БИОХИМИЯ ЧЕЛОВЕКА
а LANGE medical book
HARPER"SBIOCHEMISTRY
Twenty-first Edition
Robert K.Murray, MD, PhD
Professor of Biochemistry
University of Toronto
Daryl K.Granner, MD
Professor and Chairman
Department of Molecular Physiology and Biophysics
Professor of Medicine
Vanderbilt University Nashville,
Peter A.Mayes, PhD, DSc
Readeг in Biochemistry
Royal Veteгinary College
University of London
Vlctor W. Rodwell, PhD
Professoг of 8iochemistry
Puгdue Univeгsity West Lafayette,
APPLETON & LANGE
Norwalk, Connecticut/San Mateo, California
Греннер д.
Родуэпп В.
БИОХИМИЯ
ЧЕЛОВЕКА
в 2-х томах
Том 2
Перевод с английского канд. биол. наук М. Д. Гроздовой,
канд. биол. наук Р. Б. Капнер,
канд. хим. наук А. л. Остермана,
канд. биол. наук А. С. Серпинской
и Л.Г. Тер-Саркисян
под редакцией д-ра хим. наук л. М. Гинодмана
и д-ра мед. наук В. и. Кандрора
МОСКВА «МИР» 1993
ББК 20.070
Б63 Биохимия человека: В 2-х томах. Т.2. Пер. с англ.:-
М.: Мир, 1993.-415 С., ил.ISBN 5-03-001775-5
Настоящий учебник биологической и медицинской химии и молекулярной биоло
I"ИИ широко известен в мире и переведен на многие языки. Авторы 21-го, переработан ного издания- ученые из США, Великобритании и Канады. Благодаря энциклопеди
ческой полноте и четкости из"южения книr а может служить справочным пособием. На русском языке учебник Выходит в 2-х томах. Во втором томе рассматриваются сле
дующие темы: нуклеиновые кислоты и регуляция экспрессии генов, биохимия внутри И межклеточных коммуникаций, спеuиальные вопросы (питание, свертывание крови, рак, OHI:OreHbI и фаl:ТОРЫ роста и др.).
Для биохимиков, клинических биохимиков, студентов и аспирантов биологов
и медиков.
Б 191()(}()()()()()-218 87-91 | ББК 20.070 |
|
Редакция литературы по биологии
Раздел IV
Структура, функция и репликация
информационных макромолекул
Глава 34
НуклеОТИДЬI
Виктор Родуэлл
чении подагры.
известна роль пуриновых и пиримидиновых нуклео тидов в качестве мономеров-предшественников при
биосинтезе РИК и ДИК. Помимо этого пуриновые рибонуклеотиды выполняют функции универсаль
ных источников энергии (например, АТР), регуля
торных сигналов (сАМР, cGMP), входят в состав ко
ферментов (F АО,NAO, NAOP) и служат переносчи
ками метильных групп (S-аденозилметионин); пири мидиновые нуклеотиды функционируют в качестве
макроэргических интермедиатов в углеводном обме
не (UОР-глюкоза, UОР-галактоза) и в синтезе липи
ДОВ (СОР-ацилглицерол).
СТРУКТУРА ПУРИНОВЫХ
И ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ
Пуриновые и пиримидиновые основания, входя щие в состав нуклеотидов, представляют собой за
мещенные производные пурина и пиримидина
(рис. 34.1). Положения атомов в ароматическом ко
льце пронумерованы в соответствии с принятой но
менклатурой. Обратите внимание на то, что нумера
ция в пуриновом И ПИРИМИДИНОВОМ кольцах ведется
в противоположных направлениях, при этом атом
БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Гетероциклические основания (пурины и пирими
дины) являются исходными структурными элемен тами молекул нуклеозидов и нуклеотидов. Иуклео тиды присутствуют во всех без исключения живых клетках, выполняя целый ряд ключевых функций. В их числе построение нуклеиновых кислот из рибо
зо- и дезоксирибозонуклеозидмонофосфатных зве
ньев (РИК и ДИК соответственно); перенос энергии (АТР); образование коферментов (АМР), участие в роли акцепторов в окислительном фосфорилирова нии (АОР), а также в качестве аллостерических регу ляторов активности ряда ферментов и «вторичных
посредников» (сАМР и cGMP). Синтетические ана
логи природных нуклеотидов, способные замещать
их в структуре нуклеиновых кислот и оказывать ин
гибирующее действие на синтез РИК и ДИК, нахо дят применение в химиотерапии рака. Для по
давления роста опухолевых клеток или опреде
ленных вирусов ИСПОЛf>ЗУЮТ 5-фторурацил, 5" -ио-
углерода под номером 5 в обеих молекулах находи
тся в одном и том же положении. Сопряжение 7[-
электронных облаков обусловливает плоскую струк туру пуриновых И пиримидиновых оснований. Значе ние этого явления обсуждается в гл. 37.
Главные основания
Главные пиримидиновые основания и у прока
риот, и У эукариот - это ЦИТОЗИН, тимин и урацил
НС2 | нсI | ||||
Пиримидин |
|||||
Рис. 34.1. Структура пурина и пиримидина. Атомы прону
мерованы cor ласно международной системе.
Глава 34 | ||||
(2-окси-4-аминопирим,идин) | 5- Метилцитозин | 5-Гидроксиметилцитозин |
||
Рис. 34.4. Структура двух необычных природных пирими
диновых оснований. |
|
HN :у I снз
(2,4-диокси-5- Урацил
метилпиримидин)
(2,4-диоксипиримидин)
Рис. 34.2. Три главных ПИРИМИДИНОВЫХ основания, входя
щие в состав нуклеотидов.
риальная ДИК, и ДИК человека содержат значите льные количества 5-метилцитозина; в бактериофагах
обнаружен 5-гидроксиметилцитозин (рис.34.4). Не обычные основания выявлены в матричной РИК N6-метиладенин, N6, N6 -диметиладенин и N 7 -Me- тилгуанин (рис.34.5). У бактерий также обнару
жен модифицированный урацил с присоединенной
по N з-положению (а-амино, а-карбокси)
пропильной группой. Функции этих замещенных
пуринов и пиримидинов до конца не выясне
(рис. 34.2). Из пуриновых оснований чаще всего
встречаются адеиии и гуаиин. Два других - ксантив
и гиnоксаитин - являются интермедиатами в про
цессах их метаболизма (рис. 34.3). У человека в роли
конечного продукта катаболизма пуринов выступает
окисленное пуриновое основание - мочевая кислота
(гл. 35).
Помимо пяти названных выше главных основа ний известны и менее широко представленные ми
норные основания. Некоторые из них присутствуют только В нуклеиновых кислотах бактерий и вирусов,
но многие также найдены в составе про- и эукарио
тических ДНК и транспортных РИК. Так, и бакте-
(б-аминопурин) (2-8мино-б-оксипурин)
Гипоксвнтин Ксвнтин
(б-оксипурин) (2,б-диоксипурин)
В клетках растений вьшвлена серия пуриновых оснований с метильными заместителями (рис. 34.6). Многие из них фармакологически активны. В каче стве примера можно привести кофейные зерна, содержащие кофеин(1, 3, 7-триметилксантин), чай
ксантин), и какао-бобы, в состав которых входит
теобромин (3, 7-диметилксантин). Биологиче
ские свойства этих веществ описаны в гл. 35 при
обсуждении метаболизма циклических нуклеоти
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ
ОСНОВАНИЙ
Таутомерия
Благодаря феномену кето-енольной таутомерии
нуклеотиды могут существовать либо в лактимной,
либо в лактамной формах (рис. 34.7), причем в фи
зиолоmческих условиях лактамная форма превали рует у гуанина и тимина. Важность этого обстоя
тельства станет ясна при обсуждении процессов спа ривания оснований и мутагенеза в гл. 38 и40.
НЗС"N/СНЗ
~ ..)l
N~N6ДимеТИЛ8денин N 7 - МеТИЛГУ8НИН
Рис. 34.3. Главные пуриновые основания, входящие в соРис. 34.5. Структуры двух необычных природных пурино
(1.3. 7-триметилкантин)
Теофиллин
( 1.Э-диметилкантин)
к кольцевой структуре основания происходит за счет
относительно кислотолабильной N-гликозидной связи. Теоретически остаток сахара и пуриновое (или пиримидиновое) основание способны свободно вра щаться вокруг оси гликозидной связи, однако в дей
ствительности существуют стерические препятствия
этому. Конформация анmи значительно более пред
почтительна для природных нуклеозидов нежели син
(рис. 34.9). Подробное объяснение этому феномену вы найдете в гл.37. Здесь мы скажем лишь о том,
что форма анmи является необходимым условием
для комплементации пуриновых и пиримидиновых
оснований в двухцепочечной молекуле дезоксирибо нуклеиновой кислоты В-формы. (Поскольку о
рибоза изображена в общепринятом виде на боль
шинстве рисунков этой и других глав, пуриновые
и пиримидиновые нуклеозиды и нуклеотиды показа
Рис. 34.6. Структура некоторых метилксантинов, часто | O~N)HN~ | ||
встречающихся в пищевых продуктах. |
|||
Растворимость | ЦИТО3ИН (Л8ктам) | ЦИТО3ИН (Л8КТИМ) |
При нейтральном рН наименьшей растворимо стью обладает гуанин. Следующим в этом ряду стоит ксантин. Мочевая кислота в форме уратов сравнительно неплохо растворяется при нейтраль
ном рН, но очень плохо растворима в жидкостях с более низкими значениями рН, таких, как моча.
Гуанин в моче человека в норме отсутствует, а ксан тин и мочевая кислота являются ее обычными ком понентами. Последние два пурина часто входят в со став камней мочевого тракта.
НУКЛЕОЗИДЫ И нуклЕотиды
Свободные основания значительно менее распро
странены в природе, чем соответствующие нуклеози
ды и нуклеотиды. Молекулы нуклеозидов (рис. 34.8)
noстроены из пуринового или пиримидинового ос
нования, к которому ~-связью присоедИнен углевод (обычно D-рибоза или 2-дезоксирибоза) вN 9 илиN,-
положении соответственно. Таким образом, адени
новый рибонуклеозид (аденозии) состоит из аденина и D-рибозы, присоединенной в положенииN 9 ; гуано
зин- из гуанина и D-рибозы в положенииN 9 ; цити див-из цитозина и рибозы в положенииN,; ури дин- из урацила и рибозы в положенииN ,.
В состав 2"-дезоксирибонуклеозидов входят пури
новые или пиримидиновые основания и 2"-
дезоксирибоза, присоединенная по тем же атомам N,
Рис. 34.7. Структура таутомеров цитозина. тимина. адени на и гуанина с указанием преобладающих форм.
Дденозин | ||||
Рис. 34.8. Структура рибонуклеозидов.
Рис. 34.9. Структура син- и анти-конфигураций аденозина.
ОН он ОН н
Рис. 34.11. Структура уридиловой кислоты(UMP) (слева) и тимидиловой кислоты (ТМР) (справа).
Нуклеотиды - это производные нуклеозидов,
фосфорилированные по одной или более гидрокси льным группам остатка рибозы (или дезоксирибозы)
(рис. 34.10). Так, аденозинмонофосфат (АМР или аденилат) построен из аденина, рибозы и фосфата.2"- Дезоксиаденозинмонофосфат(dAMP или дезоксиа
денилат) представляет собой молекулу, состоящую
из аденина, 2"-дезоксирибозы и фосфата. Обычно
чтобы отличить номер углерода в пуриновом или
nиримидиновом основании от положения этого ато
ма в остатке (дезокси)рибозы. При нумераuии ато
мов углерода основания штрих не ставится. Нуклео ТИД 2" -дезоксиаденозин с фосфатным остатком при углероде-5 молекулы сахара обозначается как2"- дезоксиаденозин-5"-монофосфат (рис.34.12).
Нуклеозиды, содержащие аденин, гуанин, цито
к урацилу присоединена рибоза, к тимину - зин, тимин И урацил, принято обозначать буквами
2"-дезоксирибоза. Поэтому тимидиловая кислота (ТМР) состоит из тимина, 2" -дезоксирибозы и фосфа
та. а в состав уридиловой кислоты (UMP) входят урацил, рибоза и фосфат (рис.34.11). ДНК пред ставляет собой полимер тимидиловой,2"-
деЗОКСIIцитидиловой, 2"-дезоксиадениловой и2"- дезоксигуаниловой кислот. РНК образуется в резу льтате сополимеризации уридиловой, цитидиловой, адениловой и гуаниловой кислот.
Кроме вышеперечисленных форм нуклеотидов обнаружены и нуклеотиды необычной структуры.
Так, в молекуле тРНК выявлен нуклеотид, в кото
ром рибоза присоединяется к урацилу в пятом поло
жении, т. е. не азот-углеродной связью, а углерод углеродной. Продукт этого неоБЫЧIlОГО присоедине
ния назван псевдоуридином ("1"). Молекулы тРНК со
держат и другую необычную нуклеотидную структу ру - тимин, соединенный с рибозомонофосфатом. Этот нуклеотид образуется уже после синтеза моле кулы тРНК пугем метилирования остаткаUMP S-аденозилметионином (см. ниже). Псевдоуридило вая кислота("VMP) тоже образуется в результате
перегруппировки UMP после синтеза тРНК.
Номенклатура нуклеозидов
и нуклеотидов
Положение фосфатной группы в молекуле ну
клеотида),казывается цифрой. Например, аденозин
с фосфатной группой, присоединенной к 3-му углеро
А, G, С, Т иU соответственно. Наличие буквыd перед сокращением обозначает, что углеводным компонентом нуклеозида является 2" -дезоксирибоза.
ствующий ему монофосфат с фосфатной группой,
присоединенной к третьему атому углерода дезокси
рибозы,-dG-3"-МР. Как правило, в тех случаях, ког
да фосфат присоединен к углероду-5 рибозы или дез оксирибозы, символ5" опускается. Так, гуанозин5"-
монофосфат принято обозначать GMP, а5"-
монофосфат 2" -дезоксигуанозина сокращают какdGMP. Если к углеводному остатку нуклеозида при соединены2 или3 остатка фосфорной кислоты,
Пер. с англ. - М.: Мир, 1993; Т1 - 384с.; Т2 - 415с.
Настоящий учебник биологической и медицинской химии и молекулярной биологии широко известен в мире и переведен на многие языки. Авторы 21-го, переработанного издания - ученые из США, Великобритании и Канады. Благодаря энциклопедической полноте и четкости изложения книга может служить справочным пособием. На русском языке учебник выходит в 2-х томах. В первом томе рассматриваются следующие темы: структура и функция белков, биоэнергетика, метаболизм углеводов и липидов, обмен белков и аминокислот. Во втором томе рассматриваются следующие темы: нуклеиновые кислоты и регуляция экспрессии генов, биохимия внутри- и межклеточных коммуникаций, специальные вопросы (питание, свертывание крови, рак, онкогены и факторы роста и др.).
Для биохимиков, клинических биохимиков,
студентов и аспирантов биологов и медиков.
Том 1.
Формат: djvu
Размер: 11,8 Мб
Скачать: drive.google
Том 2.
Формат: djvu
Размер: 13,6 Мб
Скачать: drive.google
СОДЕРЖАНИЕ
ТОМ 1
Предисловие к русскому изданию
Предисловие
Глава 1. Биохимия и медицина. Роберт Марри
Введение
Биохимия и здоровье
Биохимия, питание, профилактика и лечение
Биохимия и болезни
Формальное определение биохимии
Задачи биохимии
Области исследования
Биохимия и медицина
Биохимия и другие биологические науки
Глава 2. Биополимеры и биохимические методы. Роберт Марри
Введение
Элементный состав организма человека
Основные классы природных биомолекул
Химический состав организма человека
Клетка
Общий экспериментальный подход, используемый в биохимии
Основные достижения биохимии
Как мало мы знаем
Литература
РАЗДЕЛ I. СТРУКТУРА
И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ И ФЕРМЕНТОВ
Глава 3. Аминокислоты. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Аминокислоты
Ионные формы аминокислот
Структура аминокислот
Растворимость аминокислот
Общие химические реакции
Свойства индивидуальных аминокислот
Методы разделения аминокислот
Литература
Глава 4. Пептиды. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Структура пептидов
Ионные формы пептидов
Конформация пептидов в растворе
Методы разделения пептидов
Определение аминокислотного состава пептидов
Определение первичной структуры полипептидов
Автоматическое определение аминокислотной последовательности
полипептидов методом Эдмана
Автоматический синтез пептидов
Литература
Глава 5. Белки: структура и свойства. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение Классификация белков
Связи, ответственные за формирование структуры белка
Упорядоченные конформации полипептидов
Уровни структурной организации белка
Денатурация
Методы определения первичной структуры
Определение вторичной и третичной структуры методом рентгеновской
кристаллографии
Определение четвертичной структуры
Литература
Глава 6. Белки: многлобии и гемоглобин. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Гемопротеины-миоглобин и гемоглобин
Миоглобин
Гемоглобины
Литература
Глава 7. Ферменты: общие свойства. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Классификация ферментов и номенклатура
Коферменты
«Трехточечная фиксация» субстратов на ферментах
Специфичность ферментов
Количественное определение ферментативной активности
Выделение ферментов
Внутриклеточное распределение ферментов
Изоферменты (изозимы)
Ферменты в клинической диагностике
Диагностическое и прогностическое значение специфических ферментов
Применение эндонуклеаз рестрикции в диагностике
Литература
Глава 8. Ферменты: кинетика. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Образование и распад переходных состояний
Изменения свободной энергии, связанные с образованием и разрушением
переходных состояний
Роль катализаторов в образовании продуктивных переходных состояний
Теория столкновений
Роль ферментов в разрыве и образовании ковалентных связей
Каталитический центр
Факторы, влиящие на активность ферментов
Температура
рН
Концентрация реактантов
Константа равновесия
Концентрация фермента
Концентрация субстрата
Уравнение Михаэлиса-Ментен
Ограничения, присущие уравнению Михаэлиса-Ментен
Ингибирование активности ферментов
Модуляторы ферментативной активности
Литература
Глава 9. Ферменты: механизм действия. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Механизм каталитического действия химотрипсина
Роль избирательного протеолиза в формировании активных центров ферментов
Упорядоченное и неупорядоченное связывание субстратов
Ферменты как катализаторы общего кислотного и общего основного типа
Ионы металлов Литература
Глава 10. Ферменты: регуляция активности. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение Регуляция метаболизма
Регуляция количества фермента путем регуляции скорости его синтеза и
распада
Регуляция каталитической активности ферментов
Аллостерическая регуляция
Ковалентная модификация ферментов
Литература
РАЗДЕЛ II. БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЛИПИДОВ
Глава 11. Биоэнергетика. Питер
Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Свободная энергия и законы термодинамики
Сопряжение эндергонических процессов с экзергоническими
Роль высокоэнергетических фосфатов в биоэнергетике и в процессах
улавливания энергии
Метаболизм пирофосфата
Литература
Глава 12. Биологическое окисление. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Окислительно-восстановительное равновесие,
окислительно-восстановительный потенциал
Ферменты и коферменты, участвующие в окислительно-восстановительных
процессах
Литература
Глава 13. Окислительное фосфорилироваиие и транспортные системы
митохондрий. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Дыхательная цепь
Организация дыхательной цепи в митохондриях
Роль дыхательной цепи в улавливании энергии
Дыхательный контроль
Ингибиторы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования
Механизм окислительного фосфорилирования
Митохондриальные транспортные системы
Литература
Глава 14. Физиологически важные углеводы. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Классификация углеводов
Моносахариды
Дисахариды
Полисахариды
Углеводы клеточных мембран
Литература
Глава 15. Физиологически важные липиды. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Классификация липидов
Жирные кислоты
Триацилглицеролы (триглицериды)
Фосфолипиды
Гликолипиды (гликосфинголипиды)
Стероиды
Перекисное окисление липидов
Методы разделения и идентификации липидов, содержащихся в биологическом
материале
Амфипатические липиды
Литература
Глава 16. Промежуточный обмен. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение Основные метаболические пути
Локализация метаболических путей
Глава 17. Цикл лимонной кислоты: катаболизм ацетнл-СоА. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Катаболическая роль цикла лимонной кислоты
Реакции цикла лимонной кислоты
Энергетика цикла лимонной кислоты
Роль витаминов в цикле лимонной кислоты
Амфиболическая роль цикла лимонной кислоты
Литература
Глава 18. Гликолиз н окисление пирувата. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Гликолитический путь
Последовательные стадии гликолиза
Окисление пирувата в ацетил-СоА
Литература
Глава 19. Метаболизм глюкогеиа. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Гликогенез
Гликогенолиз
Механизмы контроля гликогенолиза и гликогенеза
Болезни, связанные с накоплением гликогена (гликогенозы)
Литература
Глава 20. Глюкоиеогенез и пентозофосфатный путь. Питер Мейес
Глюконеогенез
Введение
Биомедицинское значение
Метаболические пути, участвующие в глюконеогенезе
Пентозофосфатный путь или гексозомонофосфатный шунт
Введение
Биомедицинское значение
Последовательность реакций
Метаболическое значение пентозофосфатного пути
Клинические аспекты
Литература
Глава 21. Метаболизм наиболее важных гексоз. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Путь уроновых кислот
Метаболизм фруктозы
Метаболизм галактозы
Литература
Глава 22. Регуляция метаболизма углеводов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Общие принципы регуляции путей метаболизма
Метаболический контроль ферментативных реакций
Регуляция метаболизма углеводов на клеточном и ферментном уровне
Регуляция гликолиза, глюконеогснеза и пентозофосфатного пути
Регуляция метаболизма гликогена
Регуляция цикла лимонной кислоты
Регуляция уровня глюкозы в крови
Литература
Глава 23. Окисление и биосинтез жирных кислот. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Окисление жирных кислот
Биосинтез насыщенных жирных кислот
Литература
Глава 24. Метаболизм ненасыщенных жирных кислот и эйкозанондов. Питер
Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Метаболизм ненасыщенных жирных кислот
Синтез мононенасыщенных жирных кислот, катализируемый Д9-десатуразной
системой
Синтез полиненасыщенных жирных кислот
Незаменимые жирные кислоты (НЖК)
Эйкозаноиды
Простаноиды
Лейкотриены
Литература
Глава 25. Метаболизм ацнлглицеро.нж н сфннголипидов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Метаболизм ацилглицеролов
Метаболизм сфннголипидов
Гликолипиды
Фосфолипиды и сфинголипиды при некоторых заболеваниях
Литература
Глава 26. Транспорт и запасание липндов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Липиды плазмы крови и липопротеины Метаболизм липопротеинов плазмы крови
Свободные жирные кислоты (СЖК)
Образование хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности
(ЛПОНП)
Катаболизм филомикронов и липопротеинов очень низкой плотности
Метаболизм ЛПНП
Метаболизм ЛПВП
Роль печени в транспорте и метаболизме липидов
Синтез триацилглицеролов и образование ЛПОНП
Метаболические превращения в жировой ткани и мобилизация жиров
Пути метаболизма
Роль гормонов в мобилизации жиров
Сравнительные аспекты
Роль бурой жировой ткани в термогенезе
Литература
Глава 27. Синтез, транспорт и экскреция холестерола. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение Биосинтез холестерола
Путь биосинтеза
Регуляция синтеза холестерола Транспорт холестерола
Баланс холестерола в тканях
Транспорт холестерола между тканями Выведение холестерола и образование
солей желчных кислот
Биосинтез желчных кислот
Кишечно-печеночная циркуляция желчных кислот
Клинические аспекты
Литература
Глава 28. Регуляция метаболизма липидов и источники энергии в тканях.
Питер Мейес
Введение Биомедицинское значение
Регуляция биосинтеза жирных кислот (липогенеза)
Физиологические факторы, регулирующие липогенез
Молекулярные факторы, регулирующие липогенез
Регуляция окисления жирных кислот
Кетогенез
Взаимное превращение основных питательных веществ
Экономика углеводного и липидного обмена в организме
Голодание
Литература
РАЗДЕЛ III. МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ
Глава 29. Биосинтез
аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Биосинтез заменимых аминокислот
Биосинтез незаменимых аминокислот
Литература
Глава 30. Катаболизм азота аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Общая картина
Переаминирование
Окислительное дезаминирование
Образование аммиака
Транспорт аммиака
Обмен аминокислотами между органами в постабсорбтивном состоянии
Обмен аминокислот между органами после приема пищи
Биосинтез мочевины
Регуляция синтеза мочевины
Метаболические нарушения цикла мочевины
Литература
Глава 31. Катаболизм углеродного скелета аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Превращение углеродного скелета обычных L-a-аминокислот в амфиболические
интермедиаты
Аминокислоты, образующие оксалоацетат
Аминокислоты, образующие а-кетоглутарат
Аминокислоты, образующие пируват
Аминокислоты, образующие ацетил-кофермент А
Аминокислоты, образующие сукцинил-кофермент А
Литература
Глава 32. Превращение аминокислот в специализированные продукты
Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Глицин
а-Аланин
Р-Алании
Р-Аланиновые дипептиды
Серии
Треонин
Метионин
Цистеин
Гистидин
Аргинин
Орнитин
Триптофан
Меланины
Тирозин
Креатин и креатинин
у-Аминобутират
Литература
Глава 33. Порфнрины и желчные пигменты. Роберт Марри
Введение
Биомедицинское значение Порфирины Порфирии
Катаболизм гема: образование желчных пигментов
Метаболизм билирубина в кишечнике
Гипербилирубинемия
Литература
Список сокращений
ТОМ 2
РАЗДЕЛ IV. СТРУКТУРА, ФУНКЦИЯ И РЕПЛИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ МАКРОМОЛЕКУЛ
Глава 34. Нуклеотиды. Виктор
Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Структура пуриновых и пиримидиновых оснований
Физико-химические свойства пуриновых и пиримидиновых оснований
Нуклеозиды и нуклеотиды
Природные нуклеотиды
Синтетические аналоги нуклеотидов
Литература
Глава 35. Метаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Виктор
Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Усвоение
Пурины
Пиримидины
Клинические нарушения метаболизма пуринов
Заболевания, связанные с нарушением метаболизма пиримидинов
Литература
Глава 36. Технология рекомбннантных ДНК. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Основные свойства ДНК
I-клеточная болезнь
Антигены групп крови
Н-локус
Секреторный локус
Локус АВО
Протеогликаны и гликозаминогликаны
Литература
Основные понятия генной инженерии
Некоторые практические приложения технологии рекомбинантной ДНК
Генная инженерия и анализ молекулярной природы заболеваний
Словарь-справочник
Литература
Глава 37. Структура н функция нуклеиновых кислот. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
ДНК
РНК
Литература
Глава 38. Организация и репликация ДНК. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Хроматин
Гистоны и нуклеосомы
Генетическая организация генома млекопитающих
Изменения и перестройки генетического материала
Синтез и репликация ДНК
Литература
Глава 39. Синтез и процессинг РНК. Дарил Греннер
Введение в проблему и ее биомедицинское значение
Синтез РНК
Процессинг молекул РНК
Нуклеазы
Литература
Глава 40. Синтез белка и генетический код. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Информационный поток
Кодоны и синтез белка
Транспортные РНК в синтезе белка
Мутации
Процесс синтеза белка
Литература
Глава 41. Регуляция экспрессии генов. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Регуляция экспрессии генов у прокариот
Регуляция экспрессии генов у эукариот
Литература
РАЗДЕЛ V. БИОХИМИЯ ВНУТРИ- И МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
Глава 42. Мембраны: структура,
сборка и функции. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Поддержание нормального состава среды
Структура мембран
Липидный состав
Организация мембранных липидов
Мембранные белки
Искусственные мембраны
Жидкостно-мозаичная модель мембран
Сборка мембраны
Специализированные функции мембран
Трансмембранный перенос малых молекул
Трансмембранное перемещение макромолекул
Передача информации в клетку
Межклеточные контакты и коммуникации
Литература
Глава 43. Характеристика эндокринной системы. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Общие свойства
Разнообразие эндокринной системы
Концепция железы-мишени
Концепция регуляторного механизма обратной связи
Рецепторы гормонов
Литература
Глава 44. Действие гормонов. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Классификация гормонов
Механизм действия гормонов I группы
Механизм действия гормонов II группы (пептидных гормонов)
1.сАМР как второй посредник
2.Действие гормонов, опосредованное кальцием и фосфоинозитидами
3.Гормоны с неизвестным внутриклеточным посредником
Литература
Глава 45. Гормоны гипофиза и гипоталамуса. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Гормоны гипоталамуса
Гормоны передней доли гипофиза
1.Группа гормон роста-пролактин-хорионический соматомаммотропин
2.Группа гликопротеиновых гормонов
3.Семейство пептидов проопиомеланокортина (ПОМК)
Гормоны задней доли гипофиза
1.Окситоцин
2.Антидиуретический гормон (АДГ; вазопрессин)
Литература
Глава 46. Гормоны щитовидной железы. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Биосинтез тиреоидных гормонов
1.Метаболизм тиреоглобулина
2.Метаболизм иодида
Транспорт и метаболизм гормонов щитовидной железы
Регуляция синтеза и высвобождения гормонов щитовидной железы
Механизм действия тиреоидных гормонов
Патофизиология
Литература
Глава 47. Гормоны, регулирующие метаболизм кальция. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Общие характеристики
Гомеостаз кальция
Гормоны, участвующие в гомеостазе кальция
1.Паратиреоидный гормон (ПТГ)
2.Кальцитриол
3.Кальцитонин (КТ)
Литература
Глава 48. Гормоны коры надпочечников. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Зоны коры надпочечников
Гормоны
Номенклатура и химия стероидов
Биосинтез стероидных гормонов надпочечников
Секреция, транспорт и метаболизм стероидных гормонов надпочечников
Регуляция синтеза стероидных гормонов надпочечников
Воздействие стероидных гормонов надпочечников на метаболизм
Классификация и механизм действия стероидных гормонов
Патофизиология коры надпочечников
Литература
Глава 49. Гормоны мозгового вещества надпочечников. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Биосинтез катехоламинов
Запасание и секреция катехоламинов
Метаболизм катехоламинов
Регуляция синтеза катехоламинов
Классификация и механизм действия катехоламинов
Патофизиология мозгового слоя надпочечников
Литература
Глава 50. Гормоны половых желез. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Гормоны семенников
Биосинтез и метаболизм гормонов семенников
Регуляция функции семенников
Физиологические эффекты гормонов семенников
Механизм действия гормонов семенников
Патофизиология репродуктивной системы у мужчин
Гормоны яичников
Биосинтез и метаболизм гормонов яичников
Регуляция и физиологическое действие гормонов яичников
Механизм действия гормонов яичников
Патофизиология женской репродуктивной системы
Гормоны половых желез и половая дифференцировка
Хромосомный пол
Гонадный пол
Фенотипический пол
Литература
Глава 51. Гормоны поджелудочной железы. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
Инсулин
Инсулиноподобные факторы роста
Глюкагон
Соматостатин
Панкреатический полипептид
Литература
Глава 52. Гормоны желудочно-кишечного тракта. Дарил Греннер
Введение
Биомедицинское значение
История вопроса
Свойства гормонов желудочно-кишечного тракта
Семейство секретина
Семейство гастрин-холецистокинин
Другие пептиды желудочно-кишечного тракта
Литература
РАЗДЕЛ VI. ЧАСТНЫЕ ВОПРОСЫ
Глава 53. Питание, пищеварение
и всасывание. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Питание
Энергетические потребности
Расход энергии
Азот аминокислот и потребность в специфических аминокислотах
Потребность в углеводах
Потребность в пищевых волокнах
Потребность в липидах
Потребность в витаминах
Потребность в минеральных веществах
Рекомендации в области диеты
Пищеварение
Пищеварение в полости рта
Пищеварение в желудке
Панкреатическое и кишечное пищеварение
Всасывание в желудочно-кишечном тракте
Всасывание углеводов
Всасывание глюкозы
Всасывание липидов
Всасывание аминокислот и белка
Процессы гниения и брожения в кишечнике
Литература
Глава 54. Гликопротеины и протеоглнканы. Роберт Марри
Введение
Биомедицинское значение
Гликопротеины
Распространение и функции
Информация, заключенная в олигосахаридных цепях
Определение, очистка и структурный анализ гликопротеинов
Сахара, присутствующие в гликопротеинах
Нуклеотидсахара
Экзогликозидазы и эндогликозидазы
Лектины
Классификация гликопротеинов
1-клеточная болезнь
Антигены групп крови
Н-локус
Секреторный локус
Локус АВО
Протеоглнканы и гликозаминогликаны
Деградация полисахаридных компонентов гликопротеинов и протеогликанов
Функция гликозаминогликанов и протеогликанов
Литература
Глава 55. Плазма крови и процесс свертывания. Роберт Марри
Введение
Биомедицинское значение
Функции крови
Белки плазмы
Свертывание крови
Литература
Глава 56. Сократительные и структурные белки. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Мышцы
Клеточная подвижность и цитоскелет
Коллаген
Литература
Глава 57. Рак, онкогены, факторы роста. Роберт Марри
Введение
Биомедицинское значение
Биохимические лабораторные тесты и рак
Причины возникновения опухолей
Радиационная энергия
Химические канцерогены
Онкогенные вирусы
Трансформация
Онкогены
Полипептидные факторы роста
Действие факторов роста по эндокринному, паракринному или аутокринному
типу
Биохимические механизмы действия факторов роста
Факторы роста и онкогены
Прогрессия опухолей
Метастазирование
Литература
Приложение
Химический состав крови и жидких сред организма
Стандартные клинико-лабораторные показатели в традиционной системе и
системе СИ
Нормальные лабораторные показатели
Химические компоненты крови, плазмы, сыворотки
Гормоны сыворотки и плазмы
Другие нормальные показатели
Литература
Список сокращений
Предметный указатель
Название : Биохимия человека - 1 том.
Настоящий учебник биологической и медицинской химии и молекулярной биологии широко известен в мире и переведен на многие языки. Авторы 21-го, переработанного издания - ученые из США, Великобритании и Канады. Благодаря энциклопедической полноте и четкости изложения книга может служить справочным пособием. На русском языке учебник выходит в 2-х томах. В первом томе рассматриваются следующие темы: структура и функция белков, биоэнергетика, метаболизм углеводов и липидов, обмен белков и аминокислот. Во втором томе рассматриваются следующие темы: нуклеиновые кислоты и регуляция экспрессии генов, биохимия внутри- и межклеточных коммуникаций, специальные вопросы (питание, свертывание крови, рак, онкогены и факторы роста и др.).
Предисловие к русскому изданию Предисловие
Глава 1. Биохимия и медицина. Роберт Марри
Введение
Биохимия и здоровье
Биохимия, питание, профилактика и лечение
Биохимия и болезни
Формальное определение биохимии
Задачи биохимии
Области исследования
Биохимия и медицина
Биохимия и другие биологические науки
Глава 2. Биополимеры и биохимические методы. Роберт Марри
Введение
Элементный состав организма человека
Основные классы природных биомолекул
Химический состав организма человека
Клетка
Общий экспериментальный подход, используемый в биохимии
Основные достижения биохимии
Как мало мы знаем
Литература
РАЗДЕЛ 1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ И ФЕРМЕНТОВ
Глава 3. Аминокислоты. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Аминокислоты
Ионные формы аминокислот
Структура аминокислот
Растворимость аминокислот
Общие химические реакции
Свойства индивидуальных аминокислот
Методы разделения аминокислот
Литература
Глава 4. Пептиды. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Структура пептидов
Ионные формы пептидов
Конформация пептидов в растворе
Методы разделения пептидов
Определение аминокислотного состава пептидов
Определение первичной структуры полипептидов
Автоматическое определение аминокислотной последовательности полипептидов методом Эдмана
Автоматический синтез пептидов
Литература
Глава 5. Белки: структура и свойства. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение Классификация белков
Связи, ответственные за формирование структуры белка
Упорядоченные конформации полипептидов
Уровни структурной организации белка
Денатурация
Методы определения первичной структуры
Определение вторичной и третичной структуры методом рентгеновской кристаллографии
Определение четвертичной структуры
Литература
Глава 6. Белки: многлобии и гемоглобин. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Гемопротеины-миоглобин и гемоглобин
Миоглобин
Гемоглобины
Литература
Глава 7. Ферменты: общие свойства. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Классификация ферментов и номенклатура
Коферменты
«Трехточечная фиксация» субстратов на ферментах
Специфичность ферментов
Количественное определение ферментативной активности
Выделение ферментов
Внутриклеточное распределение ферментов
Изоферменты (изозимы)
Ферменты в клинической диагностике
Диагностическое и прогностическое значение специфических ферментов
Применение эндонуклеаз рестрикции в диагностике
Литература
Глава 8. Ферменты: кинетика. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Образование и распад переходных состояний
Изменения свободной энергии, связанные с образованием и разрушением
переходных состояний
Роль катализаторов в образовании продуктивных переходных состояний
Теория столкновений
Роль ферментов в разрыве и образовании ковалентных связей
Каталитический центр
Факторы, влиящие на активность ферментов
Температура
Концентрация реактантов
Константа равновесия
Концентрация фермента
Концентрация субстрата
Уравнение Михаэлиса-Ментен
Ограничения, присущие уравнению Михаэлиса-Ментен
Ингибирование активности ферментов
Модуляторы ферментативной активности
Литература
Глава 9. Ферменты: механизм действия. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Механизм каталитического действия химотрипсина
Роль избирательного протеолиза в формировании активных центров ферментов
Упорядоченное и неупорядоченное связывание субстратов
Ферменты как катализаторы общего кислотного и общего основного типа
Ионы металлов Литература
Глава 10. Ферменты: регуляция активности. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение Регуляция метаболизма
Регуляция количества фермента путем регуляции скорости его синтеза и распада
Регуляция каталитической активности ферментов
Аллостерическая регуляция
Ковалентная модификация ферментов
Литература
РАЗДЕЛ 2. БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЛИПИДОВ
Глава 11. Биоэнергетика. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Свободная энергия и законы термодинамики
Сопряжение эндергонических процессов с экзергоническими
Роль высокоэнергетических фосфатов в биоэнергетике и в процессах улавливания энергии
Метаболизм пирофосфата
Литература
Глава 12. Биологическое окисление. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Окислительно-восстановительное равновесие, окислительно-восстановительный потенциал
Ферменты и коферменты, участвующие в окислительно-восстановительных процессах
Литература
Глава 13. Окислительное фосфорилироваиие и транспортные системы митохондрий. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Дыхательная цепь
Организация дыхательной цепи в митохондриях
Роль дыхательной цепи в улавливании энергии
Дыхательный контроль
Ингибиторы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования
Механизм окислительного фосфорилирования
Митохондриальные транспортные системы
Литература
Глава 14. Физиологически важные углеводы. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Классификация углеводов
Моносахариды
Дисахариды
Полисахариды
Углеводы клеточных мембран
Литература
Глава 15. Физиологически важные липиды. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Классификация липидов
Жирные кислоты
Триацилглицеролы (триглицериды)
Фосфолипиды
Гликолипиды (гликосфинголипиды)
Стероиды
Перекисное окисление липидов
Методы разделения и идентификации липидов, содержащихся в биологическом материале
Амфипатические липиды
Литература
Глава 16. Промежуточный обмен. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение Основные метаболические пути
Локализация метаболических путей
Глава 17. Цикл лимонной кислоты: катаболизм ацетнл-СоА. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Катаболическая роль цикла лимонной кислоты
Реакции цикла лимонной кислоты
Энергетика цикла лимонной кислоты
Роль витаминов в цикле лимонной кислоты
Амфиболическая роль цикла лимонной кислоты
Литература
Глава 18. Гликолиз н окисление пирувата. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Гликолитический путь
Последовательные стадии гликолиза
Окисление пирувата в ацетил-СоА
Литература
Глава 19. Метаболизм глюкогеиа. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Гликогенез
Гликогенолиз
Механизмы контроля гликогенолиза и гликогенеза
Болезни, связанные с накоплением гликогена (гликогенозы)
Литература
Глава 20. Глюкоиеогенез и пентозофосфатный путь. Питер Мейес
Глюконеогенез
Введение
Биомедицинское значение
Метаболические пути, участвующие в глюконеогенезе
Пентозофосфатный путь или гексозомонофосфатный шунт
Введение
Биомедицинское значение
Последовательность реакций
Метаболическое значение пентозофосфатного пути
Клинические аспекты
Литература
Глава 21. Метаболизм наиболее важных гексоз. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Путь уроновых кислот
Метаболизм фруктозы
Метаболизм галактозы
Литература
Глава 22. Регуляция метаболизма углеводов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Общие принципы регуляции путей метаболизма
Метаболический контроль ферментативных реакций
Регуляция метаболизма углеводов на клеточном и ферментном уровне
Регуляция гликолиза, глюконеогснеза и пентозофосфатного пути
Регуляция метаболизма гликогена
Регуляция цикла лимонной кислоты
Регуляция уровня глюкозы в крови
Литература
Глава 23. Окисление и биосинтез жирных кислот. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Окисление жирных кислот
Биосинтез насыщенных жирных кислот
Литература
Глава 24. Метаболизм ненасыщенных жирных кислот и эйкозанондов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Метаболизм ненасыщенных жирных кислот
Синтез мононенасыщенных жирных кислот, катализируемый Д9-десатуразной системой
Синтез полиненасыщенных жирных кислот
Незаменимые жирные кислоты (НЖК)
Эйкозаноиды
Простаноиды
Лейкотриены
Литература
Глава 25. Метаболизм ацнлглицеро.нж н сфннголипидов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Метаболизм ацилглицеролов
Метаболизм сфннголипидов
Гликолипиды
Фосфолипиды и сфинголипиды при некоторых заболеваниях
Литература
Глава 26. Транспорт и запасание липндов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Липиды плазмы крови и липопротеины Метаболизм липопротеинов плазмы крови
Свободные жирные кислоты (СЖК)
Образование хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности
(ЛПОНП)
Катаболизм филомикронов и липопротеинов очень низкой плотности
Метаболизм ЛПНП
Метаболизм ЛПВП
Роль печени в транспорте и метаболизме липидов
Синтез триацилглицеролов и образование ЛПОНП
Метаболические превращения в жировой ткани и мобилизация жиров
Пути метаболизма
Роль гормонов в мобилизации жиров
Сравнительные аспекты
Роль бурой жировой ткани в термогенезе
Литература
Глава 27. Синтез, транспорт и экскреция холестерола. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение Биосинтез холестерола
Путь биосинтеза
Регуляция синтеза холестерола Транспорт холестерола
Баланс холестерола в тканях
Транспорт холестерола между тканями Выведение холестерола и образование солей желчных кислот
Биосинтез желчных кислот
Кишечно-печеночная циркуляция желчных кислот
Клинические аспекты
Литература
Глава 28. Регуляция метаболизма липидов и источники энергии в тканях.
Питер Мейес
Введение Биомедицинское значение
Регуляция биосинтеза жирных кислот (липогенеза)
Физиологические факторы, регулирующие липогенез
Молекулярные факторы, регулирующие липогенез
Регуляция окисления жирных кислот
Кетогенез
Взаимное превращение основных питательных веществ
Экономика углеводного и липидного обмена в организме
Голодание
Литература
РАЗДЕЛ 3. МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ
Глава 29. Биосинтез аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Биосинтез заменимых аминокислот
Биосинтез незаменимых аминокислот
Литература
Глава 30. Катаболизм азота аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Общая картина
Переаминирование
Окислительное дезаминирование
Образование аммиака
Транспорт аммиака
Обмен аминокислотами между органами в постабсорбтивном состоянии
Обмен аминокислот между органами после приема пищи
Биосинтез мочевины
Регуляция синтеза мочевины
Метаболические нарушения цикла мочевины
Литература
Глава 31. Катаболизм углеродного скелета аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Превращение углеродного скелета обычных L-a-аминокислот в амфиболические интермедиаты
Аминокислоты, образующие оксалоацетат
Аминокислоты, образующие а-кетоглутарат
Аминокислоты, образующие пируват
Аминокислоты, образующие ацетил-кофермент А
Аминокислоты, образующие сукцинил-кофермент А
Литература
Глава 32. Превращение аминокислот в специализированные продукты
Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Глицин
а-Аланин
Р-Алании
Р-Аланиновые дипептиды
Серии
Треонин
Метионин
Цистеин
Гистидин
Аргинин
Орнитин
Триптофан
Меланины
Тирозин
Креатин и креатинин
у-Аминобутират
Литература
Глава 33. Порфнрины и желчные пигменты. Роберт Марри
Введение
Биомедицинское значение Порфирины Порфирии
Катаболизм гема: образование желчных пигментов
Метаболизм билирубина в кишечнике
Гипербилирубинемия
Литература
Список сокращений.
Использование изотопов в биохимии
.
Очень большую роль сыграло введение в биохимическую практику изотопов в 1930-х гг. Ранее было очень трудно пометить биомолекулы, чтобы затем следить за их превращениями в ходе метаболизма. В пионерских исследованиях, прежде всего Шонхеймера и его коллег, для решения многих биохимических задач использовались стабильные изотопы (2D, 15N), за судьбой которых далее следили с помощью масс-спектрометрии.
Например, синтезировали определенные аминокислоты, сахара и жирные кислоты, в состав которых вводили стабильные изотопы, а затем добавляли эти соединения в пищу животным или к препаратам in vitro, чтобы можно было следить за их метаболизмом (определять время полужизни, превращение в другие биомолекулы и т. д.). Именно таким способом были выяснены многие аспекты метаболизма белков, углеводов и липидов.
Предисловие к русскому изданию
Предисловие
Глава 1. Биохимия и медицина. Роберт Марри
Введение
Биохимия и здоровье
Биохимия, питание, профилактика и лечение
Биохимия и болезни
Формальное определение биохимии
Задачи биохимии
Области исследования
Биохимия и медицина
Биохимия и другие биологические науки
Глава 2. Биополимеры и биохимические методы. Роберт Марри
Введение
Элементный состав организма человека
Основные классы природных биомолекул
Химический состав организма человека
Клетка
Общий экспериментальный подход, используемый в биохимии
Основные достижения биохимии
Как мало мы знаем
Литература
РАЗДЕЛ I. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ И ФЕРМЕНТОВ
Глава 3. Аминокислоты. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Аминокислоты
Ионные формы аминокислот
Структура аминокислот
Растворимость аминокислот
Общие химические реакции
Свойства индивидуальных аминокислот
Методы разделения аминокислот
Литература
Глава 4. Пептиды. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Структура пептидов
Ионные формы пептидов
Конформация пептидов в растворе
Методы разделения пептидов
Определение аминокислотного состава пептидов
Определение первичной структуры полипептидов
Автоматическое определение аминокислотной последовательности полипептидов методом Эдмана
Автоматический синтез пептидов
Литература
Глава 5. Белки: структура и свойства. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Классификация белков
Связи, ответственные за формирование структуры белка
Упорядоченные конформации полипептидов
Уровни структурной организации белка
Денатурация
Методы определения первичной структуры
Определение вторичной и третичной структуры методом рентгеновской кристаллографии
Определение четвертичной структуры
Литература
Глава 6. Белки: миоглобин и гемоглобин. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Гемопротеины-миоглобин и гемоглобин
Миоглобин
Гемоглобины
Литература
Глава 7. Ферменты: общие свойства. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Классификация ферментов и номенклатура
Коферменты
«Трехточечная фиксация» субстратов на ферментах
Специфичность ферментов
Количественное определение ферментативной активности
Выделение ферментов
Внутриклеточное распределение ферментов
Изоферменты (изозимы)
Ферменты в клинической диагностике
Диагностическое и прогностическое значение специфических ферментов
Применение эндонуклеаз рестрикции в диагностике
Литература
Глава 8. Ферменты: кинетика. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Образование и распад переходных состояний
Изменения свободной энергии, связанные с образованием и разрушением переходных состояний
Роль катализаторов в образовании продуктивных переходных состояний
Теория столкновений
Роль ферментов в разрыве и образовании ковалентных связей
Каталитический центр
Факторы, влиящие на активность ферментов
Температура
рН
Концентрация реактантов
Константа равновесия
Концентрация фермента
Концентрация субстрата
Уравнение Михаэлиса-Ментен
Ограничения, присущие уравнению Михаэлиса-Ментен
Ингибирование активности ферментов
Модуляторы ферментативной активности
Литература
Глава 9. Ферменты: механизм действия. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Механизм каталитического действия химотрипсина
Роль избирательного протеолиза в формировании активных центров ферментов
Упорядоченное и неупорядоченное связывание субстратов
Ферменты как катализаторы общего кислотного и общего основного типа
Ионы металлов
Литература
Глава 10. Ферменты: регуляция активности. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Регуляция метаболизма
Регуляция количества фермента путем регуляции скорости его синтеза и распада
Регуляция каталитической активности ферментов
Аллостерическая регуляция
Ковалентная модификация ферментов
Литература
РАЗДЕЛ II. БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЛИПИДОВ
Глава 11. Биоэнергетика. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Свободная энергия и законы термодинамики
Сопряжение эндергонических процессов с экзергоническими
Роль высокоэнергетических фосфатов в биоэнергетике и в процессах улавливания энергии
Метаболизм пирофосфата
Литература
Глава 12. Биологическое окисление. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Окислительно-восстановительное равновесие, окислительно-восстановительный потенциал
Ферменты и коферменты, участвующие в окислительно-восстановительных процессах
Литература
Глава 13. Окислительное фосфорилирование и транспортные системы митохондрий. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Дыхательная цепь
Организация дыхательной цепи в митохондриях
Роль дыхательной цепи в улавливании энергии
Дыхательный контроль
Ингибиторы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования
Механизм окислительного фосфорилирования
Митохондриальные транспортные системы
Литература
Глава 14. Физиологически важные углеводы. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Классификация углеводов
Моносахариды
Дисахариды
Полисахариды
Углеводы клеточных мембран
Литература
Глава 15. Физиологически важные липиды. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Классификация липидов
Жирные кислоты
Триацилглицеролы (триглицериды)
Фосфолипиды
Гликолипиды (гликосфинголипиды)
Стероиды
Перекисное окисление липидов
Методы разделения и идентификации липидов, содержащихся в биологическом материале
Амфипатические липиды
Литература
Глава 16. Промежуточный обмен. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Основные метаболические пути
Локализация метаболических путей
Глава 17. Цикл лимонной кислоты: катаболизм ацетил-СоА. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Катаболическая роль цикла лимонной кислоты
Реакции цикла лимонной кислоты
Энергетика цикла лимонной кислоты
Роль витаминов в цикле лимонной кислоты
Амфиболическая роль цикла лимонной кислоты
Литература
Глава 18. Гликолиз и окисление пнрувата. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Гликолитический путь
Последовательные стадии гликолиза
Окисление пирувата в ацетил-СоА
Литература
Глава 19. Метаболизм глюкогена. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Гликогенез
Гликогенолиз
Механизмы контроля гликогенолиза и гликогенеза
Болезни, связанные с накоплением гликогена (гликогенозы)
Литература
Глава 20. Глюкоиеогенез и пентозофосфатный путь. Питер Мейес
Глюконеогенез
Введение
Биомедицинское значение
Метаболические пути, участвующие в глюконеогенезе
Пентозофосфатный путь или гексозомонофосфатный шунт
Введение
Биомедицинское значение
Последовательность реакций
Метаболическое значение пентозофосфатного пути
Клинические аспекты
Литература
Глава 21. Метаболизм наиболее важных гексоз. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Путь уроновых кислот
Метаболизм фруктозы
Метаболизм галактозы
Литература
Глава 22. Регуляция метаболизма углеводов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Общие принципы регуляции путей метаболизма
Метаболический контроль ферментативных реакций
Регуляция метаболизма углеводов на клеточном и ферментном уровне
Регуляция гликолиза, глюконеогснеза и пентозофосфатного пути
Регуляция метаболизма гликогена
Регуляция цикла лимонной кислоты
Регуляция уровня глюкозы в крови
Литература
Глава 23. Окисление и биосинтез жирных кислот. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Окисление жирных кислот
Биосинтез насыщенных жирных кислот
Литература
Глава 24. Метаболизм ненасыщенных жирных кислот и эйкозаноидов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Метаболизм ненасыщенных жирных кислот
Синтез мононенасыщенных жирных кислот, катализируемый (?)-десатуразной системой
Синтез полиненасыщенных жирных кислот
Незаменимые жирные кислоты (НЖК)
Эйкозаноиды
Простаноиды
Лейкотриены
Литература
Глава 25. Метаболизм ацилглицеролов и сфинголипидов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Метаболизм ацилглицеролов
Метаболизм сфинголипидов
Гликолипиды
Фосфолипиды и сфинголипиды при некоторых заболеваниях
Литература
Глава 26. Транспорт и запасание липидов. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Липиды плазмы крови и липопротеины
Метаболизм липопротеинов плазмы крови
Свободные жирные кислоты (СЖК)
Образование хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП)
Катаболизм филомикронов и липопротеинов очень низкой плотности
Метаболизм ЛПНП
Метаболизм ЛПВП
Роль печени в транспорте и метаболизме липидов
Синтез триацилглицеролов и образование ЛПОНП
Метаболические превращения в жировой ткани и мобилизация жиров
Пути метаболизма
Роль гормонов в мобилизации жиров
Сравнительные аспекты
Роль бурой жировой ткани в термогенезе
Литература
Глава 27. Синтез, транспорт и экскреция холестерола. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Биосинтез холестерола
Путь биосинтеза
Регуляция синтеза холестерола
Транспорт холестерола
Баланс холестерола в тканях
Транспорт холестерола между тканями
Выведение холестерола и образование солей желчных кислот
Биосинтез желчных кислот
Кишечно-печеночная циркуляция желчных кислот
Клинические аспекты
Литература
Глава 28. Регуляция метаболизма липидов и источники энергии в тканях. Питер Мейес
Введение
Биомедицинское значение
Регуляция биосинтеза жирных кислот (липогенеза)
Физиологические факторы, регулирующие липогенез
Молекулярные факторы, регулирующие липогенез
Регуляция окисления жирных кислот
Кетогенез
Взаимное превращение основных питательных веществ
Экономика углеводного и липидного обмена в организме
Голодание
Литература
РАЗДЕЛ III. МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ
Глава 29. Биосинтез аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Биосинтез заменимых аминокислот
Биосинтез незаменимых аминокислот
Литература
Глава 30. Катаболизм азота аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Общая картина
Переаминирование
Окислительное дезаминирование
Образование аммиака
Транспорт аммиака
Обмен аминокислотами между органами в постабсорбтивном состоянии
Обмен аминокислот между органами после приема пищи
Биосинтез мочевины
Регуляция синтеза мочевины
Метаболические нарушения цикла мочевины
Литература
Глава 31. Катаболизм углеродного скелета аминокислот. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Превращение углеродного скелета обычных L-(?)-аминокислот в амфиболические интермедиаты
Аминокислоты, образующие оксалоацетат
Аминокислоты, образующие (?)-кетоглутарат
Аминокислоты, образующие пируват
Аминокислоты, образующие ацетил-кофермент А
Аминокислоты, образующие сукцинил-кофермент А
Литература
Глава 32. Превращение аминокислот в специализированные продукты. Виктор Родуэлл
Введение
Биомедицинское значение
Глицин
(?)-Аланин
(?)-Аланин
(?)-Аланиновые дипептиды
Серии
Треонин
Метионин
Цистеин
Гистидин
Аргинин
Орнитин
Триптофан
Меланины
Тирозин
Креатин и креатинин
(?)-Аминобутират
Литература
Глава 33. Порфнрины и желчные пигменты. Роберт Марри
Введение
Биомедицинское значение
Порфирины 356
Порфирии 362
Катаболизм тема: образование желчных пигментов
Метаболизм билирубина в кишечнике
Гипербилирубинемия
Литература
Список сокращений