URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия Обложка Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия
Id: 280926
1339 р.

Биологическая химия Изд. 5, испр.

2024. 528 с.
Белая офсетная бумага
ГЛАВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ · Белки · Углеводы · Нуклеиновые кислоты · Клеточные мембраны · Липиды БИОПОЛИМЕРЫ · Пространственная структура · Матричный биосинтез · Общие методы исследования · Структура и синтез · Генетическая инженерия · Высокоселективные взаимодействия ФЕРМЕНТЫ · Применение ферментов в медицине и биотехнологии · Механизмы действия ОСНОВЫ БИОЭНЕРГЕТИКИ БИОХИМИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И ЦИКЛЫ РЕГУЛЯЦИЯ СИСТЕМ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Аннотация

Книга написана на основе лекций, которые на протяжении ряда лет авторы читали на факультете естественных наук Новосибирского государственного университета, и представляет собой базовый учебник для первичного ознакомления биологов и химиков с дисциплиной. Предлагаемый учебник дает читателю общие основные сведения о химических процессах в живых организмах и методах их исследования.

В книге содержится 12 глав, первая из которых представляет... (Подробнее)


Оглавление
top
Оглавление3
Предисловие к четвертому изданию7
Введение9
Глава 1. Уровни организации живой материи15
1.1. Молекулярный уровень организации живой материи15
1.2. Клетка — основной структурный элемент живой материи. Клеточный уровень организации жизни23
1.3. Основные черты организации эукариотических клеток29
1.4. Многоклеточные организмы31
Глава 2. Главные химические компоненты живых организмов36
2.1. Белки и их главные биологические функции36
2.2. Углеводы. Моносахариды и полисахариды. Запасные полисахариды. Клеточная стенка50
2.3. Нуклеиновые кислоты — носители наследственной информации58
2.4. Клеточные мембраны. Липиды64
2.5. Основные группы низкомолекулярных органических соединений в живой природе67
2.6. Элементный состав живой материи73
Глава 3. Пространственная структура биополимеров и ее роль в обеспечении специфичности биохимических процессов. Нековалентные взаимодействия в биологических системах78
3.1. Основные типы нековалентных взаимодействий в живой природе78
3.2. Молекулярное узнавание в биохимических системах87
3.3. Пространственная структура белков92
3.4. Пространственная структура нуклеиновых кислот105
3.5. Самоорганизация пространственной структуры биополимеров116
3.6. Комплексы биополимеров. Многосубъединичные белки118
3.7. Двуспиральные нуклеиновые кислоты121
3.8. Нуклеопротеиды129
3.9. Направленные конформационные переходы в биополимерах133
3.10. Количественные закономерности специфических взаимодействий биополимер — лиганд137
Задачи147
Глава 4. Ферменты150
4.1. Оксидоредуктазы151
4.2. Трансферазы157
4.3. Гидролазы165
4.4. Лиазы169
4.5. Изомеразы172
4.6. Лигазы (синтетазы)174
4.7. Кофакторы, коферменты и витамины178
4.8. Применение ферментов в медицине и биотехнологии183
Задачи187
Глава 5. Матричный биосинтез биополимеров188
5.1. ДНК — основной носитель наследственной информации188
5.2. Генетический код199
5.3. Общие принципы матричного биосинтеза201
5.4. Биосинтез ДНК (репликация)204
5.5. Биосинтез РНК (транскрипция)212
5.6. Биосинтез белков (трансляция)217
5.7. Особые случаи репликации и транскрипции у вирусов224
Задачи229
Глава 6. Ферменты. Механизмы действия231
6.1. Активные центры ферментов232
6.2. Основные принципы кинетики ферментативных реакций241
6.3. Ингибирование и активация ферментов250
6.4. Рибозимы254
6.5. Динамические аспекты молекулярной энзимологии258
Задачи264
Глава 7. Общие методы исследования биополимеров267
7.1. Традиционные методы выделения и очистки биополимеров, используемые в физической и аналитической химии269
7.2. Методы детекции биополимеров283
7.3. Определение молекулярной массы биополимера293
Задачи294
Глава 8. Структура и синтез биополимеров299
8.1. Определение первичной структуры белков300
8.2. Определение первичной структуры нуклеиновых кислот307
8.3. Пространственная структура биополимеров. Рентгеноструктурный анализ313
8.4. Пространственная структура биополимеров по данным двумерной ЯМР-спектроскопии319
8.5. Пространственная структура биополимеров по данным молекулярной механики и молекулярной динамики324
8.6. Химический синтез белков330
8.7. Химический синтез нуклеиновых кислот340
8.8. Генетическая инженерия346
Задачи354
Глава 9. Высокоселективные взаимодействия биополимеров355
9.1. Аффинные методы выделения и очистки биополимеров356
9.2. Иммуносорбция и иммуноанализ358
9.3. Молекулярная гибридизация и амплификация нуклеиновых кислот363
9.4. Аффинная модификация биополимеров369
9.5. Молекулярная селекция нуклеиновых кислот376
Глава 10. Основы биоэнергетики380
10.1. Общие принципы биоэнергетики383
10.2. Гликолиз388
10.3. Окисление жирных кислот394
10.4. Цикл трикарбоновых кислот398
10.5. Цепь переноса электронов и окислительное фосфорилирование402
10.6. Биоэнергетическая эффективность окисления углеводов и жирных кислот406
10.7. Световые стадии фотосинтеза. Фотосинтетическое фосфорилирование407
Задачи412
Глава 11. Биохимические цепи и циклы413
11.1. Биосинтез моно- и полисахаридов413
11.2. Биосинтез жирных кислот и фосфолипидов423
11.3. Биосинтез липидов, построенных из изопентильных фрагментов. Биосинтез стероидов428
11.4. Метаболизм азота433
11.5. Биосинтез и биохимические превращения аминокислот439
11.6. Биосинтез нуклеотидов460
11.7. Биохимические цепи и циклы как общий принцип организации систем биохимическиx превращений в живой природе465
Задачи471
Глава 12. Регуляция систем биохимических процессов и пространственная организация биохимических процессов в клетке472
12.1. Стехиометрическая и аллостерическая регуляция систем биохимических процессов475
12.2. Химическая модификация как путь регуляции функциональной активности белков478
12.3. Регуляция транскрипции483
12.4. Компартментализация биохимических процессов486
12.5. Биохимические аспекты мышечного сокращения491
Ответы к задачам495
Приложение. Таблица ферментов503
Рекомендуемая литература519
Предметный указатель520

Предисловие к четвертому изданию
top

Новое издание учебника по биологической химии, как и предыдущие, написано по материалам лекций, которые авторы на протяжении ряда лет читали на биологическом и химическом отделениях факультета естественных наук Новосибирского государственного университета. Когда авторы в 2010 году получили предложение о переиздании учебника, они просмотрели предыдущие издания прежде всего на предмет целесообразности переиздания в связи со значительным отрезком времени, прошедшим с последнего издания и появлением новых отечественных и переводных учебников. По нашему впечатлению, наш учебник сохранил свою компактность и лучше подходит в качестве базового учебника, чем такой более фундаментальный, но в чем-то перегруженный для первого ознакомления курс «Основы биохимии» Ленинджера. В частности, несмотря на то, что этот замечательный курс в разы превосходит по числу страниц наш курс биохимии, в нем практически отсутствуют представления о современном состоянии изучения пространственной структуры биополимеров, о возможностях биоинформатики, отсутствует рассмотрение динамических аспектов молекулярной энзимологии. В связи со сказанным авторы сочли целесообразным переиздание своего учебника именно с целью первичного ознакомления биологов и химиков с дисциплиной, полагая, что в зависимости от дальнейших научных интересов и направления научной деятельности исследователя он найдет среди многочисленных новых монографий те, которые в наибольшей мере соответствуют его интересам и активностям.

Поскольку по замыслу авторов предлагаемый учебник должен дать читателю общие основные сведения о химических процессах в живых организмах и методах их исследования и в этой области пока что не произошло каких-либо революционных изменений, структура нового издания кардинально не отличается от предыдущих. По сравнению с ними убраны лишь некоторые, частные, успевшие потерять свое значение пути исследований. Например, бурные успехи в исследовании пространственной структуры биополимеров методами рентгенострукутрного анализа и ЯМР-спектроскопии сделали неактуальным изучение пространственной структуры путем выявления областей биополимера, закрытых от химической модификации и соответствующий параграф из нового издания изъят. Кроме того, в связи огромным размером главы 7, посвященной методам исследования биополимеров, авторы сочли целесообразным разделить ее на три части, выделив в отдельную 8 главу основные подходы к определению первичной и пространственной структуры биополимеров и к их синтезу. В отдельную главу 9 выделены все вопросы, связанные с использованием способности биополимеров к высокоспецифичным взаимодействиям. В остальном распределение материала по главам оставлено без изменений.

В результате в учебнике оказалось двенадцать глав. После главы 1, представляющей собой биологическое введение к курсу, в главе 2 излагаются данные об основных химических компонентах живой материи. Эта глава, как глава 3, посвященная пространственной структуре биополимеров и роли ее в биологических функциях белков и нуклеиновых кислот, подверглись лишь незначительному редактированию. Изложение вопроса о ферментах в главах 4–6 несколько перекомпоновано. В основном изменение состоит в том, что вопрос о механизме действия ферментов перенесен в конец изложения учения о ферментах, поскольку он в равной мере относится и к матричному биосинтезу и поэтому не должен ему предшествовать. Кроме того, в главе 6, посвященной вопросу о механизме действия ферментов, введены параграфы о рибозимах и о динамических аспектах ферментативного катализа, поскольку именно эти аспекты становятся горячей точкой современного учения о ферментативном катализе.

В главе 7, посвященной методам исследования биополимеров, сохранено лишь описание традиционных методов с акцентом на специфику их использования для биологически значимых систем. Исследование структуры биополимеров — первичной и пространственной — выделено в отдельную главу 8. Методы, порожденные самой биохимией, основанные на высокоселективных взаимодействиях, таких как связывание полинуклеотидных цепей с комплементарными последовательностями нуклеотидов и образование комплексов «антиген — антитело», рассматриваются в специальной главе 9.

Главы 10 и 11, посвященные изложению основ биоэнергетики и систем биохимических процессов, в своих основных чертах оставлены без изменений. Хотя эти области биохимии продолжают интенсивно развиваться, фундамент этих областей знания можно считать прочно установившимся, и материал, представляющий основную учебную значимость, едва ли требует серьезной корректировки.

В главе 12 рассмотрены вопросы регуляции систем биохимических процессов, включая, как уже было сказано, и регуляторные аспекты пространственного разобщения этих процессов.

Авторы


Об авторах
top
photoКнорре Дмитрий Георгиевич
Химик и биохимик. Академик АН СССР и РАН, доктор химических наук, профессор. Специалист в области химической кинетики, биоорганический химии и молекулярной биологии. Заслуженный работник высшей школы РФ (2003).

Окончил Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (1947). Младший, затем старший научный сотрудник Института химической физики АН СССР (1947–1960). С 1960 г. в Сибирском отделении АН СССР: заведующий лабораторией химии нуклеиновых кислот и заведующий отделом Новосибирского института органической химии СО АН СССР, одновременно доцент (с 1961 г.), декан факультета естественных наук (1967–1983). Основатель кафедры молекулярной биологии Новосибирского государственного университета (1975); директор-организатор (1983–1984), директор (1983–1996), главный научный сотрудник (с 1996 г.) Новосибирского института биоорганической химии СО РАН (с 2003 г. — Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН), советник РАН.

Сфера научных интересов: изучение кинетики и механизма сложных химических реакций, разработка методов направленной химической модификации биополимеров, их применение для исследования биосинтеза белков и нуклеиновых кислот и направленного воздействия на эти важнейшие процессы жизнедеятельности. Являлся членом Президиума Сибирского отделения РАН (1988–1997), советником Президиума СО РАН (с 1998 г.), академиком-секретарем Отделения физико–химической биологии (1990–1996). Член редколлегии журналов «Молекулярная биология», «Биоорганическая химия» и «FEBS Letters». Лауреат Ленинской премии (1990), премии Совета Министров СССР (1987), премии им. М. М. Шемякина АН СССР (1988), премии Правительства РФ в области образования (2000). Награжден орденами Ленина (1981), Октябрьской Революции (1986), «Знак Почета» (1967, 1985), орденом Почета (1999).

photoМызина Светлана Дмитриевна
Кандидат химических наук, профессор кафедры молекулярной биологии и биотехнологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета, специалист в области биологической химии. Лауреат премии Правительства РФ в области образования. Принимает активное участие в разработке курсов лекций по биохимии, биоорганической химии и физиологической химии в Новосибирском государственном университете на кафедре молекулярной биологии и биотехнологии. В настоящее время — советник директора по научно-образовательной деятельности Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.