
- •Биохимия
- •Содержание
- •1 Введение
- •1.1 Предмет биохимии
- •1.2 Области исследований биохимии.
- •История развития биохимии.
- •1.4 Методы изучения
- •1.5 Значимость биохимии как науки.
- •2. Аминокислоты, их строение и свойства
- •2.1 Элементарный состав белков.
- •2.2 Аминокислотный состав белков
- •2.3 Классификация аминокислот
- •1) Классификация аминокислот по r-группам
- •2) Классификация аминокислот по функциональным группам
- •2.4 Общие химические свойства
- •Электрофильно-нуклеофильные свойства.
- •1 Стадия.
- •2 Стадия
- •3. Строение и свойства белков. Методы их выделения и очистки
- •3.1 Содержание белков в органах и тканях
- •Биологические функции белков
- •Каталитическая (ферментативная) функции
- •3.2.2 Транспортная функция белков
- •Рецепторная функция:
- •3.2.4 Защитная функция
- •Структурная функция
- •Двигательные белки
- •3.3 Классификация белков
- •3.4 Структуры белка
- •Третичная структура белка. Под третичной структурой белка подразумевают пространственную ориентацию полипептидной спирали или способ укладки полипептидной цепи в определенном объеме.
- •3.5 Физико-химические свойства белков
- •Химия нуклеиновых кислот
- •4.1 Методы выделения нуклеиновых кислот.
- •4.2 Химический состав нуклеиновых кислот
- •4.3.Структура нуклеиновых кислот
- •4.4 Первичная структура нуклеиновых кислот
- •4.5 Вторичная структура нуклеиновых кислот
- •4.6 Третичная структура нуклеиновых кислот
- •4.7 Транспортные рнк
- •4.8 Матричная рнк
- •5. Ферменты
- •Характеристика ферментов, их свойств
- •Отличительные признаки ферментативного и химического катализа.
- •5.3 Пространственное строение
- •5.4 Функции коферментов и простетических групп
- •5.4.4 Кофермент ацетилирования (коэнзим а, или просто КоА)
- •5.5 Классификация и номенклатура ферментов
- •5.6 Механизм действия ферментов
- •6. Ферментативная кинетика
- •6.1 Уравнения Михаэлиса-Ментен и Лайнуивера-Бэрка
- •Факторы, определяющие активность ферментов. Зависимость скорости реакции от времени
- •6.3 Влияние концентраций субстрата и фермента на скорость ферментативной реакции
- •6.4 Активирование и ингибирование ферментов
- •6.5 Применение ферментов
- •7 Химия липидов
- •7.1 Биологическая роль и классификация липидов
- •7.2 Жирные кислоты
- •7.3 Глицериды (ацилглицеролы)
- •7.4 Фосфолипиды
- •7.5 Сфинголипиды (сфингофосфолипиды)
- •7.6 Стероиды
- •Химия углеводов
- •8.1 Биологическая роль углеводов
- •Классификация углеводов
- •Моносахариды
- •Основные реакции моносахаридов, продукты реакций и их свойства.
- •Олигосахариды
- •8.6 Полисахариды
- •8.7 Гетерополисахариды
- •9 Витамины
- •9.1 Классификация витаминов
- •9.2 Витамины, растворимые в жирах.
- •9.2.1 Витамины группы а
- •9.2.2 Витамины группы d
- •9.2.3 Витамины группы к
- •9.2.4 Витамины группы е
- •9.3 Витамины, растворимые в воде
- •9.3.1 Витамин b1
- •9.3.2 Витамин в2
- •9.3.3 Витамин рр
- •9.3.4 Витамин в6
- •9.3.5 Биотин (витамин н)
- •9.3.6 Фолиевая кислота
- •9.3.7 Витамин в12
- •9.3.8 Пантотеновая кислота (витамин в3)
- •9.3.8 Витамин с
- •9.3.9 Витамин р
- •10. Гормоны
- •10.1 Общее понятие о гормонах
- •10.2 Номенклатура и классификация гормонов
- •10.3 Гормоны гипоталамуса
- •10.3 Гормоны гипофиза
- •10.4 Вазопрессин и окситоцин
- •10.5 Меланоцитстимулирующие гормоны (мсг, меланотропины)
- •10.6 Адренокортикотропный гормон (актг, кортикотропин)
- •10.7 Соматотропный гормон (стг, гормон роста, соматотропин)
- •10.8 Лактотропный гормон (пролактин, лютеотропный гормон)
- •10.9 Тиреотропный гормон (ттг, тиротропин)
- •10.10 Гонадотропные гормоны (гонадотропины)
- •10.11 Липотропные гормоны (лтг, липотропины)
- •10.12 Гормоны паращитовидных желез (паратгормоны)
- •10.13 Гормоны щитовидной железы
- •10.15 Гормоны поджелудочной железы
- •10.16 Гормоны надпочечников
- •10.17 Половые гормоны
- •10.18 Гормоны вилочковой железы (тимуса)
- •10.19 Молекулярные механизмы передачи гормонального сигнала
- •Аденилатциклазная мессенджерная система. Наиболее изученным является аденилатциклазный путь передачи гормонального сигнала. В нем задействовано минимум пять хорошо изученных белков:
- •11. Обмен веществ и энергии
- •11.1 Понятие метаболизма.
- •11.2 Биологическое окисление
- •11.3 Атф (аденозинтрифосфорная кислота)
- •12. Обмен углеводов
- •12.1 Переваривание и всасывание
- •12.2 Промежуточный обмен
- •12.2.1 Общая характеристика
- •2 Молекулы пвк (2 молекулы по 3 атома углерода)
- •12.2.2 Анаэробный распад
- •I этап 1. Фосфорилирование (активация) глюкозы:
- •7. Гидролиз 3 фосфоглицероилфосфата
- •8. Изомеризация 3-фосфоглицерата
- •III этап 9. Дегидратация 2-фосфоглицерата
- •12.2.3 Аэробный распад
- •13 Синтез углеводов
- •13.1 Строение и синтез гликогена
- •13.2 Регуляция синтеза и его нарушения
- •Глюконеогенез
- •1 ,3 Дифосфоглицерат
- •14 Обмен липидов
- •14. 1 Метаболизм триглицеридов
- •14.2 Промежуточный обмен
- •14.2.1 Превращение триглицеридов и окисление глицерина.
- •14.2.2 Окисление жирных кислот
- •14.2.3 Биосинтез жирных кислот
- •14.2.3 Превращения глицерофосфатидов
- •Обмен белков
- •15.1 Значение белков в организме
- •15.2 Переваривание и всасывание белка
- •Промежуточный обмен
- •Биосинтез белка
- •Дезаминирование аминокислот
- •Переаминирование (трансаминирование) аминокислот
- •Декарбоксилирование аминокислот
- •16 Обмен сложных белков
- •16.1 Обмен нуклеопротеидов
- •17.2 Обмен гемоглобина
- •17 Обмен белков. Цикл мочевины
- •17. 1 Конечные продукты распада аминокислот
- •17. 2 Синтез мочевины, орнитиновый цикл
- •17.3 Обмен отдельных аминокислот
- •18 Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов. Обмен воды и минеральных солей.
- •18.1 Взаимосвязь обмена углеводов и жиров.
- •18.2 Взаимосвязь обмена углеводов и белков.
- •18.3 Взаимосвязь обмена белков и жиров.
- •18.4 Понятие о гомеостазе.
- •18.5 Водный обмен и его регуляция.
- •18.6 Минеральный обмен
8.7 Гетерополисахариды
Полисахариды, в структуре которых характерно наличие двух или более типов мономерных звеньев, носят название гетерополисахаридов.
Принято считать, что, поскольку гетерополисахариды чаще состоят только из двух различных мономеров, расположенных повторяющимся образом, они не являются информационными молекулами [Бохински Р., 1987].
Важнейшие представители гетерополисахаридов в органах и тканях животных и человека – гликозаминогликаны (мукополисахариды). Они состоят из цепей сложных углеводов, содержащих аминосахара и уроновые кислоты.
Рис. 27 Строение некоторых сложных полисахаридов (гликозаминогликанов).
Различают шесть основных классов гликозаминогликанов. Каждый из гликозаминогликанов содержит характерную для него повторяющуюся дисахаридную единицу; во всех случаях (кроме кератансульфатов) эта единица содержит либо глюкуроновую, либо идуроновую кислоту. Все гликозаминогликаны, за исключением гиалуроновой кислоты, содержат остатки моносахаридов с О- или N-сульфатной группой.
Выделенные индивидуальные гликозаминогликаны могут содержать смесь цепей различной длины. Гликозаминогликаны как основное скрепляющее вещество связаны со структурными компонентами костей и соединительной ткани. Их функция состоит также в удержании большой массы воды и в заполнении межклеточного пространства. Иными словами, гликозаминогликаны – основной компонент внеклеточного вещества – жела-тинообразного вещества, заполняющего межклеточное пространство тканей. Они также содержатся в больших количествах в синовиальной жидкости – это вязкий материал, окружающий суставы, который служит смазкой и амортизатором.
Поскольку водные растворы гликозаминогликанов гелеобразны, их называют мукополисахаридами.
Наконец, если цепи гликозаминогликана присоединены к белковой молекуле, соответствующее соединение называют протеогликаном.
Протеогликаны образуют основное вещество внеклеточного матрикса. В отличие от простых гликопротеинов, которые содержат только несколько процентов углеводов (по массе), протеогликаны могут содержать до 95% (и более) углеводов.
9 Витамины
9.1 Классификация витаминов
Современная классификация витаминов не является совершенной. Она основана на физико-химических свойствах (в частности, растворимости) или на химической природе, но до сих пор сохраняются и буквенные обозначения. В зависимости от растворимости в неполярных органических растворителях или в водной среде различают жирорастворимые и водорастворимые витамины. В приводимой классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указан основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания; далее приводится номенклатурное химическое название каждого витамина.
Помимо этих двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Для человека и ряда животных эти вещества принято объединять в группу витаминоподобных. К ним относят холин, липоевую кислоту, витамин В15 (пангамовая кислота), оротовую кислоту, инозит, убихинон, парааминобензойную кислоту, карнитин, линолевую и линоленовую кислоты, витамин U (противоязвенный фактор) и ряд факторов роста птиц, крыс, цыплят, тканевых культур.
Таблица 12. Природа биокаталитической функции витаминов
Витамин |
Год открытия |
Рекомен. сут. доза |
Активная (коферментная форма) |
Биохимическая функция (тип катализируемой реакции ) |
|
Жирорастворимые витамины |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
А (ретинол) |
1913 |
2,7 |
Ретиналь |
Зрительный процесс (антиксерофтальмический) |
|
D(кальциферол) |
1922 |
0,01-0,025 |
1,25-Диоксихоле-кальциферол |
Обмен кальция и фосфора (антирахитический) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Е (токоферол) |
1922 |
5,0 |
- |
Транспорт электронов (защита мембранных липидов), (антистерильный, витамин размножения) |
|
К(филлихинон) |
1935 |
1,0 |
- |
Перенос электронов (кофактор в реакциях карбоксилирования), (антигеморрагический) |
|
Водорастваримые витамины |
|||||
В1 (тиамин) |
1926 |
1,2 |
Тиаминпирофосфат (ТПФ, ТДФ) |
Декарбоксилирование α-кетокислот; перенос активного альдегида (транскетолаза), (антиневритный) |
|
В2 (рибофлавин) |
1932 |
1,7 |
Флавинадениндинуклеотид (ФАД), флавин-мононуклеотид (ФМН) |
Дыхание, перенос водорода (витамин роста) |
|
РР (никотин- амид, никоти-новая кислота) |
1937 |
18 |
НАД, НАДФ |
Дыхание, перенос водорода (антипеллагрический, ниацин) |
|
В6 (пиридоксин) |
1934 |
2 |
Пиридоксальфосфат |
Обмен аминокислот, перенос аминогрупп (антидерматитный, адермин) |
|
В12 (кобаламин) |
1948 |
0,003 |
Дезоксиаденозил- (или метил-) кобаламин |
Кофермент ряда метаболических реакций переноса алькильных групп; метилирование гомоцистеина (антианемический) |
|
Вс (фолиевая кислота) |
1941 |
1-2,2 |
Тетрагидрофолиевая кислота |
Транспорт одноуглеродных групп |
|
В3(пантотеновая кислота) |
1933 |
3-5 |
Коэнзим А, (кофермент А) |
Транспорт ацильных групп (антидерматитный) |
|
Н (биотин) |
1935 |
0,25 |
Биоцитин (ε-N-биотиниллизин) |
Кофермент реакций карбокси-лирования (транспорт СО2) (антисеборейный, фактор роста бактерий, дрожжей и грибков) |
|
С (аскорбиновая кислота) |
1925 |
75 |
- |
Восстанавливающий кофактор для ряда оксигеназ; гидроксилирование пролина; катаболизм тирозина, (антискорбутный) |