Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985
Некоторые аспекты биохимии человека
Пищеварение, транспорт питательных веществ и взаимосвязь обменных процессов
Пища подвергается ферментативному перевариванию, что подготавливает ее к последующему всасыванию
Печень осуществляет обработку и распределение питательных веществ
В печени имеется пять путей метаболизма сахаров
Для аминокислот также есть пять путей метаболизма
Существует пять путей превращения липидов
Каждый орган обладаем специализированными метаболическими функциями
Скелетные мышцы используют АТР для выполнения по мере надобности механической работы
Сердечная мышца должна работать постоянно и ритмически
Мозг использует энергию дли передачи импульсов
Жировой ткани присущ активный обмен веществ
Почки используют АТР для выполнения осмотической работы
Кровь имеет очень сложный состав
Кровь переносит большие обьемы кислорода
Гемоглобин переносчик кислорода
Эритроциты переносят также СO2
Диагностика и лечение сахарного диабета опираются на данные биохимических анализов
При диабете возрастает количество кетоновых тел
При диабете возрастает экскреция мочевины
Тяжелый диабет сопровождается ацидозом
Гормоны
Гормоны функционируют в рамках сложно перекрещивающейся иерархической системы
Некоторые общие свойства гормонов
Гормоны гипоталамуса и гипофиза являются пептидами
Мозговой слой надпочечников секретирует гормоны класса аминов адреналин и норадреналин
Адреналин стимулирует образование циклического аденозинмонофосфата
сАМР стимулирует активность протеннкиназы
Стимуляция распада гликогена в присутствии адреналина происходит посредством каскада усиления
Адреналин также тормозит синтез гликогена
Фосфодиэстераза инактивирует циклический аденозинмонофосфат
Поджелудочная железа выделяет ряд гормонов, регулирующих процессы метаболизма
Инсулин - гипогликемический гормон
Секреция инсулина регулируется в первую очередь концентрацией глюкозы в крови
Вторичный посредник действия инсулина еще неизвестен
Инсулин влияет на многие процессы обмена веществ
Глюкагон - гипергликемический гормон поджелудочной железы
Соматостатин тормозит секрецию инсулина и глюкагона
Соматотропин также влияет на действие инсулина
Гормоны коры надпочечников являются стероидами
Тиреоидные гормоны регулируют скорость метаболизма
Половые гормоны являются стероидами
Механизм действия эстрогенов на клетки-мишени постепенно проясняется
В организме имеется много других гормонов
Простагландины и тромбоксаны оказывают влияние на действие ряда гормонов
Питание человека
Полноценный рацион должен содержать пять основных компонентов
Организм получает энергию за счет окисления органических макропитательных веществ
Этанол также служит источником энергии
Ожирение возникает в результате потребления излишне калорийной пищи
Белки необходимы как источники аминокислот
Некоторые растительные белки пищи могут быть взаимодополняющими
Истощение и квашиоркор - проблемы всемирного здравоохранения
Недостаточность некоторых витаминов может оказаться опасной для жизни
Недостаточность тиамина все еще остается проблемой питания
Потребление никотинамида и триптофана с пищей взаимосвязано
Многие пищевые продукты содержат мало аскорбиновой кислоты
Недостаточность рибофлавина - явление столь же частое, как недостаточность аскорбиновой кислоты
Недостаточность фолиевой кислоты наиболее распространенное явление
Недостаточность ниридоксина, биотина и пантотеновой кислоты у людей встречается крайне редко
Дефицит витамина В12 в пищевом рационе встречается очень редко
Недостаточность витамина А приводит к многочисленным последствиям
Недостаточность витамина D приводит к рахиту и остеомаляции
Недостаточность витаминов Е или К у людей встречается крайне редко
В пище человека должны содержаться многие химические элементы
Кальций и фосфор необходимы для развития костей и зубов
Некоторая недостаточность магния явление сравнительно частое
Содержание натрия и калия в пище имеет важное значение для профилактики и лечения гипертонии
Железо и медь необходимы для синтеза гемовых белков
Кариес зубов важная проблема, связанная с питанием
Цинк и некоторые другие микроэлементы - незаменимые компоненты пищи
Сбалансированный рацион должен быть многокомпонентным
Специальные этикетки на продуктах питания служат интересам потребителей
Молекулярные механизмы передачи генетической информации
ДНК: структура хромосом и генов
ДНК и РНК выполняю г разные функции
Нуклеотидные единицы ДНК и РНК содержат специфические основания и пентозы
Следующие друг за другом нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями
ДНК хранит генетическую информацию
ДНК разных видов имеет различный нуклеотидный состав
Уотсон и Крик постулировали модель двойной спирали ДНК
Нуклеотидная последовательность ДНК выполняет функцию матрицы
Двойные спирали ДНК могут подвергаться денатурации, т. е. расплетаться
Цепи ДНК из двух разных видов могут образовать гибриды ДНК-ДНК
Некоторые физические свойства двухцепочечных ДНК отражают соотношение в их Составе пар G=C и А=Т
Нативные молекулы ДНК очень хрупкие
Молекулы вирусном ДНК имеют относительно небольшие размеры
Хромосомы прокариотических клеток это единичные очень длинные молекулы ДНК
Кольцевые ДНК сверхспирализованы
Некоторые бактерии содержат ДНК в виде плазмид
Эукариотические клетки содержат гораздо больше ДНК, чем прокариоты
Эукариотические хромосомы состоят из хроматиновых волокон
Гистоны - это небольшие основные белки
ДНК-гистоновые комплексы образуют похожие на бусинки нуклеосомы
Эукариотические клетки содержат также цитоплазматическую ДНК
Гены - это участки ДНК, которые кодируют полипептидные цепи и РНК
В одной хромосоме сосредоточено большое число генов
Бактериальная ДНК защищена с помощью систем рестрикции-модификации
Эукариотические ДНК содержат многократно повторяющиеся последовательности оснований
Некоторые эукариотические гены присутствуют во множестве копий
Эукариотическая ДНК содержит большое число палиндромов
Многие эукариотические гены содержат вставочные нетранслируемые последовательности (интроны)
Нуклеотидные последовательности некоторых ДНК уже расшифрованы
Репликация и транскрипция ДНК
ДНК реплицируется полуконсервативным способом
Кольцевая ДНК реплицируется в двух направлениях
В эукариотических ДНК много точек начала репликации
Иногда ДНК реплицируется по механизму “катящегося кольца”
Бактериальные экстракты содержат ДНК-полимеразу
Для действия ДНК-полимеразы необходима предсуществующая ДНК
Для репликации ДНК требуется много ферментов и белковых факторов
В клетках Е. coli присутствует три ДНК-полимеразы
Одновременная репликация обеих цепей ДНК создает проблемы
Для синтеза фрагментов Оказаки необходима РНК-затравка
Фрагменты Оказаки соединяются друг с другом при помощи ДНК-лигазы
Для репликации необходимо физическое разделение цепей родительской двухцепочечной ДНК
ДНК-полимеразы могут находить и исправлять ошибки
Репликации в эукариотических клетках протекает особенно сложно
Гены транскрибируются с образованием РНК
Матричные РНК кодируют полипептидные цепи
Матричная РНК синтезируется при помощи ДНК-зависимой РНК-полимеразы
Ядра эукариотических клеток содержа і три РНК-полимеразы
ДНК-зависимую РНК-полимеразу можно избирательно ингибировать
Транскрипты РНК претерпевают дальнейшие превращения
Гетерогенные ядерные РНК служат предшественниками эукариотических матричных РНК
Из предшественников мРНК должны быть удалены интроны
Малые ядерные РНК помогают удалять интроны из РНК
За процессом транскрипции можно наблюдать
У РНК-содержащих вирусов ДНК считывается при помощи обратной транскриптазы
Некоторые вирусные РНК реплицируются с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы
Открытия раннего периода заложили основу исследований биосинтeзa белка
Синтез белка протекает в пять основных этапов
Для активации аминокислот необходимы тРНК
Аминоацил-тРНК - синтетазы присоединяют к тРНК соответствующую ей аминокислоту
Синтез полипептидной цепи начинается с N-конца
Инициирующей аминокислотой у прокариот служит N-формилметионин, а у эукариот-метионин
Рибосомы - это молекулярные машины, предназначенные для синтеза полипептидных цепей
Цитоплазматические рибосомы эукариот имеют более крупные размеры и более сложно устроены
Инициация синтеза полипептида происходит в несколько стадий
Элонгация полипептидной цепи - это повторяющийся процесс
Для терминации синтеза полипептида необходим специальный сигнал
Для обеспечения точности белкового синтеза необходима энергия
Полирибосомы позволяют быстро транслировать одну матрицу
Полипептидные цепи претерпевают сворачивание и процессинг
Новосинтезированные белки направляются к месту своею назначения
Синтез белка ингибируется различными антибиотиками
Генетический код обладает рядом интересных особенностей
“Качание” позволяет ряду тРНК узнавать несколько кодонов
Вирусные ДНК иногда содержат гены внутри других генов или перекрывающиеся гены
Бактерии содержат конститутивные и индуцируемые ферменты
У прокариот существует также репрессия ферментов
Молекулы репресopа были выделены
В оперонах имеется еще промоторный участок
Еще о генах: репарация, мутации, рекомбинация и клонирование
В ДНК постоянно возникают повреждения
Участки, поврежденные под действием ультрафиолетового излучения, могут быть вырезаны и исправлены
Спонтанное дезаминирование цитозина с образованием урацила может быть исправлено
Повреждение, вызываемое химическими агентами окружающей среды, также может быть исправлено
Изменение одной пары оснований вызывает точковую мутацию
Вставки и делеции нуклеотидов вызывают мутации со сдвигом рамки
Мутации - это случайные, редкие события в жизни индивидуумов
Гены часто претерпевают рекомбинацию
Участки хромосомы часто перемещаются
Разнообразие антител - это результат перемещений и рекомбинаций
Гены из разных организмов можно искусственным образом объединить
Плазмиды и фаг лямбда служат векторами для введения в бактерию чужеродных генов
Выделение генов и получение кДНК
Конструирование вектора, несущего ген
Встраивание “нагруженных” плазмид в хромосому Е. coli
Клонирование кДНК можно использовать для поиска соответствующих природных генов
Экспрессия клонированных генов усиливается с помощью промотора
Многие гены уже клонированы в различных клетках-хозяевах
Рекомбинантные ДНК и клонирование генов открыли новые направления генетических исследований
Исследование рекомбинантных ДНК имеет важное практическое значение
Осуществлено клонирование генов интерферонов
Обозначения едениц, приставки, константы и коэффициенты пересчета