Биохимия. Т. 2
Автор(ы): | Страйер Л.
06.10.2007
|
Год изд.: | 1985 |
Описание: | В книге ученого из США на самом современном научном уровне рассмотрены основные проблемы биохимии и молекулярной биологии. На русском языке книга выходит в трех томах. Во втором томе рассматриваются процессы генерирования, превращения и хранения энергии в клетке, а также биосинтез липидов, аминокислот и нуклеотидов. |
Оглавление: |
Обложка книги.
Часть II. Генерирование и хранение метаболической энергииГлава 11. Метаболизм: основные положении и обозначения [6] 11.1. Свободная энергия-самая полезная термодинамическая функция в биохимии [6] 11.2. Изменение стандартной свободной энергии реакции и его связь с константой равновесия [8] 11.3. Термодинамически невыгодная реакция может быть индуцирована термодинамически выгодной реакцией [9] 11.4. АТР-универсальная, -энергетическая валюта в биологических системах [10] 11.5. АТР постоянно образуется и потребляется [11] 11.6. Структурная основа АТР, определяющая высокий потенциал переноса групп [11] 11.7. Гидролиз АТР сдвигает равновесие сопряженных реакций в 10(?) раз [12] 11.8. NADH и FADH(?) - основные переносчики электронов при окислении топливных молекул [14] 11.9. NADPH главный донор электронов в восстановительном биосинтезе [15] 11.10. Кофермент А как универсальный переносчик ацильных групп [16] 11.11. Большинство водорастворимых витаминов являются компонентами коферменгов [17] 11.12. Стадии извлечения энергии из пищевых веществ [18] 11.13. Процессы обмена веществ регулируются множеством различных механизмов [19] Заключение [20] Вопросы и задачи [22] Глава 12. Гликолиз [23] 12.1. Номенклатура и конформация моносахаридов [24] 12.2. Общий обзор ключевых структур и реакций [27] 12.3. Образование фруктозо-1,6-бисфосфата из глюкозы [28] 12.4. Образование глицеральдегид-3-фосфата путем расщепления и изомеризации [30] 12.5. Хранение энергии: фосфорилирование, сопряженное с окислением глицеральдегид-3-фосфата [31] 12.6. Образование АТР из 1,3-бисфосфоглицерата [31] 12.7. Образование пирувата и генерирование второй молекулы АТР [32] 12.8. Выход энергии при превращении глюкозы в пируват [32] 12.9. Фосфофруктокиназа ключевой фермент в регуляции гликолиза [33] 12.10. Пируват может превращаться в этанол, лактат или ацетил-кофермент А [35] 12.11. Участки связывания NAD(?) очень сходны в различных дегидрогеназах [37] 12.12. Глюкоза индуцирует большие конформационные изменения в гексокиназе [38] 12.13. Альдолаза образует шиффово основание с дигид-роксиацетонфосфатом [38] 12.14. Образование (?)эфира при окислении глицераль-дегид-3-фосфата [39] 12.15. Арсенат, аналог фосфата, действует как разобщитель [41] 12.16. Енолфосфат имеет высокий потенциал переноса группы [41] 12.17. Метаболизм 2,3-бисфосфоглицерата, регулятора транспорта кислорода [42] 12.18. Нарушение гликолиза в эритроцитах приводит к изменению транспорта кислорода [43] Заключение [44] Приложение. Стереохимические соотношения некоторых сахаров [46] Вопросы и задачи [48] Глава 13. Цикл трикарбоновых кислот [49] 13.1. Образование аиетилкофермента А из пирувата [49] 13.2. Общая характеристика цикла трикарбоновых кислот [49] 13.3. Оксалоацетат конденсируется с ацетил-коферментом А с образованием цитрата [50] 13.4. Цитрат изомеризуется в изоцитрат [50] 13.5. Изоцитрат окисляется и декарбоксилируется в альфа-оксоглутарат [51] 13.6. При окислительном декарбоксилировании альфа-оксоглутарата образуется сукцинил-СоА [51] 13.7. Генерирование высокоэнергетической фосфатной связи из сукцинилкофермента А [51] 13.8. Регенерирование оксалоацетата при окислении сукцината [52] 13.9. Стехиометрия цикла трикарбоновых кислот [53] 13.10. Пируват-дегидрогеназный комплекс-организованная система ферментов [54] 13.11. Вариации на мультиферментную тему: альфа-оксо-глутарат—дегидрогеназный комплекс [59] 13.12. Бери-бери вызывается недостаточностью тиамина [60] 13.13. Симметричные молекулы могут реагировать асимметрично [60] 13.14. Стереоспецифический перенос водорода NAD(?)-дегидрогеназами [62] 13.15. Летальный синтез: превращение фторацетата во фторцитрат [63] 13.16. Цикл трикарбоновых кислот - источник предшественников для процессов биосинтеза [64] 13.17. Регуляция пируват-дегидрогеназного комплекса [64] 13.18. Регуляция цикла трикарбоновых кислот [65] 13.19. Открытие цикла Кребсом [66] Заключение [67] Приложение. RS-обозначение хиральности [69] Вопросы и задачи [70] Глава 14. Окислительное фосфорилирование [71] 14.1. Окислительное фосфорилирование происходит в митохондриях [72] 14.2. Окислительно-восстановительные потенциалы и изменения свободной энергии [72] 14.3. Величина окислительно-восстановительного потенциала дыхательной цепи составляет 1,14 В, что соответствует 53 ккал [74] 14.4. Флавии, железо-серные комплексы, хинон и гемовые группы переносят электроны от NADH к O(?) [74] 14.5. Сопряжение окисления и фосфорилирования осуществляется протонным градиентом [78] 14.6. Протонный градиент генерируется в трех пунктах [80] 14.7. Протоны выталкиваются асимметрично ориентированными трансмембранными комплексами [81] 14.8. АТР синтезируется при обратном токе протонов в матрикс через протонные каналы [83] 14.9. Электроны от цитоплазматического NADH поступают в митохондрии при помощи глицерофосфатного челночного механизма [84] 14.10. Поступление A DP в митохондрии требует выхода АТР [86] 14.11. Митохондрии содержат многочисленные транспортные системы для ионов и метаболитов [86] 14.12. Полное окисление глюкозы дает 36 АТР [86] 14.13. Скорость окислительного фосфорилирования определяется по потребности в АТР [87] 14.14. Динитрофенол разобщает окислительное фосфорилирование путем нарушения протонного градиента [87] 14.15. Трехмерная структура цитохрома с [88] 14.16. Взаимодействие цитохрома с с его редуктазой и оксидазой [89] 14.17. Конформация цитохрома с оставалась в основном постоянной в течение миллиардов лет [90] 14.18. Передача протонодвижущей силы протонными градиентами-центральный мотив биоэнергетики [91] Заключение [92] Вопросы и задачи [93] Глава 15. Пентозофосфатный путь и глюконеогенез [95] 15.1. Пентозофосфатный путь генерирует АТР и синтезирует пятиуглеродные сахара [95] 15.2. Две молекулы NADPH генерируются при превращении глюкозо-6-фосфата в рибулозо-5-фосфат [96] 15.3. Рибулозо-5-фосфат изомеризуется в рибозо-5-фосфат с образованием ендиола в качестве промежуточного продукта [96] 15.4. Пентозофосфатный путь и гликолиз связаны между собой транскетолазой и трансальдолазой [96] 15.5. Скорость функционирования пентозофосфатного пути регулируется концентрацией NADP(?) [98] 15.6. Судьба глюкозо-6-фосфата зависит от потребности в NADPH, рибозо-5-фосфате и АТР [99] 15.7. Активность пентозофосфатного пути в жировой ткани значительно выше, чем в мышцах [100] 15.8. Тиаминпирофосфат, простетическая группа транс-кетолазы, переносит активированные альдегиды [101] 15.9. Нарушение способности транскетолазы связывать ТПФ может быть причиной нервно-психического расстройства [102] 15.10. Активированный дигидроксиацетон переносится трансальдолазой в виде шиффова основания[ 102] 15.11. Недостаточность глюкозо-6-фосфат—дегидрогена-зы - причина лекарственной гемолитической анемии [103] 15.12. Глутатион-редуктаза переносит электроны от NADPH к окисленному глутатиону при участии FAD [105] 15.13. Глюкоза может синтезироваться из неуглеводных предшественников [105] 15.14. Глюконеогенез - это не обращение гликолиза [106] 15.15. Биотин-мобильный переносчик акивированного CO(?) [107] 15.16. Пируват-карбоксилаза активируется при участии ацетил-СоА [108] 15.17. Оксалоацетат переходит по челночному механизму в цитозоль и превращается в фосфоенолпируват [109] 15.18. Шесть высокоэнергетических фосфатных связей расходуются при синтезе глюкозы из пирувата [109] 15.19. Глюконеогенез и гликолиз регулируются реципрокно [110] 15.20. Субстратные циклы амплифицируют метаболические сигналы и образование тепла [110] 15.21. Лактат, образованный сокращающейся мышцей, превращается в печени в глюкозу [111] Заключение [112] Вопросы и задачи [114] Глава 16. Гликоген и обмен дисахаридов [115] 16.1. Фосфорилаза катализирует фосфоролитическое расщепление гликогена до глюкозо-1-фосфата [115] 16.2. Для распада гликогена необходим также фермент, разрывающий связи в местах ветвления [117] 16.3. Фосфоглюкомутаза превращает глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат [118] 16.4. Печень содержит глюкозо-6-фосфатазу, гидролитический фермент, отсутствующий в мышцах [119] 16.5. Синтез и расщепление гликогена происходят различными путями [120] 16.6. UDP-глюкоза-активированная форма глюкозы [120] 16.7. Гликоген-синтаза катализирует перенос глюкозы от UDP-глюкозы к растущей цепи [121] 16.8. Ветвящий фермент образует альфа-1,6-связи [121] 16.9. Гликоген-очень эффективная резервная форма глюкозы [122] 16.10. Циклический AMP занимает центральное положение в координированном контроле синтеза и распада гликогена [122] 16.11. Фосфорилаза активируется путем фосфорилирова-ния специфического остатка серина [123] 16.12. Трехмерная структура гликоген-фосфорилазы [124] 16.13. Киназа фосфорилазы также активируется путем фосфорилирования [125] 16.14. Гликоген-синтаза инактивируется при фосфорили-ровании специфического серинового остатка [126] 16.15. Каскад реакций контролирует фосфорилирование гликоген-синтазы и гликоген-фосфорилазы [126] 16.16. Фосфатазы вызывают обращение регуляторных эффектов киназ [127] 16.17. Каскад реакций амплифицирует гормональный сигнал [128] 16.18. Обмен гликогена в печени регулирует содержание глюкозы в крови [128] 16.19. Известен ряд генетически детерминированных болезней накопления гликогена [129] 16.20. Крахмал - резервный полисахарид у растений [131] 16.21. Мальтоза, сахароза и лактоза-широко распространенные дисахариды [132] 16.22. Синтез лактозы контролируется модифицирующей субъединицей [132] 16.23. Интолерантность к молоку у взрослых, обусловленная недостаточностью лактазы [133] 16.24. Вступление фруктозы и галактозы на путь гликолиза [133] 16.25. При отсутствии трансферазы галактоза высокотоксична [135] Заключение [135] Вопросы и задачи [136] Глава 17. Обмен жирных кислот [138] 17.1. Номенклатура жирных кислот [138] 17.2. Жирные кислоты варьируют по длине цепи и по степени ненасыщенности [138] 17.3. Триацилглицеролы (триглицериды)- высококонцентрированные резервы энергии [139] 17.4. Триацилглицеролы гидролизуются липазами, регулируемыми циклическим AMP [140] 17.5. Жирные кислоты распадаются путем последовательного удаления двухуглеродных фрагментов [141] 17.6. Окислению жирных кислот предшествует связывание с коферментом А [141] 17.7. Карнитин переносит в митохондриальный матрикс активированные жирные кислоты с длинной цепью 142 17.8. В каждом цикле окисления жирной кислоты происходит генерирование ацетил-СоА, NADH и FADH(?) [143] 17.9. При полном окислении пальмитата образуется 129 АТР [144] 17.10. Необходимость изомеразы и эпимеразы для окисления ненасыщенных жирных кислот [146] 17.11. Жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов образуют при завершающем тиолизе пропионил-СоА [146] 17.12. Образование кетоновых тел из ацетилкофермента А в условиях, когда расщепление жиров преобладает [147] 17.13. Ацетоацетат-основное топливо в некоторых тканях [148] 17.14. Животные неспособны превращать жирные кислоты в глюкозу [148] 17.15. Синтез и распад жирных кислот идут различными путями [149] 17.16. Образование малонилкофермента А-решающий шаг в синтезе жирных кислот [149] 17.17. Промежуточные продукты синтеза жирных кислот присоединены к ацилпереносящему белку [151] 17.18. Цикл элонгации в синтезе жирных кислот [151] 17.19. Стехиометрия синтеза жирных кислот [153] 17.20. Жирные кислоты синтезируются у эукариот мультиферментным комплексом [154] 17.21. Цитрат переносит ацетильные группы для синтеза жирных кислот из митохондрий в цитозоль [155] 17.22. Источники NADPH для синтеза жирных кислот [155] 17.23. Элонгация и десатурация жирных кислот осуществляются добавочными ферментными системами [156] 17.24. Регуляция синтеза жирных кислот [157] Заключение [157] Вопросы и задачи [158] Глава 18. Разрушение аминокислот и цикл мочевины [160] 18.1. (?)-Аминогруппы превращаются в ион аммония при окислительном дезаминировании глутамата [160] 18.2. Пиридоксальфосфат, простетическая группа амино-трансфераз, образует в качестве промежуточных продуктов шиффовы основания [161] 18.3. Серии и треонин могут дсзаминироваться непосредственно [163] 18.4. У большинства наземных позвоночник NH(?) превращается в мочевину и в таком виде экскретируется [163] 18.5. Цикл мочевины связан с циклом трикарбоновых кислот [165] 18.6. Наследственные ферментные нарушения цикла мочевины приводят к гипераммонемии [166] 18.7. Судьба атомов углерода распавшихся аминокислот [166] 18.8. Семейство С(?)-аминокислот: аланин, серии, и цистеин превращаются в пируват [167] 18.9. Семейство С(?)-аминокислот: аспартат и аспарагин превращаются в оксалоацетат [168] 18.10. Семейство С(?0-аминокислот: некоторые аминокислоты превращаются в (?)-оксоглутарат через глутамат [169] 18.11. Сукцинил-кофермент А-пункт включения в цикл трикарбоновых кислот для некоторых аминокислот [169] 18.12. Ферменты, содержащие в качестве простетической группы кобаламин (витамин (?)), катализируют процессы перегруппировки и метилирования [170] 18.13. При пернициозной анемии нарушается всасывание кобаламина [172] 18.14. Известны несколько наследственных дефектов обмена метилмалонил-кофермента А [172] 18.15. Лейцин распадается на ацетил-кофермент А и ацетоацетил-кофермент А [173] 18.16. Фенилаланин и тирозин распадаются под действием оксигеназ на ацетоацетат и фумарат [175] 18.17. Открытие Гэрродом наследственных нарушений метаболизма [176] 18.18. Блокирование гидроксилирования фенилаланина может привести к резковыраженной умственной отсталости [177] Заключение [178] Вопросы и задачи [179] Глава 19. Фотосинтез [180] 19.1. Открытие основного уравнения фотосинтеза [181] 19.2. Хлорофиллы представляют собой фоторецепторные молекулы [183] 19.3. Первичные события фотосинтеза происходят в высокоорганизованной системе мембран [184] 19.4. Фотосинтетическая единица: фотоны стекаются в реакционный центр [184] 19.5. Кислород, выделяющийся при фотосинтезе, происходит из воды [186] 19.6. Реакция Хилла: освещенные протопласты выделяют кислород и восстанавливают искусственный акцептор электронов [187] 19.7. Фотосинтез требует взаимодействия двух видов фотосистем [187] 19.8. Роль двух фотосистем [187] 19.9. Фотосистема I генерирует через восстановительный ферредоксин [188] 19.10. Фотосистема II генерирует сильный окислитель, который расщепляет воду [190] 19.11. При переносе электронов от фотосистемы II к фотосистеме I создается протонный градиент [190] 19.12. При циклическом переносе электронов через фотосистему I может образовываться также АТР [191] 19.13. Протонный градиент через мембрану тилакоидов запускает синтез АТР [191] 19.14. Исследование пути углерода с использованием импульсной радиоактивной метки [193] 19.15. СО(?) реагирует с рибулозобисфосфатом с образованием двух фосфоглицератов [194] 19.16. Образование фруктозо-6-фосфата и регенерирование рибулозо-1,5-бисфосфата [195] 19.17. Три АТР и два NADPH доводят СО(?) до уровня гексозы [197] 19.18. Регуляция цикла Кальвина [197] 19.19. У тропических растений функционирует С(?)-путь, ускоряющий фотосинтез путем концентрирования CO(?) [198] 19.20. Гликолат-основной субстрат при фотодыхании [199] 19.21. Белок пурпурных мембран галобактерий перекачивает протоны для синтеза АТР [200] Заключение [201] Вопросы и задачи [203] Часть III. Биосинтез предшественников макромолекул Глава 20. Биосинтез мембранных липидов и стероидных гормонов [205] 20.1. Фосфатидная кислота-промежуточный продукт синтеза фосфоацилглицеролов и триацилглицеролов [205] 20.2. CDP-диацилглицерол-активированный промежуточный продукт синтеза фосфоацилглицеролов de novo [206] 20.3. Фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин могут образовываться из фосфатидилсерина [207] 20.4. Фосфоацилглицеролы могут также синтезироваться из готовых остатков [207] 20.5. Выделено несколько специфических фосфолипаз [208] 20.6. Синтез церамида - основной структурной единицы сфинголипидов [208] 20.7. Ганглиозиды - богатые углеводами сфинголипиды, содержащие кислые сахара [209] 20.8. Болезнь Тея-Сакса: наследуемое нарушение расщепления ганглиозидов [210] 20.9. Холестерол синтезируется из ацетил-кофермента А [212] 20.10. Мевалонат и сквален-промежуточные продукты синтеза холестерола [212] 20.11. Синтез изопентенилпирофосфата - активированного промежуточного продукта при образовании холестерола [213] 20.12. Синтез сквалена из изопентенилпирофосфата [214] 20.13. 2,3-оксид сквалена циклизуется с образованием ланостерола, который в свою очередь превращается в холестерол [214] 20.14. Желчные кислоты, облегчающие переваривание липидов, образуются из холестерола [215] 20.15. Синтез холестерола в печени подавляется холестеролом, поступающим с пищей [216] 20.16. Холестерол и другие липиды переносятся к органам-мишеням с помощью различных липопротеинов [218] 20.17. Рецепторы липопротеинов низкой плотности играют ключевую роль в регуляции метаболизма холестерола [218] 20.18. Отсутствие рецепторов ЛНП приводит к гиперхолестеролемии и преждевременному атеросклерозу [219] 20.19. Номенклатура стероидов [220] 20.20. Стероидные гормоны образуются из холестерола [221] 20.21. Стероиды гидроксилируются под действием монооксигеназ, использующих NADPH и кислород [222] 20.22. Прегненолон образуется из холестерола путем отщепления боковой цепи [222] 20.23. Синтез прогестерона и кортикоидов [223] 20.24. Синтез андрогенов и эстрогенов [223] 20.25. Недостаточная активность 21-гидроксилазы приводит к вирилизму и увеличению надпочечников [224] 20.26. Витамин D образуется из холестерола под действием света [225] 20.27. При соединении пятиуглеродных элементов образуются самые разнообразные молекулы [226] Заключение [227] Вопросы и задачи [229] Глава 21. Биосинтез аминокислот и гема [230] 21.1. Микроорганизмы используют АТР и сильный восстановитель для превращения N(?) и NH(?) [230] 21.2. NH(?) включается в аминокислоты через глугамат и глутамин [232] 21.3. Аминокислоты синтезируются из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот и других важных метаболитов [233] 21.4. Глутамат-предшественник глутамина и пролина [234] 21.5. Серин синтезируется из 3-фосфоглицерата [235] 21.6. Тетрагидрофолят переносит активированные одноуглеродные фрагменты с различной степенью окисления [235] 21.7. S-аденозилметионин-основной донор метильных групп [237] 21.8. Цистеин синтезируется из серина и гомоцистеина 239 21.9. Шикимат и хоризмат-промежуточные продукты биосинтеза ароматических аминокислот [239] 21.10. Гистидин синтезируется из АТР, ФРПФ и глутамина [242] 21.11. Биосинтез аминокислот регулируется ингибированием конечным продуктом [242] 21.12. Активность глутамин-синтетазы регулируется путем аденилирования [245] 21.13. Аминокислоты - предшественники множества других биомолекул [247] 21.14. Профирины синтезируются из глицина и сукцинил-СоА [248] 21.15. При некоторых наследственных нарушениях метаболизма порфиринов происходит их накопление [250] 21.16. Биливердин и билирубин-промежуточные продукты распада тема [251] Заключение [252] Вопросы и задачи [254] Глава 22. Биосинтез нуклеотидов [255] 22.1. Номенклатура оснований, нуклеозидов и нуклеотидов [255] 22.2. Пуриновое кольцо синтезируется из аминокислот, производных тетрагидрофолята и СО(?) [257] 22.3. Фосфорибозилпирофосфат-донор рибозофосфатного остатка нуклеотидов [257] 22.4. Пуриновое кольцо присоединяется к рибозофосфату во время его сборки [258] 22.5. AMP и GMP образуются из IMP [259] 22.6. Пуриновые основания могут использоваться повторно с помощью реакций синтеза из готовых остатков с участием ФРПФ [261] 22.7. AMP и GMP-ретроингибиторы биосинтеза пури-новых нуклеотидов [261] 22.8. Пиримидиновое кольцо синтезируется из карбамоилфосфата и аспартата [262] 22.9. К оротату присоединяется рибозофосфатный остаток ФРПФ [262] 22.10. Первые три фермента биосинтеза пиримидинов синтезируются в виде одной полипептидной цепи [263] 22.11. Нуклеозидмоно-, нуклеозидди- и нуклеозидтрифосфаты способны к взаимопревращениям [263] 22.12. СТР образуется путем аминирования UTP [264] 22.13. Биосинтез пиримидиннуклеотидов регулируется ин-гибированием по принципу обратной связи [264] 22.14. Аспартат-транскарбамоилаза состоит из отдельных каталитической и регуляторной субъединиц [265] 22.15. Дезоксирибонуклеотилы синтезируются путем восстановления рибонуклеозиддифосфатов [266] 22.16. Дезокситимидилат образуется путем метилирования дезоксиуридилата [268] 22.17. Некоторые противораковые препараты блокируют синтез дезокситимидилата [269] 22.18. АТР-предшественник NAD(?) FAD и кофермента А [270] 22.19. В организме человека пурины распадаются до мочевой кислоты [273] 22.20. У некоторых организмов происходит дальнейший распад мочевой кислоты [273] 22.21. Птицы и наземные рептилии выделяют мочевую кислоту вместо мочевины, чтобы сохранить воду [274] 22.22. Распад пиримидинов [274] 22.23. Избыточное образование мочевой кислоты - причина подагры [274] 22.24. Синдром Леша-Нихана: членовредительство, умственное отставание и избыточное образование мочевой кислоты [276] Заключение [277] Вопросы и задачи [279] Глава 23. Интеграция метаболизма [280] 23.1. Стратегия метаболизма: основные положения [280] 23.2. Повторяющиеся мотивы в механизмах регуляции метаболизма [282] 23.3. Основные метаболические пути и регуляторные этапы [284] 23.4. Ключевые соединения: глюкозо-6-фосфат, пируват и ацетил-СоА [286] 23.5. Метаболические особенности основных органов [288] 23.6. Гормональные регуляторы энергетического метаболизма [291] 23.7. Печень выполняет роль буфера в регуляции содержания глюкозы в крови [292] 23.8. Адаптация метаболизма к продолжительному голоданию: снижение распада белков [293] 23.9. Огромные запасы жира позволяют перелетным птицам покрывать большие расстояния [295] Заключение [296] Ответы на вопросы и задачи [299] |
Формат: | djvu |
Размер: | 8537363 байт |
Язык: | RUS |
Рейтинг: | 258 |
Открыть: | Ссылка (RU) |