Biológia III. [antikvár]

6. A SEJTBIOLÓGIA A SEJTBIOLÓGIA RÖVID TÖRTENETE A biokémia mint tudomány az élő szervezet anyagainak a megismerésével, az élő szervezetben lejátszódó kémiai folyamatok felderítésével, valamint az ezen folyamatokat kísérő energiaváltozások, illetve enzim-folyamatok kutatásával foglalkozik. A modern biokémia egyik fö célja a sejtműködés molekuláris szintű megismerése. E sokirányú vizsgálódás kezdetei a múlt századra nyúlnak vissza. A 19. század elején felfedezték, hogy az állati és a növényi sejtekből készített kivonatok hő vagy savak hatására kicsapódnak. A keletkezett csapadékról megállapították, hogy az szenet, hidrogént, oxigént és nitrogént tartalmaz. Ezeket a ,szálas szerkezetű' anyagokat 1838-ban Cerard Johann Mulder holland vegyész fehérjéknek nevezte, és az élő szervezetekre általánosan jellemző, azok számára nélkülözhetetlen vegyületekként határozta meg. A fehérjék vizsgálata a 19. század második felének egyik legfontosabb tudományos problémája lett. A fehérjék megismerését elősegítette, hogy a fehérjéket felépítő 20 különböző aminosavból már 1900-ban 16-ot ismertek - az utolsót 1935-ben izolálták és Em// Fisher már ekkor pontosan leírta az aminosavak egymáshoz kapcsolódásakor lejátszódó kémiai folyamatot és a kialakuló peptidkötést. 1828-ban Friedrich Wöhier német vegyész karba-midot, az emlősök vizeletének egyik alkotóját állította elő ammónium-cianát hevítésével. Pierre Eugéne Marcelin Banhelot francia vegyész az 1850-es években szervetlen vegyületekből kiindulva sikerrel szintetizált számos jól ismert szerves vegyületet (acetilén, etilalkohol stb.). A 19. század második felében a sejteket felépítő legtöbb anyagot már ismerték, sokat izoláltak is, bár nem tudták, milyen szerepet játszanak a sejt életében. így pl. a DNS-t elpusztult fehérvérsejtek magjából Friedrich Miescher már 1871-ben elkülönítette, de több mint 60 év telt el, míg felismerték az élő sejtekben betöltött szerepét. Az anyagcsere-folyamatok kutatása a 19. század végén kezdődött. 1897-ben Eduárd Bochner bizonyította, hogy kémiai átalakulás a sejtkivonatokban is végbemehet. Élesztőt őrölt meg, szűréssel gondosan eltávolította a megmaradt ép sejteket, és kimutatta, hogy a kivonatban a glükóz etilalkohollá alakul, pontosan úgy, mint a must erjedésekor. 1905-ben Arthur Harden felfedezte, hogy e folyamat enzimjeinek működéséhez egy szerves foszfátvegyület szükséges. Ottó Fritz Meyerhof 1918-ban felismerte, hogy az Izomműködéshez szükséges glikogén az Izom munkavégzése során oxigén felhasználása nélkül alakul tejsavvá. A tejsav keringés révén a májba kerül, és ott részben oxidálódik. Az így felszabaduló energia biztosítja, hogy a tejsav másik része ismét glikogénné alakuljon vissza. A folyamat részleteit az 1930-as években a Cori házaspár tárta fel (Cori-kör). A lebontó anyagcsere közbülső termékeinek elkülönítésében fontos eredményeket ért el Szent-Cyör-gyi Albert és Hans Adolf Krebs, akik leírták, hogyan bomlik le a sejtben a piroszőlősav szén-dioxiddá (Szent-György i-Krebs-ciklus). A radioaktív izotópok használata megkönnyítette az anyagcsere-folyamatok bonyolult láncolatának vizsgálatát. Elsőként Rudolf Schönheimer használt nagyobb mennyiségben izotópokat: nehézhidrogént tartalmazó zsírmolekulákat szintetizált, majd ezeket kísérleti állatok ételéhez adta. Négy nap után a zsír- i.