Как ученые установили, что макромолекулы, такие как белки, углеводы и липиды, синтезируются живыми клетками из других молекул с промежуточными продуктами. Они наблюдали это под микроскопом. Я хочу знать это, потому что я изучаю биоэнергетику и, изучая фотосинтез и клеточное дыхание, сомневаюсь, правильно ли это все или нет. Я надеюсь, что вы поможете мне развеять это сомнение.
Помимо биохимических методов, многое в этом удалось выяснить с помощью радиоактивных индикаторов. Клетки будут питаться радиоактивным субстратом, и по мере того, как они преобразуют субстрат в другие молекулы посредством метаболических реакций, радиоактивность может быть обнаружена в продуктах и промежуточных продуктах.
Эксперименты Кальвина 1940-50-х годов по установлению потока углерода во время фотосинтеза (т.е. цикла Кальвина-Бенсона) с использованием остаются одними из самых элегантных работ в этом направлении. На самом деле вы можете прочитать некоторые из его отчетов здесь , хотя, возможно, у кого-то есть хорошая ссылка на менее технический обзор.
Подобные методы используются и сегодня, хотя чаще используются стабильные изотопы вместо радиоактивных.
Короткий ответ: нет, вы не изучаете метаболизм под микроскопом. (Современные микроскопы с высоким разрешением могут визуализировать макромолекулярные процессы, такие как транскрипция и трансляция, но первоначально они изучались иначе.)
Короче говоря, биохимические пути изучались в разрушенных клетках путем изучения отдельных реакций или в целых тканях или у животных, изучая цепочки реакций. В разрушенных клетках химические методы (часто колориметрические, но исторически путем измерения выделения газов) использовались для идентификации продуктов реакций при добавлении определенных химических веществ, а ферменты очищались от тканей, чтобы выяснить, какие реакции они катализируют. Методы центрифугирования использовали для выделения различных органелл из клеток (митохондрий, ядер, рибосом). В целые клетки добавляются радиоактивные предшественники, затем отделяют и идентифицируют соединения в клетке, чтобы выяснить, какие соединения приобрели радиоактивность, т. е. во что было преобразовано исходное соединение.
В биоэнергетике методы более специализированы с использованием спектрометрии для определения состояния оксигенации различных цитохромов и кислородного электрода для измерения использования кислорода. В клетках животных часто использовали изолированные митохондрии.
Это очень обширная область, хотя из-за того, что в настоящее время она не очень активна, трудно найти в Интернете источник, который мог бы порекомендовать вас. Возможно, кто-то еще знает о таком.
AlexDeLarge
МэттДмо