Первые исследования окислительных процессов

Наиболее результативными оказались исследования процессов биологического окисления. Повышенный интерес к этим процессам объяснялся следующими причинами. Во‑первых, успехи химии в середине XIX в. способствовали выяснению роли в этих процессах кислорода. Во‑вторых, в то время полагали, что исследование процессов окисления в организме позволит помимо основной проблемы решить весьма важные для физиологии вопросы о субстрате и месте окислительных процессов в организме.

[54]

Алексей Николаевич Бах. 1857–1946.

Важным этапом в создании представлений о механизмах биологического окисления была перекисная теория биологического окисления, разработанная А.Н. Бахом (1897; Ленинская премия, 1927). Предполагая промежуточное образование перекисей органических соединений или водорода в качестве активированной формы кислорода, эта теория была по существу первой подлинно биохимической концепцией, основанной на представлениях о сложной организации обменных процессов; в начале XX в. она признавалась единственным достоверным объяснением сущности окислительных процессов. По А.Н. Баху, окисление в организме происходит следующим образом:

Предположение, что биологическое окисление – это процесс, осуществляющийся в результате двух последовательно скоординированных ферментативных процессов, открыло новые пути в толковании химических преобразований, осуществляющихся в организме.

Утверждение выдвинутых еще Шенбайном представлений о каталитической природе окислительных процессов в организме было одним из важнейших результатов теоретической разработки проблемы биологического окисления. До 80‑х годов XIX в. катализаторами биологического окисления считали металлы, или специальные «ферменты», природа и свойства которых оставались неизвестными. Открытие оксидазного действия и выделение первых препаратов биологических катализаторов окисления японским химиком X. Йосидой (1833) и французским физиологом Г. Бертраном (1895) позволило приступить к изучению природы и свойств оксидаз, которые впоследствии были отнесены к классу истинных ферментов.

Параллельное развитие теоретических исследований биологического окисления и оксидаз привело к первым попыткам создания теории оксидазного действия. Это были по существу первые теории ферментативного действия вообще. Наиболее значительными исследованиями в этой области стали работы Г. Бертрана, разработавшего представления о коферментах.

Другие процессы обмена были исследованы гораздо слабее. В течение почти всего XIX в. биологическая химия (вернее, физиологическая химия) не смогла продвинуться дальше изучения суммарных химических эффектов и изменений, т. е. химического изучения еще не расчлененных на отдельные звенья процессов, происходящих в целых организмах или отдельных органах.