700 т. т азота (ок. 43 милл. пудов) извлекаются из атмосферы и превращаются в аммиачные соединения.
Исследования в области дыхания привели к заключению, что, в противоположность долго державшемуся мнению, растения так же дышат, как и животные, т. е. поглощают кислород и выделяют углекислоту.
Под действием солнечных лучей происходит, наряду с дыханием, обратный процесс — ассимиляция углекислоты с выделением кислорода, — и в зависимости от внешних условий последний процесс может полностью покрыть первый. Химизм дыхания в значительной мере выяснен благодаря успехам учения о медленном сгорании или самопроизвольном окислении (см. Активирование кислорода), с одной стороны, и учения о ферментах — с другой. Развитие учения о ферментах началось с изучения спиртового брожения и долго вращалось около него. Успехи, достигнутые в усовершенствовании микроскопа, позволили установить, что fermentum Ван-Гельмонта представляет собрание живых одноклеточных организмов, которые питаются сахаром, как источником углерода, живут, размножаются и умирают.
Без участия живых клеток нет брожения, ибо брожение есть проявление жизнедеятельности клетки. Так возникла виталистическая теория брожения, к-рая нашла в лице великого французского химика Пастера своего наиболее яркого выразителя. Правильность виталистической теории оспаривал известный немецкий химик Либих, к-рый противопоставлял ей химическую теорию брожения. По этой теории, ферментом является химическое тело, к-рое, разлагаясь само, вызывает этим разложение других тел, способных к брожению. При построении своей теории Либих опирался на тот факт, что к половине 19 в. был уже известен ряд т. н. растворимых ферментов, к-рые могли быть извлечены из животного и растительного организма водою: пепсин, к-рый переваривает белок, диастаза, к-рая превращает нерастворимый крахмал в растворимый сахар, инвертин, к-рый превращает тростниковый сахар в смесь глюкозы и левулозы, и т. д. Если в клетках есть фермент, к-рый превращает крахмал в сахар, то почему в них не может быть фермента, превращающего сахар в спирт и углекислоту? К сожалению, Либих не мог подтвердить своих взглядов прямым опытом, тогда как экспериментальные данные Пастера были незыблемы. Только в конце 19 в. Бухнеру удалось, применив высокое давление, извлечь из дрожжей сок, к-рый не содержал живых клеток, но, тем не менее, быстро сбраживал сахар. Этим было доказано, что дрожжевая клетка сбраживает сахар не потому, что она сама — фермент, а потому, что она содержит фермент, — химическое тело, производящее определенное химическое действие. Монистическое понимание ферментативных процессов стало возможным в Б. лишь после того, как, благодаря успехам физической химии, было установлено, что между ферментативными и каталитическими процессами нет никакойпринципиальной разницы. В качестве катализатора, фермент ускоряет химические реакции, протекающие в организме.
Значение этого ускорения безмерно, ибо им обусловливается темп жизни. Без содействия пищеварительных ферментов превращение крахмала в сахар, белка в пептон под влиянием воды требовало бы не десятков минут, как теперь, а десятков месяцев; без дыхательных ферментов организм задохся бы в атмосфере кислорода. Изучение ферментов и их действий, сделавшее за последние 30 лет огромные успехи, привело к частичному выяснению механизма обмена веществ. Как на один из наиболее ярких примеров, укажем на вопрос о ненормальном обмене веществ, известном под именем сахарной болезни. При этой болезни сахар недостаточно быстро сгорает в организме и, циркулируя в крови, производит ряд расстройств. Недавно было установлено, что водная вытяжка из определенного участка поджелудочной железы (известного под именем островков Лянгерганса) обладает свойством в кратчайший срок понижать количество сахара в крови. Эта вытяжка, под именем инсулина, получила большое применение в медицине. В нормальном состоянии железа выделяет в кровь инсулин в количестве, достаточном для полного регулирования углеводного обмена веществ.
При расстройстве этой железы получается сахарная болезнь. Подобные же нормальные выделения найдены и для др. желез (см. Внутренняя секреция). Надпочечная железа выделяет адреналин, щитовидная — тироксин, и т. д. Последние два вещества теперь готовятся искусственно и широко применяются в терапии.
Не менее важны успехи, достигнутые Б. в области нормального питания животного организма. Установлено, что углеводы, белки и жиры сами по себе еще недостаточны для поддержания организма в нормальном состоянии. Нужен еще целый ряд дополнительных веществ, которые находятся в свежих плодах, молоке и т. д. Вещества эти получили название витаминов (см.).
Пища, не содержащая витаминов или содержащая их в недостаточном количестве, вызывает по истечении некоторого времени тяжкие заболевания в организме. Цынга — одно из таких заболеваний. Очень большое число биохимических работ посвящается теперь изучению этого вопроса, и решение его, в смысле установления нормы питания, сильно подвигается вперед.
Не подлежит сомнению, что полное, всестороннее знание химических процессов, происходящих в здоровом и больном организме, даст медицине могучее орудие не только для раннего распознавания, но и для предупреждения болезни. В основе жизни лежат определенные химические процессы, и всякое заболевание есть не что иное, как отклонение какого-либо из этих процессов от его нормального хода. Теоретически мыслимо, что всякому нежелательному химическому процессу болезни можно противопоставить обратный процесс, к-рый исправит вредное действие первого. В осознанном или неосознанном виде эта мысль
