідріх Велер і Юстус Лібіх, вивчаючи похідні «гіркого мигдального» масла, показали, що радикал бензоїл C₇H₅O без змін переходить з одної сполуки в іншу, чим сильно зміцнили теорію радикалів. Велерові належать і інші роботи в галузі органічної хімії: дослідження сечової кислоти та її похідних (спільно з Лібіхом, 1838), отримання діетилтеллура (1840) і гідрохінону (1844), дослідженняалкалоїдів опію (1844).

У боротьбi з вiталiзмом важливу роль вiдiграли дослiдження природи бродіня. Вивчаючи бродiння, Л. Пастер дiйшов помилкового висновку, що бродiння - це бiологiчний процес, у якому обов'язково беругь участь живi клiтини. Російський лiкар М.М. Манассеїса (1871) i нiмецький вчений Е. Бухнер (1897) довели здатнiсть безклiтинного дрiжджового соку зумовлювати спиртове бродiння.

Наш спiввiтчизник О. Я. Данилевський, дослiджуючи будову бiлкiв, сформулював положення про їх структуру. Ще один український учений –академік І. Я. Горбачевський - уперше видiлив амiнокислоти з бiлкiв i висловив думку про те, що вони є будiвельним матеріалом для останніх, синтезував сечову кислоту, вiдкрив фермент ксантиноксидазу.

Данилевський Олександр Якович (10 грудня 1838, Харків — 8 червня 1923, Петроград) — основоположник біохімії як науки, член-кореспондент Петербурзької АН, професор Харківського університету та Військово-медичної академії міста Санкт-Петербург.

Навчався за власний кошт за кордоном. 1863 року у Харківському університеті захистив докторську дисертацію «Про специфічно впливаючі тіла натурального та штучного соків підшлункової залози». З 1863 року професор Казанського університету, завідував кафедрою медичної хімії і фізики, нормальної фізіології, фармакології. О. Данилевський поруч з педагогічною діяльністю займався науковими розвідками. Основні праці присвячено ферментам, хімії білків і питанням харчування. Ще у 1886 р. експериментально дослідив можливість синтезу білковоподібних речовин із пептинів за участю ферментів, довів наявність у клітинах агентів, стимулюючих дію ферментів, а згодом (у 1901) й навів докази вмісту в тканинах т. зв. антиферментів — антипепсину і антитрепсину. Вивчав білки м'язової та мозкової тканин, на підставі досліджень запропонував оригінальну теорію будови білкової молекули, «теорію елементарних рядів». Ініціював і разом із братом В. Данилевським у 1888 р. організував видання першого спеціального журналу з питань фізіології — «Физиологический сборник».

Реферував в різноманітних виданнях досягнення біохімії.

Іва́н (Ян) Я́кович Горбаче́вський (1854 — 1942)— український хімік, біохімік, гігієніст та епідеміолог, громадсько-політичний діяч. Академік АН УРСР. Народився 5 травня 1854 року у селі Зарубинці нинішньої Тернопільської області.Закінчив Тернопільську Українську гімназію ім. І Франка. Ян Горбачевський автор понад сорока ґрунтовних наукових праць переважно експериментального характеру з біологічної хімії. Він першим у світі здійснив синтез сечової кислоти з гліцину. Одним з перших вказав, що амінокислоти є складовими білків. Встановив шляхи утворення сечової кислоти в організмі. Його заслугою стало також те, що він запропонував нову методику визначення місткості азоту в сечі та інших речовинах. За значні наукові заслуги вченого пошановано званням дійсного члена Академії наук (з 1925 р.) в Радянській Україні, член НТШ.

Росiйський учений І. М Сеченов вивчав фiзiологiю i бiохiмiю дихання. І. П. Павлов дослiджyвав склад травних соків i процеси ферментативного травлення iжi в шлунку й кишках.

Офiцiйне визнання бiологiчна, або медична, хiмiя як самостiйна дисциплiна дiстала пiзнiше. У навчальних закладах Росії в 1863 р. було введено викладання медичної xiмii·. Першi кафедри було створено на медичних факультетах Московського (завiдувач кафедри О. Д. Булигінський), Казанського (О. Я. Данилевський), Харківського (Ф.І Тихонович) i Київського (О.А. Шефер) унiверситетiв. За кордоном подiбну кафедру було органiзовано в Нiмеччинi (1866), її очолив вiдомий бiохiмiк Хоппе-Зейлер. Першi пiдручники та посiбники з біологічної xiмi"i було створено Зимоном у Нiмеччинi (1842) i професором Харківського унiверситету А.І. Ходневим в Україні (1847).

У XIX ст. було започатковано головнi напрями розвитку біохімії, вiдкрито основні класи сполук, якi є в живому органiзмi. Вивчення продуктiв гiдролiзу бiлкiв сприяло вiдкриттю амiнокислот. У проведеннi цих досліджень значну роль вiдiграли вченi М.Е. Лясковський, О.Я. Данилевський, С. С. Салазкін, П.М. Любавін, М.В. Ненцький.

У 1869 р. швейцарський вчений Ф. Мiшер вiдкрив ДНК. Молекулярна біологiя як новiтнiй етап розвитку біологічної хімії народилася майже через 100 років пiсля вiдкриття Ф. Мiшером нуклеїнових кислот, у результаті фундаментального вiдкриття Дж. Уотсона та Ф. Кріка (1953), якi встановили структуру молекули ДНК на зразок "подвійної спiралi", що дало змогу пояснити причину збереження i передавання генетичної інформації. Було проведено першi дослiди, якi підтверджували взаємоперетворення бiлкiв, жирiв i вуглеводiв (Лiбiх, Петтенкофер, Фойт, Гофман).

Роботи росiйського вченого М.1 Луніна (1880) поклали початок вченню про незамiннi компоненти iжi - вiтамiни. Пiзнiше його продовжили К Сосін та зарубiжнi вченi - Х Ейкман, К Функ, Гопкінс.

Зусиллями французьких учених - Бернара, Бертольда, Броун-Секара зароджується новий напрям - бiохiмiя гормонів, що дало можливiсть застосовувати їx як лiкарськi засоби.

Намагання проникнути в таємницю хiмiчних перетворень у живому органiзмi сприяло розвитку дослідження ферментів. Берцелiус i Шенбейн довели подiбнiсть дії ферментiв та неорганiчних каталiзаторiв. Подальшi дослiдження росiйських учених О.Я. Данилевського, М.М. Манассеїної, І.П. Павлова та нiмецьких - Е. Бухнера i Г. Бухнера, Ю. Лiбiха сприяли становленню нового напряму в бiохiмii- ензимології, що дало розумiння механiзмiв хiмiчних перетворень.

Однак найбiльшого розвитку бiохiмiя досягла у ХХ ст., коли вченi вiдкрили ряд нових речовин, бiоxiмiчних процесiв та механiзми їх регуляції. Зокрема, було запропоновано теорiю будови бiлкiв, розроблено методи синтезу пептидiв. У 1902 р. Е. Фішер здiйснив штучний синтез пептидiв; одержано бiлок у кристалічному стані (Дж. Самнер i Дж. Нортроп), у 1861 р. О. Бутлеров синтезував (поза органiзмом) вуглеводи з формальдегіду; було вивчено основні шляхи перетворення в органiзмi бiлкiв, вуглеводiв, лiпiдiв, окиснення i синтезу жирних кислот та iнших лiпiдiв (Кнооп, Лінен, Ф. Ліпман, Кеннеді, А.л. Ленінджер). У цей час було розкрито шляхи перетворення вуглеводiв i утворення при цьому носiя енергії - АТФ (Ембден, О.Ф. Мейєргоф, Діккенс, Х.А. Кребс, О.Г. Варбург). Важливу роль в обrpунтуваннi механiзмiв перетворення вуглеводiв вiдiграли роботи бiохiмiкiв В. Енгельгардта, Я. Парнаса, Л. Іванова.

Було видiлено значну кількість ферментiв у кристалiчному стані, встановлено механiзми ферментативних реакцiй та їx регуляцiї (О. Браунштейн, С. Северин, В. Орехович, С. Дебов, Б. Коровкін, Самнер, Л. Мiхаелiс, Кошленд, Лінен). Завдяки застосуванню рентгеноструктурного аналiзу i створенню амiнокислотного аналiзатора було розшифровано первинну структуру iнсулiну (Ф. Сенгер, 1953), гормонів вазопресину та окситоцину (Віньо, 1953), тривимiрну структуру міоглобiну (Дж. Кендрю, 1960), гемоглобiну (Перутц). Значний внесок у сучасне уявлення про мiсце, фактори та механiзм синтезу бiлка внесли дослiдження Т. Касперсона, М. Хогланда, П. Берга,О, Баєва, О. Білозерського, О. Спіріна та інших.

Д. Кошленд - була розроблена теорія «індукованої відповідності», що допускає високу конформаційну лабільність молекули білка-ферменту і гнучкість і рухливість активного центру. Ця теорія була заснована на вельми переконливих експериментах, які свідчать про те, що субстрат індукує конформаційні зміни молекули ферменту таким чином, що активний центр приймає необхідну для зв'язування субстрату просторову орієнтацію.

Вінсент Дю Віньо (1901 - 1978) – американський біохімік.В доповнення до своїх наукових досягнень, Вінсент дю Віньо був прекрасним вчителем і лектором. Один із його співробітників, Клаус Хофман, пізніше згадував, що лекції дю Віньо студентам були цікаві і добре підготованими. Він підкреслював важливість викладання і казав, що викладання важливіше за дослідження. Було справжнім задоволенням слухати його презентації, котрі були також кропітливо підготовлені і відрепетировані, як і його наукові статті. Його лабораторія була навдивовижно добре організована.

К.А.Тимірязєві його співробітники вивчали реакції фотосинтезу і мінерального обміну у рослин. І. Бериліус і Є.Старлінг відкрили гормони. Функ виділив вітамін В₁, Саммер одержав перший фермент з бобів сої - уреазу.

Таким чином третій період є періодом становлення і розвитку біохімії як науки.

ІV періодв історії розвитку біохімії бере свій початок з 40-50-х років і характеризується активним використанням фізико-хімічних методів в біохімічних дослідженнях. Насамперед, це вивчення процесів молекулярних основ зберігання і передачі спадкової інформації, механізмів біосинтезу білку, розшифровки структури окремих білків та нуклеїнових кислот. До числа найважливіших досягнень цього періоду слід віднести встановлення моделі подвійної спіралі ДНК і спіралі РНК, розшифровку послідовності амінокислот в молекулі інсуліну А.Сенгером.

На початку ХХ ст. формуєтъся новий напрям у бiохiмii: - бiоенергетика. Ще в 1897 р. вчений О. Бах висунув теорiю перекисного окиснення речовин молекулярним киснем, що дало поштовх вивченню бiологiчного окиснення. Академiк В. Палладін обгрунтував значення дегiдрування субстратiв у тканинному диханнi. У 1961 р. англiйський бiохiмiк П. Мітчелл висунув гiпотезу хеміосмотичного спряження в бiоенергетицi, за що був удостоєний Нобелiвської премії 1978 р.

Розвиток бiохiмiї у ХХ ст. ознаменувався подальшими вiдкриттями та розробками. Ф. Кнооn (1904) запропонував теорiю окиснення жирних кислот, О. Варбург - теорiю бiологiчного окиснення, вiдкрив дихальний фермент цитохромоксидазу; Сведберг сконструював ультрацентрифугу i запропонував застосовувати її для седиментацїії бiлкiв; А. Сент-Дьордьї виділив аскорбiнову кислоту; Кребс вiдкрив цикли сечовини та трикарбонових кислот (Нобелiвська премiя 1953 р.); Ембден, О. Ф. Мейєргоф, Я. О. Парнас виявили найважливiшi промiжнi продукти процесiв глiколiзу та бродiння; Парнас, Kopi дослідили шляхи дiї глiкогенфосфорилази; В. Енгельгардт i М. Любимова вiдкрили АТФазну активнiсть мiозину; Е. Чаргафф (народився в м. Чернiвцi) виявив, що в ДНК сума пуринових основ дорівнює сумі пiримiдинових (1949); Дж. Уотсон i Ф.Крік (1953) запропонували модель подвiйної спiралi ДНК; В. Белiцер вперше вивчив окисне фосфорилування; М Ніренберг i Маттеї (1961) відкрили генетичний код, а Жакоб i Ж Моно - механiзм регуляції синтезу бiлкiв у бактерiй; А. Корнберг вперше здiйснив синтез ДНК вірусу; Х. Корана (1970) синтезував штучний ген, що дало початок розвитку генної iнженерiї.

Ряд учених-бiоxiмiкiв за визначнi досягнення в науковiй дiяльностi стали лауреатами Нобелівської премії: О. Мейєргоф (1922) за дослiдження процесiв глiколiзу; А. Сент-Дьордьї (1937) за значний внесок у теорiю бiологiчного окиснення, бiохiмії м'язiв, встановлення будови вітаміну С, вiдкриття вітаміну Р; Л. Полiнг (1954) за дослiдження природи хiмiчного зв'язку, вторинної структури бiлкiв; Ф. Сенгер за вiдкриття методу визначення первинної структури бiлкiв, розшифрування первинної структури iнсулiну (двiчi лауреат - у 1958 i 1980 рр.); К.Б. Анфінсен (1972) за дослiдження рибонуклеази, особливостей взаемозв'язку мiж амінокислотною послiдовнiстю та її бiологiчно активними коферментами; М. Сміт (1993) за фундаментальний внесок у вивчення впливу мутагенезу на функцiонування бiлкiв; Й Скоу (1997) за вiдкриття Na+,K+-АТФази; П. Егр i Р. Маккінон (2003) за вивчення структури i механiзму функцiонування йонних каналів; Р. Корнберг (2006) за дослiдження механiзму копiювання клiтинами генетичної iнформації.

Отто Фріц Мейєргоф (1884 - 1951) -німецький біохімік і лікар

Ла́йнус Карл По́лінг (1901 - 1994) - американський квантовий хімік і біохімік, також відомий своїми дослідженнями в кристалографії, молекулярній біології та медицині. Лайнус Полінг, видання якого отримали всесвітнє визнання хіміків, почав користуватися фінансовою підтримкою Фонда Рокфеллера. Це надало можливість перейти до досліджень вбіохімії (Полінг почав вивчати комплексні молекули в живих істотах). Так він наблизився до вивчення проблем здоров'я людини, нормальної фізіології і навіть профілактики деяких захворювань. В поле зору науковця прийшли молекули білків та їх структура. Полінг отримав Нобелівську премію миру 1962 року за свою кампанію проти наземних ядерних випробувань, і був єдиною людиною, яка отримала дві неподілені Нобелівські премії.

Фредерік Сенгер (1918 - ...) - британський біохімік, двічі лауреат Нобелівської премії з хімії — в 1958 і 1980 роках (спільно з Волтером Гілбертом і Полом Бергом). Основні роботи присвячені хімії білків і нуклеїнових кислот. З 1945 року Сенгер вивчав структуру інсуліну. Ним був розроблений динітрофторбензольний метод ідентифікації кінцевих аміногруп в пептидах, за допомогою якого йому вдалося встановити природу і послідовність чергування аміногруп в інсуліні і розшифрувати його будову (1944—1954). Сенгер встановив, що інсулін має загальну формулу C₃₃₇N₆₅O₇₅S₆, три сульфідні містки і складається з двох ланцюгів: ланцюгу A, що містить 21 амінокислотних залишок, і ланцюгу B, що містить 30 амінокислотних залишків. Ці роботи послужили основою для синтетичного отримання інсуліну та інших гормонів.

Крі́стіан Бе́мер А́нфінсен (1916 - 1995) - американський біохімік, член Національної АН США, іноземний член Данського королівського товариства (1964). Щоб відволіктися від професійних і наукових справ, Анфінсен грав на віолончелі і фортепіано. Він також був завзятим мореплавцем, і регулярно плавав на своєму човні навколо затоки Чесапік і вздовж східного узбережжя від Бостона до Маямі. До 1962 року Анфінсен розвинув ідею, яку він назвав "термодинамічної гіпотезою" згортання білка, яка була покликана пояснити нативну конформацію амінокислотних структур. Він припустив, що вихідні або природні конформації виходять тому, що ця форма є термодинамічно найбільш стабільною у внутрішньоклітинній середовищі. Тобто, молекула білка приймає цю форму в результаті обмеження пептидних зв'язків і змін форми іншими хімічними і фізичними властивостями амінокислот. Щоб перевірити цю гіпотезу, Анфінсен денатурованого фермент рибонуклеази в екстремальних хімічних умовах і зазначив, що амінокислотна структура ферменту спонтанно згортається назад у свою початкову форму, коли він помістив ензим в початкові умови.

Родерік Маккінон (1956 - ....) - американський біохімік і кристалограф. Всі роки він досліджував проблеми, пов'язані з функціонуванням калієвого іонного каналу. Маккінон зрозумів, що для вирішення питання про механізм дії калієвого каналу йому потрібно вивчити способи кристалізації білків і метод їх рентгеноструктурного аналізу, і тільки тоді можна отримати інформацію про просторову будову протеїну калієвого каналу. У 1998 зміг закристалізованими протеїн, який є калієвим іонним каналом (KcsA K+ канал) бактерії Streptomyces lividans, що дало йому можливість встановити (методом рентгеноструктурного аналізу) його детальну тривимірну структуру. Цей білок складається з 4 субодиниць, що мають альфа-спіральну будову, з порожниною в центрі, через яку і переноситься катіон калію.

Пітер Егр (1949 - ...) - американський біолог, медик, професор.

Роджер Девід Корнберг (1947 - ...) – американський біохімік.

Значний внесок у розвиток бiологiчноi: науки зробили укратнські вченi. Зокрема, академiк АН УРСР В.О. Беліцер, якому належать наукові розробки в галузi бiохiмiї окисних реакцiй, xiмії бiлкiв, один iз фундаторiв учення про окиснення фосфорилування; академік НАН України М. Ф. Гулий, який вивчав проблеми збалансованого харчування й вуглеводного обмiну в м'язах, дослiджував зв'язок мiж обмiном пуринiв i злоякiсним ростом, питання регуляції бiосинтезу бiлкiв i лiпiдiв, зробив фундаментальний внесок до сучасного розумiння метаболiчних перетворень одновуглецевих сполук у гетеротрофних органiзмiв; він безпосередньо причетний до зародження вітзняної молекулярної біології та імунохімії.

I.Я. Горбачевський вперше синтезував сечову кислоту, вiдкрив фермент ксантиноксидазу. Член-кореспондент Г.В. Донченко вiдомий своїми досягненнями у галузi бiохiмiї вітамінів i коферментiв, у пошуку шляхiв регуляції низькомолекулярними біологічно активними сполуками внутрiшньоклiтинного метаболiзму в органiзмi людини i тварин у нормі та при рiзних патологiях, вперше видiлив i схарактеризував специфiчнi бiлки, що акцептують ретинол, токоферол, тіамін i нiкотинамiднi коферменти у спецiалiзованих клiтинних структурах, Академік НАН та АМН України С.В. Комісаренко розробляє механiзми молекулярної імунології; члену-кореспонденту АМН України Ю.I. Губському належать наукові розробки в галузi ксенобіохімії - напрямi дослiджень перетворення та молекулярних механiзмiв фiзiологiчних ефектiв чужорідних речовин, молекулярної фармакології.

Сучасна біохімія приділяє особливу увагу вивченню білків, які є матеріальною основою життя (гормонів, антитіл та інших), вивченню обміну азотистих сполук, вуглеводів, жирів та ліпідів, вітамінів, мінеральних речовин (зокрема, мікроелементів); дослідженню впливу на процеси обміну деяких речовин, що стимулюють ріст, антибіотиків тощо. Докладно вивчаються біохімічні особливості нервової тканини, м'язів, печінки та інших органів та систем організму. Узагальнення біохімії допомагають висвітлити еволюцію органічного світу й питання про виникнення життя на Землі. Досягнення біохімії використовуються у медицині (клінічна біохімія), сільському господарстві (зоотехнічна біохімія і агрбіохімія) та в харчовій іхіміко-фармацевтичній промисловості (технічна біохімія).

Згідно з формальною класифікацією ВАК України, основні напрямки досліджень включають:

· Амінокислоти, пептиди та білки (методи виділення та синтезу, дослідження будови, властивостей; синтез пептидів, вивчення зв'язку їх будови з функцією).

· Амінокислоти у нейтральній формі, у фізіологічному стані та з'єднані разом у дипептид.

· Нуклеїнові кислоти (виділення, дослідження будови, синтез і вивчення хімічних властивостей природних і модифікованихт генів, нуклеозидів, нуклеотидів, полінуклеотидів та їх аналогів).

· Ліпіди (виділення, дослідження будови, синтез).

· Вуглеводи та їх похідні. Змішані біополімери (виділення, дослідження будови, хімічних властивостей, синтез).

· Стероїдні гормони (виділення, хімія стероїдів, їх хімічна трансформація, синтез, вивчення механізмів дії),коферменти.

· Хімічні дослідження природної сировини (рослинної та мікробіологічної) для розроблення біологічно активних речовин.

· Нові лікарські препарати (пошук, синтез і вивчення нових ефективних лікарських препаратів, розроблення методів виділення та хімічної трансформації).

· Хімічні препарати для хімізації сільського господарства (пестициди, інсектициди, гербіциди, акарициди, фунгіциди та інші препарати для боротьби зі шкідниками і хворобами рослин;регулятори життєдіяльності комах; природні феромони, атрактанти, інші; синтетичні регулятори росту рослин; дефоліанти, десиканти та ін. регулятори окремих функцій рослин; нові ефективні препарати для підвищення продуктивності тваринництва).

· Природні та синтетичні низькомолекулярні біорегулятори та їх аналоги.