СОЕДИНЕНИЯ ПРИРОДНЫЕ

СОЕДИНЕНИЯ ПРИРОДНЫЕ вещества,
являющиеся промежуточными или конечными продуктами жизнедеятельности организмов.
Термин условен, т. к. к С. п. обычно не относят ряд простых продуктов метаболизма
(метан,
уксусная к-та, этиловый спирт и др.), компоненты, входящие в состав углей,
нефтей и т. п., неорганич. соединения, образующиеся в процессе обмена веществ
(Oв неживой природе (минералы, газы и т. п.). Различают высокомолекулярные
С. п., или биополимеры, и низкомолекулярные С. п.; условная граница
между ними лежит в области мол. массы 5000 дальтон. К высокомолекулярным
С. п. относят белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, а также
смешанные биополимеры - гликопрогпеиды, нуклеопротеиды, липопротеиды
и
др. Эти вещества являются осн. структурными компонентами клетки и выполняют
важнейшие биол. функции (биологич. катализ, хранение и передача наследственной
информации, транспорт веществ, иммунитет и др.). В нек-рых растениях встречается
ещё один тип биополимеров - полиизопреноиды (каучук, гуттаперча). К низкомолекулярным
С. п. относится большое число органич. веществ разл. химич. природы. Сюда
входят мономерные составляющие биополимеров - аминокислоты, нуклеотиды
и моносахариды, соединения, построенные из небольшого числа мономерных
звеньев (олигонуклеотиды, олигосахариды),
липиды, а также большое
число веществ, относящихся к алифатич., алициклич., ароматич. и гетероциклич.
типам органнч. соединений (природные
пигменты, стероиды, изопреноиды,
алкалоиды
и др.). Низкомолекулярные С. п. выполняют в организме функции
строит, материала при синтезе биополнмеров, являются биорегуляторами (гормоны,
медиаторы, витамины), средствами защиты (токсины, антибиотики) и химич.
коммуникации между организмами (феромоны и др.).


Исследование С. п.- одно из важнейших направлений
совр. биологии и химии, создающее основу для понимания бнол. процессов
на молекулярном уровне. Хотя многие С. п. использовались ещё в глубокой
древности (напр., природный краситель пурпур, нек-рые яды), совр.
история изучения С. п. началась в конце 18 - нач. 19 вв. и явилась логич.
следствием развития ятрохимии и интереса исследователей к составу
живых организмов, химич. природе биологически активных соединений, к биохимич.
основам физиологических процессов. Первые успехи в выделении и очистке
С. п. были достигнуты в работах К. Шееле (1769-85). В 1830-40-х
гг. 19 в. работами Ю. Либиха и его школы было установлено, что в
состав пищ. продуктов входят белки, жиры и углеводы. Большой вклад в исследование
С. п. внесли в 19 - нач. 20 вв. M. Бертло, Л. Пастер, Э. Фишер,
а
из отечеств, учёных - A. M. Бутлеров, А. Я. Данилевский,
M.
В. Ненцкий, В. С.Гулевич. В России исследования С. п. развивались
на создавшихся с 1860-х гг. кафедрах мед. и физиол. химии (в 1847 А. И.
Ходнсвым был выпущен в Харькове первый учебник физиол. химии). В сер. 20
в. в результате разработки новых методов вы деления, очистки и анализа
структуры сложных веществ (хроматография, электрофорез, изотопные
индикаторы, ионный обмен, оптическая, радио- и масс-спектроскопия, рентгеноструктурный
анализ) началось бурное развитие различных направлений в изучении С. п.
Была выяснена пространств, структура MH. белков, в т. ч. таких сложных,
как миоглобин (Дж. Кендрю, 1957) и гемоглобин (M.
Перуц,
1959),
осуществлён синтез фермента рибонуклеазы (P. Меррифилд, 1969), созданы
методы синтеза нуклеотидов (А. Тодд, 1949-55) и нуклеиновых K-T,завершившиеся
синтееом гена аланиновой транспортной рибонуклеиновой кислоты (X. Корана,
1970).
Благодаря работам школы P. Робинсона
(Великобритания), А. П. Орехова
(СССР)
и др. выяснено строение и осуществлён синтез MH. алкалоидов. Значит, успехи
достигнуты в области изучения строения и механизма действия ферментов (см.,
напр., Мизоцим),
антибиотиков (А. Флеминг, X.
Флори, Э.
Чейн,
Великобритания; 3. Ваксман, США; M. M. Шемякин,
СССР,
и др.). витаминов (напр., синтез витамина BВудвордом,
1970).
С. п.- объект изучения классич.
биохимии
и возникшей в сер. 20 в.
молекулярной
биологии
(рождение молекулярной биологии обычно связывают с установлением
в 1953 Дж. Уотсоном
и Ф. Криком
пространственной структуры
дезоксириоо-нуклеиновой
кислоты).
Изучение химич. структуры С. п. составляет предмет самостоят,
раздела органической химии - химии природных соединений. Оформившаяся
в 60-х гг. 20 в. в самостоят, дисциплину
биоорганическая химия ставит
своей осн. задачей установление связей между структурой С. п. и их функцией
в организме. Всё большее внимание учёных привлекает сравнит, изучение структуры
и функций определённых классов С. п. на разл. уровнях эволюции органич.
мира. T. о., распространение С. п. в живой природе, их строение, пути биосинтеза,
действие на организм в целом и на отдельные биохимич. процессы - предмет
комплексного изучения разл. дисциплин, использующих математич., физич.,
химич. и биологич. методы. Освоены и разрабатываются методы пром. получения
витаминов, гормонов, аминокислот, антибиотиков и др. С. п. (см., напр.,
Микробиологический
синтез).



Исследования С. п. ведутся во MH. научных
учреждениях в СССР и за рубежом. В СССР эти исследования координируются
Отделением биохимии, биофилжи и химии физиологически активных соединений
АН СССР. Систематически проводятся региональные и междунар. симпозиумы
и конференции по разл. аспектам изучения С. п. Результаты исследований
по химии С. п. публикуются в СССР в журналах "Химия природных соединений"
(Таш., с 1965), "Биоорганическая химия" (с 1975), "Журнал органической
химии" (с 1965), "Антибиотики" (с 1956) и др. Успехи в этой области освещаются
также в междунар. ежегоднике " Fortschritte der Chemie Organischer Naturstoffe"
(W.-N. Р.-В.-HdIb., с 1938).


Лит.: Перспективы развития органической
химии, пер. с англ., M., 1959; Молекулы и клетки, пер. с англ., в. 1 -
5, M., 1966 - 1970; Хохлов А. С., Овчинников Ю. А., Химические регуляторы
биологических процессов, M., 1969; Ф и н е а н Д ж., Биологические ультраструктуры,
пер. с англ., M., 1970; Химия биологически активных природных соединений,
под ред. H. А. Преображенского и P. П. Евстигнеевой, M., 1970; Fr u ton
J. S., Molecules and life, N. Y., 1972. В. К. Антонов.




А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я