461-469

Содержание

Об авторах 5
Предисловие 7
Введение 9

Основы биохимии. Общая химия
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева 10 ● Биологически важные химические элементы ● Электронные конфигурации
Химические связи 12 ● Гибридизация орбиталей и химические связи ● Мезомерия (резонанс)
Строение молекул 14 ● Длина связей ● Поляризация связей ● Водородные связи ● Эффективные атомные радиусы
Изомерия 16 ● цис-транс-Изомеры ● Конформеры ● Оптические изомеры ● Реакция, катализируемая аконитазой
Биомолекулы 18 ● Важнейшие классы соединений
Химические реакции 20 ● Типы реакций ● Гетеро- и гемолитическое расщепление связей

Основы биохимии. Физическая химия
Энергетика 22 ● Формы работы ● Энергетика биохимических процессов
Равновесие 24 ● Реакции переноса групп ● Окислительно-восстановительные реакции ● Кислотно-основные реакции
Энтальпия и энтропия 26 ● Теплота реакции и калометрия ● Энтальпия и энтропия
Кинетика химических реакций 28 ● Энергия активации ● Скорость реакции ● Порядок реакции
Катализ 30 ● Основы катализа ● Каталитический гидролиз сложных эфиров в присутствии имидазола
Вода как растворитель 32 ● Вода и метан ● Структура воды и льда ● Гидратация
Гидрофобные взаимодействия 34 ● Растворимость в воде жирных кислот ● Растворимость в воде метана ● Эффект «масляных капель» ● Растворимость соединений с амфифильными свойствами
Кислоты и основания 36 ● Кислоты и основания ● Значения рН в организме человека ● Буферные системы
Окислительно-восстановительные процессы 38 ● Окислительно-восстановительные реакции ● Определение окислительно-восстановительных потенциалов ● Биологические окислительно-восстановительные пары

Биомолекулы. Углеводы
Углеводы 40 ● Биологические функции углеводов ● Структура моносахаридов
Химия углеводов 42 ● Реакции моносахаридов ● Поляриметрия, мутаротация
Моно- и дисахариды 44 ● Важнейшие представители моносахаридов ● Дисахариды
Полисахариды 46 ● Структура полисахаридов ● Важнейшие представители полисахаридов
Растительные полисахариды 48 ● Целлюлоза ● Крахмал
Гликозаминогликаны и гликопротеины 50 ● Гиалуроновая кислота ● Олигосахарид из иммуноглобулина IgG ● Различные типы олигосахаридов в гликопротеинах

Биомолекулы. Липиды
Липиды 52 ● Классификация липидов ● Биологические функции липидов
Жирные кислоты и нейтральные жиры 54 ● Карбоновые кислоты ● Структура жиров
Фосфолипиды и гликолипиды 56 ● Структура жиров, фосфолипидов и гликолипидов
Изопреноиды 58 ● Ацетил-КоА как предшественник липидов ● Изопреноиды
Стероиды: структура 60 ● Базовая структура стероидов ● Пространственная структура стероидов ● Тонкослойная хроматография
Стероиды: классификация 62 ● Стерины ● Желчные кислоты ● Стероидные гормоны

Биомолекулы. Аминокислоты
Аминокислоты: физические и химические свойства 64 ● Биологические функции аминокислот ● Стереохимия аминокислот ● Кривая титрования гистидина
Протеиногенные аминокислоты 66 ● Протеиногенные аминокислоты
Аминокислотный анализ 68 ● Ионообменная хроматография свободных аминокислот ● Распределительная хроматография ФТЦ-производных аминокислот

Биомолекулы. Пептиды и белки
Пептиды и белки: общие сведения 70 ● Белки
Пептидная связь 72 ● Пептидный синтез ● Мезомерия пептидной связи ● Номенклатура пептидов ● Конформация полипептидной цепи
Вторичные структуры белков 74 ● α-Спираль ● Спираль коллагена ● Складчатые структуры ● β-Петля
Структурные белки 76 ● α-Кератин ● Коллаген ● Фиброин шелка
Глобулярные белки 78 ● Инсулин: первичная структура ● Вторичная структура ● Третичная структура ● Четвертичная структура
Свертывание белков 80 ● Свертывание белков ● Свертывание белков: примеры
Молекулярные модели: инсулин 82 ● Инсулин (мономер) ● Инсулин (гексамер)
Методы выделения и анализа белков 84 ● Высаливание ● Диализ ● Гель-фильтрация ● Электрофорез в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия

Биомолекулы. Нуклеиновые кислоты
Азотистые основания и нуклеотиды 86 ● Азотистые основания ● Нуклеозиды, нуклеотиды ● Олигонуклеотиды, полинуклеотиды
Рибонуклеиновые кислоты 88 ● Рибонуклеиновые кислоты ● Транспортные РНК (tRNA^Phe)
Дезоксирибонуклеиновые кислоты 90 ● Спаривание оснований в ДНК ● Структура ДНК
Молекулярные модели ДНК и тРНК 92 ● B-ДНК ● Phe-тРНК^Phe

Метаболизм. Ферменты
Ферменты: общие сведения 94 ● Ферментативная активность ● Реакционная и субстратная специфичность ● Классы ферментов
Ферментативный катализ 96 ● Некаталитическая реакция (в отсутствие фермента) ● Ферментативная реакция ● Основы ферментативного катализа
Кинетика ферментативных реакций 98 ● Модель Михаэлиса -Ментен ● Определение V и K_m
Ингибиторы 100 ● Типы ингибирования ● Кинетика ингибирования
Лактатдегидрогеназа: структура 102 ● Лактатдегидрогеназа: структура ● Пиридиннуклеотидные ферменты
Лактатдегидрогеназа: механизм каталитической реакции 104 ● Лактатдегидрогеназа: каталитический цикл
Ферментативный анализ 106 ● Основы спектрофотометрии ● Определение активности лактатдегидрогеназы ● Ферментативное определение глюкозы
Окислительно-восстановительные коферменты 108 ● Коферменты: функции ● Окислительно-восстановительные коферменты
Коферменты переноса групп 110 ● Коферменты переноса групп
Активированные метаболиты 112 ● Активированный метаболит ● 1. Уридиндифосфат-глюкоза 2. Цитидиндифосфат-холин 3. Фосфоаденозинфосфо-сульфат 4. S-Аденозилметионин

Метаболизм. Регуляция
Промежуточный метаболизм 114 ● Промежуточный метаболизм: общие сведения
Механизмы регуляции метаболических процессов 116 ● Основные механизмы регуляции метаболических процессов
Аллостерическая регуляция 118 ● Аспартат-карбомоилтрансфераза; реакция ● Кинетика ● R- и Т-состояния ● Структура димера
Контроль транскрипции 120 ● Функции регуляторных белков ● Лактозный оперон
Гормональный контроль 122 ● Гормональный контроль расщепления гликогена ● Взаимопревращение гликоген-фосфорилазы

Метаболизм. Энергетика
АТФ 124 ● АТФ: структура ● фосфоангидридные связи ● Свободная энергия высокоэнергетических связей
Энергетическое сопряжение 126 ● Энергетическое сопряжение ● Способы синтеза АТФ ● Субстратное фосфорилирование
Сохранение энергии на мембранах 128 ● Электрохимический градиент ● Протондвижущая сила ● Поддержание протонного градиента
Фотосинтез: световые реакции 130 ● Фотосинтез: общие сведения ● Световые реакции
Фотосинтез: темновые реакции 132 ● Фотосистема II ● Окислительно-восстановительные ряды ● Цикл Кальвина
Молекулярные модели фотосистемы 134 ● Бактериородопсин ● Реакционный центрRhodopseudomonas viridis
Дегидрогеназы кетокислот 136 ● Пируватдегидрогеназа: реакция ● Пируватдегидрогеназный комплекс Escherichia coli
Цитратный цикл: реакции 138 ● Цитратный цикл
Цитратный цикл: метаболические функции 140 ● Цитратный цикл: функции ● Дополнительная информация
Дыхательная цепь 142 ● Компоненты дыхательной цепи ● Организация дыхательной цепи
Синтез АТФ 144 ● Окислительно-восстановительная система дыхательной цепи ● АТФ-синтаза
Регуляция энергетического обмена 146 ● Дыхательный контроль ● Разобщающие агенты ● Регуляция цитратного цикла
Дыхание и брожение 148 ● Аэробное и анаэробное окисление глюкозы
Ферментация 150 ● Молочнокислое и пропионовокислое брожение ● Спиртовое брожение ● Пивоварение

Метаболизм углеводов
Гликолиз 152 ● Гликолиз: баланс ● Реакция гликолиза ● Изменение свободной энергии
Гексозомонофосфатный путь 154 ● Гексозомонофосфатный путь: окисление ● Реакции ● Дополнительная информация
Глюконеогенез 156 ● Глюконеогенез
Метаболизм гликогена 158 ● Метаболизм гликогена ● Баланс гликогена
Регуляция углеводного обмена 160 ● Регуляция углеводного обмена ● Фруктозо-2,6-дифосфат
Сахарный диабет 162 ● Биосинтез инсулина ● Последствия дефицита инсулина

Метаболизм липидов
Метаболизм жиров 164 ● Метаболизм жиров: общие сведения ● Метаболизм жиров в жировой ткани ● Деградация жирных кислот
в печени ● Синтез жирных кислот в печени
Деградация жирных кислот: β-окисление 166 ● Деградация жирных кислот: β-окисление ● Энергетический баланс деградации жирных кислот
Побочные пути деградации жирных кислот 168 ● Деградация ненасыщенных жирных кислот ● Деградация жирных кислот с нечетным числом атомов углерода ● Дополнительная информация
Биосинтез жирных кислот 170 ● Синтаза жирных кислот ● Реакции синтазы жирных кислот
Биосинтез сложных липидов 172 ● Биосинтез жиров и фосфолипидов ● Биосинтез сложных липидов ● Биосинтез жиров и
фосфолипидов
Биосинтез холестерина 174 ● Биосинтез холестерина

Метаболизм белков
Белковый обмен: общие сведения 176 ● Белковый обмен: общие сведения
Протеолиз 178 ● Протеолитические ферменты ● Протеасомы ● Сериновые протеиназы
Трансаминирование и дезаминирование 180 ● Трансаминирование и дезаминирование ● Механизм трансаминирования ● Метаболизм NH₃ в печени
Деградация аминокислот 182 ● Деградация аминокислот: общие сведения ● Биогенные амины
Цикл мочевины 184 ● Цикл мочевины
Биосинтез аминокислот 186 ● Симбиотическая фиксация азота ● Биосинтез аминокислот: общие сведения

Метаболизм нуклеотидов
Деградация нуклеотидов 188 ● Деградация нуклеотидов ● Гиперурикемия
Биосинтез пуринов и пиримидинов 190 ● Образование нуклеиновых оснований ● Биосинтез пиримидиновых и пуриновых нуклеотидов ● Дополнительная информация
Биосинтез нуклеотидов 192 ● Синтез нуклеотидов: общие сведения ● Восстановление рибонуклеотидов

Метаболизм порфиринов
Биосинтез гема 194 ● Биосинтез гема ● Дополнительная информация
Деградация порфиринов 196 ● Деградация гемоглобина ● Дополнительная информация

Организация клетки. Структура клеток
Структура клеток 198 ● Сравнение прокариот и эукариот ● Структура животной клетки
Фракционирование клеточных структур 200 ● Выделение клеточных органелл ● Молекулы-маркеры
Центрифугирование 202 ● Основы метода центрифугирования ● Центрифугирование в градиенте плотности
Клеточные компоненты и цитоплазма 204 ● Компоненты бактериальной клетки ● Содержимое бактериальной клетки ● Биохимические функции цитоплазмы

Организация клетки. Цитоскелет
Цитоскелет: состав 206 ● Актин ● Белки промежуточных волокон ● Тубулин
Структура и функции 208 ● Микрофиламенты и промежуточные волокна ● Микротрубочки ● Архитектура

Организация клетки. Ядро
Ядро 210 ● Ядро ● Импорт крупных ядерных белков ● Взаимодействие между ядром и цитоплазмой

Организация клетки. Митохондрии
Митохондрии: структура и функции 212 ● Структура митохондрий ● Метаболические функции
Транспортные системы 214 ● Транспортные системы ● Транспорт жирных кислот ● Малатный челнок ● Дополнительная информация

Организация клетки. Биомембраны
Биомембраны: структура и функции 216 ● Структура плазматической мембраны ● Мембранные липиды ● Мембранные белки ● Дополнительная информация
Функции и состав биомембран 218 ● Функции биомембран ● Состав биомембран
Транспортные процессы 220 ● Проницаемость биомембран ● Пассивный и активный транспорт ● Транспортные процессы
Транспортные белки 222 ● Порин ● Переносчик глюкозы ● Na⁺/К⁺-обменивающие АТФ-азы

Организация клетки. ЭР и аппарат Гольджи
Устройство и функционирование эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи 224 ● Шероховатый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи ● Гладкий эндоплазматический ретикулум
Синтез белка и его созревание 226 ● Синтез белка в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме ● Модификация белков

Организация клетки. Лизосомы
Лизосомы 228 ● Структура и состав ● Функции ● Биосинтез и транспорт лизосомных белков

Организация клетки. Внутриклеточный транспорт
Транслокация белков. Шапероны 230 ● Транслокация белков ● Шапероны ● Заякоривание белков в мембранах
Сортировка белков 232 ● Транспорт белков ● Сигналы для сортировки белков

Молекулярная генетика
Молекулярная генетика: общие сведения 234 ● Реализация и передача генетической информации
Геном 236 ● Хроматин ● Гистоны
Репликация 238 ● Механизм действия ДНК-полимеразы ● Репликация в Е. coli
Транскрипция 240 ● Транскрипция и созревание РНК: общие сведения ● Структура β-глобинового гена ● Процесс транскрипции
Созревание РНК 242 ● Контроль на уровне транскрипции ● Сплайсинг ● 5'- и 3'-Концевые модификации мРНК
Генетический код, активация аминокислот 244 ● Генетический код ● Активация аминокислот ● Asp-тРНК-лигаза (димер)
Рибосомы: инициация трансляции 246 ● Структура рибосом эукариот ● Полисома ● Инициация трансляции в E. coli
Рибосомы: элонгация, терминация 248 ● Элонгация и терминация биосинтеза белка в E. coli ● Дополнительная информация
Антибиотики 250 ● Антибиотики: общие сведения ● Интеркаляторы ● Пенициллин как «суицидный субстрат»
Мутация и репарация 252 ● Мутагенные агенты ● Результат действия мутагенов ● Механизмы репарации

Молекулярная генетика. Генная инженерия
Клонирование ДНК 254 ● Эндонуклеазы рестрикции ● Клонирование ДНК
Секвенирование ДНК 256 ● Библиотеки генов ● Секвенирование ДНК
Полимеразная цепная реакция 258 ● Полимеразная цепная реакция ● Анализ длины рестрикционных фрагментов ● Сверхэкспрессия белков

Ткани и органы. Пищеварение
Пищеварение: общие сведения 260 ● Гидролиз и всасывание пищевых веществ
Секреты пищеварительного тракта 262 ● Жидкости пищеварительного тракта
Процессы пищеварения 264 ● Образование соляной кислоты ● Активация пищеварительных ферментов поджелудочной железы
Всасывание 266 ● Моносахариды ● Аминокислоты ● Липиды

Ткани и органы. Кровь
Кровь: состав и функции 268 ● Функции крови ● Клетки крови ● Состав плазмы крови
Белки плазмы крови 270 ● Белки плазмы крови ● Электрофорез
Липопротеины 272 ● Состав липопротеиновых комплексов ● Транспорт триацилглицеринов и холестерина
Гемоглобин 274 ● Структура гемоглобина ● Аллостерические эффекты в гемоглобине ● Дополнительная информация
Транспорт газов 276 ● Регуляция транспорта О₂ ● Гемоглобин и транспорт СО₂
Эритроциты: обмен веществ 278 ● Активные формы кислорода ● Природные антиоксиданты ● Эритроциты и обмен веществ
Кислотно-основной баланс 280 ● Концентрация ионов водорода в плазме крови ● Кислотно-основной баланс ● Буферные системы плазмы
Свертывание крови 282 ● Свертывание крови
Фибринолиз. Группы крови 284 ● Фибринолиз ● Группы крови: система AB0

Ткани и органы. Иммунная система
Иммунный ответ 286 ● Упрощенная схема иммунного ответа
Антитела 288 ● Доменная структура иммуноглобулина G ● Классы иммуноглобулинов
Биосинтез антител 290 ● Вариабельность иммуноглобулинов ● Причины разнообразия антител ● Биосинтез легкой цепи
Белки главного комплекса гистосовместимости 292 ● Белки суперсемейства гена иммуноглобулинов ● Активация цитотоксических Т-клеток
Система комплемента 294 ● Активация комплемента
Моноклональные антитела, иммуноанализ 296 ● Моноклональные антитела ● Иммуноанализ

Ткани и органы. Печень
Печень: общие сведения 298 ● Схема гепатоцита ● Функции печени ● Обмен веществ в печени
Компенсаторные функции печени 300 ● Фаза резорбции ● Фаза пострезорбции
Метаболизм углеводов 302 ● Глюконеогенез: общие сведения ● Метаболизм фруктозы и галактозы
Метаболизм липидов 304 ● Метаболизм липидов ● Биосинтез кетоновых тел
Желчные кислоты 306 ● Холевая кислота ● Желчные кислоты и соли желчных кислот ● Мицеллы ● Метаболические превращения желчных кислот
Биохимическая трансформация 308 ● Биохимическая трансформация ● Дополнительная информация
Система цитохрома Р450 310 ● Реакции, катализируемые системой цитР450 ● Каталитический цикл
Метаболизм этанола 312 ● Содержание этанола в алкогольных напитках и в организме человека ● Метаболизм этанола ● Жировая дистрофия печени

Ткани и органы. Почки
Функция почек 314 ● Основное назначение почек ● Процесс мочеобразования ● Дополнительная информация
Моча 316 ● Общие сведения ● Органические составляющие мочи ● Неорганические составляющие мочи ● Дополнительная информация
Экскреция протонов и аммиака 318 ● Секреция протонов ● Экскреция аммиака
Реабсорбция электролитов и воды 320 ● Реабсорбция электролитов и воды ● Глюконеогенез и реабсорбция глюкозы
Эндокринная функция почек 322 ● Гормоны почек ● Система ренин-ангиотензин

Ткани и органы. Мышцы
Сократительная система 324 ● Организация скелетных мышц позвоночных ● Механизм сокращения мышечных волокон
Регуляция сокращения мышечных волокон 326 ● Электромеханическое сопряжение ● Саркоплазматический ретикулум ● Регуляция ионами кальция
Источники энергии 328 ● Энергетический обмен в мышечной ткани
Метаболическая регуляция мышечного сокращения 330 ● Циклы Кори и аланина ● Метаболизм белков и аминокислот

Ткани и органы. Соединительные ткани
Кости, зубы и соединительные ткани 332 ● Кости ● Зубы
Коллагены 334 ● Структура коллагенов ● Биосинтез коллагена
Состав межклеточного матрикса 336 ● Межклеточный матрикс ● Фибронектины ● Протеогликаны

Ткани и органы. Нервная ткань
Нервная ткань 338 ● Структура нервных клеток ● Энергетический обмен головного мозга ● Метаболизм аминокислот
Потенциал покоя и потенциал действия 340 ● Потенциал покоя ● Потенциал действия
Медиаторы нервной системы 342 ● Нейромедиаторы и нейрогормоны ● Химическое строение ● Биосинтез катехоламинов
Синапсы 344 ● Холинэргические синапсы ● Никотиновый холинэргический рецептор ● Метаболизм ацетилхолина
Механизм зрительного восприятия 346 ● Фоторецептор ● Сигнальный каскад

Питание. Питательные вещества
Питание. Органические вещества 348 ● Энергетические потребности ● Питательные вещества
Минеральные вещества и микроэлементы 350 ● Минеральные вещества

Питание. Витамины
Жирорастворимые витамины 352 ● Обеспечение организма витаминами ● Жирорастворимые витамины
Водорастворимые витамины. I 354 ● Водорастворимые витамины. I ● Дополнительная информация
Водорастворимые витамины. II 356 ● Водорастворимые витамины. II

Гормоны. Гормональная система
Гормоны 358 ● Система гормональной регуляции ● Принципы передачи гормонального сигнала в клетках-мишенях ● Дополнительная информация
Уровень и иерархия гормонов 360 ● Эндокринное, паракринное и аутокринное действие гормонов ● Динамика гормонов ● Механизм обратной связи ● Иерархическая система гормональной регуляции

Гормоны. Липофильные гормоны
Липофильные гормоны 362 ● Липофильные гормоны ● Стероидные гормоны
Метаболизм стероидных гормонов 364 ● Биосинтез стероидных гормонов ● Инактивация стероидных гормонов
Механизм действия липофильных гормонов 366 ● Механизм действия липофильных гормонов ● Рецепторы липофильных гормонов

Гормоны. Гидрофильные гормоны
Гидрофильные гормоны 368 ● Сигнальные вещества - производные аминокислот ● Примеры пептидных и белковых гормонов
Метаболизм пептидных гормонов 370 ● Биосинтез ● Инактивация и деградация ● Дополнительная информация
Механизм действия гидрофильных гормонов 372 ● Механизм действия гидрофильных гормонов ● Преобразование сигнала G-белками
Вторичные мессенджеры 374 ● Циклический АМФ ● Роль ионов кальция ● Инозит-1,4,5-трифосфат и диацилглицерин

Гормоны. Медиаторы
Эйкозаноиды 376 ● Эйкозаноиды ● Дополнительная информация
Цитокины 378 ● Цитокины ● Рецепторы цитокинов ● Дополнительная информация

Рост и развитие. Деление клеток
Клеточный цикл 380 ● Клеточный цикл ● Регуляция клеточного цикла
Апоптоз 382 ● Пролиферация клеток и апоптоз ● Регуляция апоптоза
Онкогены 384 ● Протоонкогены: биологическая роль ● Продукты онкогенов: биохимические функции
Канцерогенез 386 ● Особенности деления клеток ● Трансформация клеток
Цитостатики 388 ● Алкилирующие и интеркалирующие агенты ● Антиметаболиты

Рост и развитие. Вирусы
Вирусы 390 ● Примеры ● Капсид риновируса ● Жизненный цикл вируса иммунодефицита человека

Рост и развитие. Морфогенез
Морфогенез 392 ● Развитие плодовой мушки ● Роль генов - регуляторов развития

Метаболические карты 394

Список ферментов, упоминаемых в книге 408

Сокращения, используемые в книге 419

Величины и единицы 424

Дополнительная литература 425

Источники иллюстраций 427

Предметный указатель 428