Основы биохимии

Часть III. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА. 741
Глава 24. Пищеварение, транспорт питательных веществ и взаимосвязь обменных процессов 744
24.1. Пища подвергается ферментативному перевариванию, что подготавливает ее к последующему всасыванию. 744
24.2. Печень осуществляет обработку и распределение питательных веществ. 752
24.3. В печени имеется пять путей метаболизма сахаров. 752
24.4. Для аминокислот также есть пять путей метаболизма. 753
24.5. Существует пять путей превращения липидов. 755
24.6. Каждый орган обладает специализированными метаболическими функциями. 756
24.7. Скелетные мышцы используют АТР для выполнения по мере надобности механической работы. 756
24.8. Сердечная мышца должна работать постоянно и ритмически 758
24.9. Мозг использует энергию для передачи импульсов. 759
24.10. Жировой ткани присущ активный обмен веществ. 761
24.11. Почки используют АТР для выполнения осмотической работы 763
24.12. Кровь имеет очень сложный состав. 765
24.13. Кровь переносит большие объемы кислорода. 768
24.14. Гемоглобин-переносчик кислорода. 768
24.15. Эритроциты переносят также С02. 769
24.16. Диагностика и лечение сахарного диабета опираются на данные биохимических анализов 772
24.17. При диабете возрастает количество кетоновых тел. 773
24.18. При диабете возрастает экскреция мочевины. 774
24.19. Тяжелый диабет сопровождается ацидозом. 774
Глава 25. Гормоны.779
25.1. Гормоны функционируют в рамках сложно перекрещивающейся иерархической системы. 779
25.2. Некоторые общие свойства гормонов. 781
25.3. Гормоны гипоталамуса и гипофиза являются пептидами. 783
25.4. Мозговой слой надпочечников секретирует гормоны класса аминов — адреналин и норадреналин. 787
25.5. Адреналин стимулирует образование циклического аденозинмонофосфата. 788
25.6. сАМР стимулирует активность протеинкиназы. 790
25.7. Стимуляция распада гликогена в присутствии адреналина происходит посредством каскада усиления. 791
25.8. Адреналин также тормозит синтез гликогена. 792
25.9. Фосфодиэстераза инактивирует циклический аденозинмонофосфат. 793
25.10. Поджелудочная железа выделяет ряд гормонов, регулирующих процессы метаболизма. 795
25.11. Инсулин — гипогликемический гормон. 796
25.12. Секреция инсулина регулируется в первую очередь концентрацией глюкозы в крови. 798
25.13. Вторичный посредник действия инсулина еще неизвестен. 798
25.14. Инсулин влияет на многие процессы обмена вещества. 798
25.15. Глюкагон — гипергликемический гормон поджелудочной железы 799
25.16. Соматостатин тормозит секрецию инсулина и глюкагона. 800
25.17. Соматотропин также влияет на действие инсулина. 801
25.18. Гормоны коры надпочечников являются стероидами. 801
25.19. Тиреоидные гормоны регулируют скорость метаболизма. 803
25.20. Половые гормоны являются стероидами. 804
25.21. Механизм действия эстрогенов на клетки-мишени постепенно проясняется. 805
25.22. В организме имеется много других гормонов. 806
25.23. Простагландины и тромбоксаны оказывают влияние на действие ряда гормонов. 807
Краткое содержание главы. 807
Вопросы и задачи. 809
Глава 26. Питание человека. 812
26.1. Полноценный рацион должен содержать пять основных компонентов. 812
26.2. Организм получает энергию за счет окисления органических макропитательных веществ. 814
26.3. Этанол также служит источником энергии. 821
26.4. Ожирение возникает в результате потребления излишне калорийной пищи. 822
26.5. Белки необходимы как источники аминокислот. 823
26.6. Некоторые растительные белки пищи могут быть взаимодополняющими. 825
26.7. Истощение и квашиоркор-проблемы всемирного здравоохранения. 826
26.8. Недостаточность некоторых витаминов может оказаться опасной для жизни. 827
26.9. Недостаточность тиамина все еще остается проблемой питания. 828
26.10. Потребление никотинамида и триптофана с пищей взаимосвязано. 829
26.11. Многие пищевые продукты содержат мало аскорбиновой кислоты. 830
26.12. Недостаточность рибофлавинаявление столь же частое, как недостаточность аскорбиновой кислоты. 832
26.13. Недостаточность фолиевой кислоты наиболее распространенное явление.833
26.14. Недостаточность пиридоксина, биотина и пантотеновой кислоты у людей встречается крайне редко. 833
26.15. Дефицит витамина В12 в пищевом рационе встречается очень редко. 834
26.16. Недостаточность витамина А приводит к многочисленным последствиям. 835
26.17. Недостаточность витамина D приводит к рахиту и остеомаляции. 836
26.18. Недостаточность витаминов Е и К у людей встречается крайне редко. 838
26.19. В пище человека должны содержаться многие химические элементы.838
26.20. Кальций и фосфор необходимы для развития костей и зубов 839
26.21. Некоторая недостаточность магния-явление сравнительно частое. 840
26.22. Содержание натрия и калия в пище имеет важное значение для профилактики и лечения гипертонии. 840
26.23. Железо и медь необходимы для синтеза гемовых белков. 841
26.24. Зоб-результат дефицита иода 842
26.25. Кариес зубов — важная проблема, связанная с питанием. 842
26.26. Цинк и некоторые другие микроэлементы-незаменимые компоненты пищи. 844
26.27. Сбалансированный рацион должен быть многокомпонентным 844
26.28. Специальные этикетки на продуктах питания защищают интересы потребителей.845
Часть IV. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ. 849
Глава 21. ДНК структура хромосом и генов. 852
27.1. ДНК И РНК выполняют разные функции. 853
27.2. Нуклеотидные единицы ДНК и РНК содержат специфические основания и пентозы. 855
27.3. Следующие друг за другом нуклеотиды соединены фосфоди-эфирными связями.856
27.4. ДНК хранит генетическую информацию. 857
27.5. ДНК разных видов имеет различный нуклеотидный состав 859
27.6. Уотсон и Крик постулировали модель двойной спирали ДНК 860
27.7. Нуклеотидная последовательность ДНК выполняет функцию матрицы. 864
27.8. Двойные спирали ДНК могут подвергаться денатурации, т. е. расплетаться. 865
27.9. Цепи ДНК из двух разных видов могут образовать гибриды ДНК-ДНК. 866
27.10. Некоторые физические свойства двухцепочечных ДНК отражают соотношение в их составе пар G C и А Т. 866
27.11. Нативные молекулы ДНК очень хрупкие. 867
27.12. Молекулы вирусной ДНК имеют относительно небольшие размеры. 868
27.13. Хромосомы прокариотических клеток — это единичные очень длинные молекулы ДНК. 869
27.14. Кольцевые ДНК сверхспирализованы. 870
27.15. Некоторые бактерии содержат ДНК в виде плазмид. 871
27.16. Эукариотические клетки содержат гораздо больше ДНК, чем прокариоты. 872
27.17. Эукариотические хромосомы состоят из хроматиновых волокон 873
27.18. Гистоны-это небольшие основные белки. 873
27.19. ДНК-гистоновые комплексы образуют похожие на бусинки нук-леосомы. 875
27.20. Эукариотические клетки содержат также цитоплазматическую ДНК. 876
27.21. Гены-это участки ДНК, которые кодируют полипептидные цепи и РНК. 876
27.22. В одной хромосоме сосредоточено большое число генов. 877
27.23. Какого размера гены. 877
27.24. Бактериальная ДНК защищена с помощью систем рестрикции-модификации. 880
27.25. Эукариотические ДНК содержат многократно повторяющиеся последовательности оснований 882
27.26. Некоторые эукариотические гены присутствуют во множестве копий. 882
27.27. Эукариотическая ДНК содержит большое число палиндромов. 883
27.28. Многие эукариотические гены содержат вставочные нетранслируемые последовательности интроны.884
27.29. Нуклеотидные последовательности некоторых ДНК уже расшифрованы. 885
Глава 28. Репликация и транскрипция ДНК. 894
28.1. ДНК реплицируется полуконсервативным способом.894
28.2. Кольцевая ДНК реплицируется в двух направлениях. 897
28.3. В эукариотических ДНК много точек начала репликации. 898
28.4. Иногда ДНК реплицируется по механизму катящегося кольца 898
28.5. Бактериальные экстракты содержат ДНК-полимеразу. 900
28.6. Для действия ДНК-полимеразы необходима предсуществующая ДНК.900
28.7. Для репликации ДНК требуется много ферментов и белковых факторов.902
28.8. В клетках Е. соіі присутствуют три ДНК-полимеразы. 902
28.9. Одновременная репликация обеих ДНК создает проблемы. 903
28.10. Открытие фрагментов Оказаки 903
28.11. Для синтеза фрагментов Оказаки необходима РНК-затравка 904
28.12. Фрагменты Оказаки соединяются друг с другом при помощи ДНК-лигазы.905
28.13. Для репликации необходимо физическое разделение цепей родительской двухцепочечной ДНК 906
28.14. ДНК-полимеразы могут находить и исправлять ошибки. 907
28.15. Репликация в эукариотических клетках протекает особенно сложно.909
28.16. Гены транскрибируются с образованием РНК.909
28.17. Матричные РНК кодируют полипептидные цепи.910
28.18. Матричная РНК синтезируется при помощи ДНК-зависимой РНК-полимеразы.911
28.19. Ядра эукариотических клеток содержат три РНК-полимеразы 913
28.20. ДНК-зависимую РНК-полимеразу можно избирательно ингибировать.913
28.21. Транскрипты РНК претерпевают дальнейшие превращения 914
28.22. Гетерогенные ядерные РНК служат предшественниками эукариотических матричных РНК 916
28.23. Из предшественников мРНК должны быть удалены интроны 917
28.24. Малые ядерные РНК помогают удалять интроны из РНК 917
28.25. За процессом транскрипции можно наблюдать.918
28.26. У РНК-содержащих вирусов ДНК считывается при помощи обратной транскриптазы. 919
28.27. Некоторые вирусные РНК реплицируются с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы. 921
28.28. Полинуклеотидфосфорилаза позволяет осуществлять синтез РНК-подобных полимеров с неспецифической нуклеотидной последовательностью.922
Глава 29. Синтез белка и его регуляция.926
29.1. Открытия раннего периода заложили основу исследований биосинтеза белка. 926
29.2. Синтез белка протекает в пять основных этапов.928
29.3. Для активации аминокислот необходимы тРНК.929
29.4. Аминоацил-тРНК — синтетазы присоединяют к тРНК соответствующую ей аминокислоту. 931
29.5. тРНК играет роль адаптера. 933
29.6. Синтез полипептидной цепи начинается с N-конца.933
29.7. Инициирующей амнокислотой у прокариот служит N-формилметионин, а у эукариот-метионин 934
29.8. Рибосомы-это молекулярные машины, предназначенные для синтеза полипептидных цепей 935
29.9. Цитоплазматические рибосомы эукариот имеют более крупные размеры и более сложно устроены. 937
29.10. Инициация синтеза полипептида происходит в несколько стадий 937
29.11. Элонгация полипептидной цепи — это повторяющийся процесс 939
29.12. Для терминации синтеза полипептида необходим специальный сигнал. 941
29.13. Для обеспечения точности белкового синтеза необходима энергия. 942
29.14. Полирибосомы позволяют быстро транслировать одну матрицу 942
29.15. Полипептидные цепи претерпевают сворачивание и процессинг.943
29.16. Новосинтезированные белки направляются к месту своего назначения. 945
29.17. Синтез белка ингибируется различными антибиотиками. 946
29.18. Генетический код расшифрован 948
29.19. Генетический код обладает рядом интересных особенностей 949
29.20. Качание позволяет ряду тРНК узнавать несколько кодонов. 950
29.21. Вирусные ДНК иногда содержат гены внутри других генов или перекрывающиеся гены. 952
29.22. Синтез белка регулируется. 953
29.23. Бактерии содержат конститутивные и индуцируемые ферменты 954
29.24. У прокариот существует также репрессия ферментов. 955
29.25. Гипотеза оперона.955
29.26. Молекулы репрессора были выделены.957
29.27. В оперонах имеется еще промоторный участок.958
Глава 30. Еще о генах репарация, мутации, рекомбинация и клонирование.964
30.1. В ДНК постоянно возникают повреждения.964
30.2. Участки, поврежденные под действием ультрафиолетового излучения, могут быть вырезаны и исправлены.965
30.3. Спонтанное дезаминирование цитозина с образованием урацила может быть исправлено. 966
30.4. Повреждение, вызываемое химическими агентами окружающей среды, также может быть исправлено.968
30.5. Изменение одной пары оснований вызывает точковую мутацию.969
30.6. Вставки и делеции нуклеотидов вызывают мутации со сдвигом рамки.971
30.7. Мутации-это случайные, редкие события в жизни индивидуумов 972
30.8. Многие мутагены вызывают рак 972
30.9. Гены часто претерпевают рекомбинацию.974
30.10. Участки хромосомы часто перемещаются.977
30.11. Разнообразие антител — это результат перемещений и рекомбинаций.977
30.12. Гены из разных организмов можно искусственным образом объединить. 980
30.13. Плазмиды и фаг лямбда служат векторами для введения в бактерию чужеродных генов. 982
30.14. Выделение генов и получение кДНК.983
30.15. Конструирование вектора, несущего ген.985
30.16. Встраивание нагруженных плазмид в хромосому. 985
30.17. Клонирование кДНК можно использовать для поиска соответствующих природных генов. 987
30.18. Экспрессия клонированных генов усиливается с помощью промотора.987
30.19. Многие гены уже клонированы в различных клетках-хозяевах 988
30.20. Рекомбинантные ДНК и клонирование генов открыли новые направления генетических исследований.988
30.21. Исследование рекомбинантных ДНК имеет важное практическое значение.989
30.22. Осуществлено клонирование генов интерферонов.990