Фотосинтез
Порфирины представляют собой окрашенные молекулы, то есть, иными словами, реагирующие на видимый свет. Поэтому нет ничего удивительного в том, что один из них — хлорофилл — оказывается самой широко распространенной и эффективной светоулавливающей молекулой в фотосинтезе. Через эту молекулу проходит вся солнечная энергия, вызывающая у растений рост, у животных — движение, а у людей — мысль. Грубый продукт фотосинтеза, происходящего в высших растениях, кажется достаточно простым. Из воздуха усваивается углекислый газ, который, превращаясь в углерод и соединяясь с водой, образует один из видов углеводов — сахар, крахмал или целлюлозу, — а избыточный кислород возвращается в воздух.
Фактически долголетние исследования с применением всех известных фотохимических способов очистки, а также с помощью атомов показали лишь то, что процесс этот очень сложен и пока еще окончательно не разгадан. Действие света выражается, по - видимому, в том, что он выделяет кислород из воды, а остающиеся атомы водорода используются затем для восстановления образовавшейся из углекислоты воздуха спиртокислоты в сахар.
Открытие действия дыхательных пигментов, энзимов и коэнзимов указало путь к объяснению давно известных явлений: сильного действия некоторых веществ на крупные организмы, оказываемого даже в тех случаях, когда они вводятся в них в чрезвычайно малых дозах. Фактически это обстоятельство было известно еще в каменном веке, когда были впервые открыты и начали применяться яды. Слово «токсон» означает на греческом языке стрелу и яд. В нескольких простейших случаях способ действия ядов может быть объяснен. Действие цианистого калия и окиси углерода, например, состоит в том, что они лучше соединяются с гематином гемоглобина и окислительными энзимами, чем кислород, который они должны были бы нести эти последние и тем самым блокируют главный механизм переноса кислорода.
Открытие витаминов
Значение в биологическом процессе очень малых доз некоторых веществ было выявлено также и в наше время, причем, как это ни парадоксально, в обратном порядке, то есть исходя из того, чего не хватает человеку. В прошлом многие болезни приписывались — вполне справедливо — недостаточности питания. Самой серьезной из таких болезней была, конечно, цынга — болезнь моряков. Она была также первой болезнью, которая была определена как авитаминоз.
Уже в XVIII веке капитан Кук спас от нее свой экипаж благодаря огромным запасам свежих фруктов. Однако это средство не было научным, и в связи с огромной популярностью в XIX веке микробной теории болезней оно начало постепенно забываться. Только гений Гопкинса9" впервые привлек внимание ученых к наличию в полноценной диете небольших доз веществ, при отсутствии которых рост организма останавливался и появлялись болезненные симптомы.
Эти вспомогательные факторы, названные позднее витаминами, дал» непосредственный толчок к изучению биохимии, поскольку здесь, наконец, были открыты химические вещества, которые могли быть применены и применены непосредственно для лечебных целей. Стоило только утвердиться идее о том, что то или иное специфическое состояние обусловлено недостаточностью в организме каких - то веществ, как все усилия и химические методы исследования были направлены на то, чтобы выяснить, чего именно не хватало, выделить те вещества, которые могли ее устранить, определить их формулы и, наконец, получить их синтетическим путем. В этой работе, конечно, было много трудностей, хотя некоторые витамины имели простое строение, как, например, витамин С, или аскорбиновая кислота, впервые выделенная Сцент - Дьерди, парадоксально определившим витамин как «вещество, которое вызывает у вас болезнь, если вы его не употребляете в пищу». Другие витамины были, несомненно, очень сложными. То, что было сначала названо витамином В, оказывается, содержит, по меньшей мере, пятнадцать различных веществ, каждое из которых выполняет в организме свою особую функцию. Вероятнее всего, многие, возможно все, витамины действуют как коэнзимы и могут представлять только те из них, которые, поскольку они обычно встречаются в пище, организм уже утратил способность усваивать.