Nakladatelství Pavko
Odborné učební texty

Základy biochemie

Autor: Pavel Klouda; 220 stran 23,4 x  16 cm; vydáno v roce 2013

Třetí, přepracované vydání

 

Ukazka_z textu

Obsah

1. Biochemický úvod 9

Biomolekuly a biogenní prvky 9
Asimilace a metabolismus 9
Buňka 10
Prokaryotní buňka 10
Eukaryotní buňka 10
Rostlinná buňka 12

2. Od aminokyselin k proteinům 13

Aminokyseliny 13
Rozdělení aminokyselin 13
Aminokyseliny jako amfolyty 14
Aminokyseliny a pH prostředí 15
Stereochemie aminokyselin 16
Chemické reakce 19
Jiné aminokyseliny 19
Peptidová vazba 19

3. Proteiny 21

Peptidy, proteiny a jejich struktura 21
Primární struktura proteinů 21
Sekundární struktura proteinů 22
Helikální struktury 22
b-Struktury 23
Klubka 23
Stužkové modely 23
Terciární struktura proteinů 23
Kvartérní struktura proteinů 24
Fibrilární proteiny 25
Kolagen 25
Elastin 26
Keratin 26
Globulární proteiny 27
Denaturace a renaturace proteinů 27
Dynamika proteinů a jejich regulace 27
Proteiny podle rozpustnosti 28
Konjugované proteiny 28
Analýza proteinů 29
Analýza koncových skupin 29
Štěpení disulfidových vazeb 30
Stanovení obsahu aminokyselin 32
Určení sekvence 32
Poloha disulfidových vazeb 32
Jiné způsoby určení primární struktury 33
Stanovení proteinů 33
ELISA 34
Syntéza polypeptidů 34
Proteomika 35

4. Enzymy 36

Názvosloví enzymů a jejich dělení 36
Oxidoreduktasy 37
Koenzymy oxidoreduktas 37
Transferasy 39
Hydrolasy 40
Lyasy 40
Izomerasy 40
Ligasy (synthetasy) 40
Katalytické mechanismy enzymů 40
Acidobazická katalýza 40
Kovalentní katalýza 41
Katalýza kovovými ionty 42
Další katalytické mechanismy 43

5. Kinetika enzymových reakcí 44

Úvod 44
Model Michaelise a Mentenové 44
Určení parametrů rovnice Michaelise a Mentenové 46
Katalytická účinnost 47
Odlišné kinetické chování 47
Inhibice 48
Kompetitivní inhibice 48
Akompetitivní inhibice 49
Smíšená a nekompetitivní inhibice 51
Průběh složitějších enzymových reakcí 52
Uspořádaná bi-bi-reakce 53
Náhodná bi-bi-reakce 53
Ping-pongová bi-bi-reakce 53

6. Ovlivnění funkce enzymů 54

Vliv teploty a pH 54
Regulace enzymů ve vícestupňových procesech 54
Regulace koncentrací a zpětnou vazbou 54
Genetická kontrola enzymů 55
Zymogeny 56
Signální molekuly 57
Receptorové proteiny v cytosolu a jádře 57
Receptory v povrchu buněk 57
Hormony člověka 58
Steroidní hormony 58
Hormony – deriváty aminokyselin 59
Peptidové a proteinové hormony 60

7. Sacharidy 61

Cyklické formy 63
Důležité monosacharidy 65
Deriváty sacharidů 65
Aldonové kyseliny 65
Uronové kyseliny 65
Alditoly 66
Laktony 66
Glykosidy 67
Další deriváty sacharidů 67
Analýza sacharidů 67
Disacharidy 69
Polysacharidy 71
Stavební polysacharidy 71
Zásobní polysacharidy 72
Mukopolysacharidy 72
Glykoproteiny 73

8. Fotosyntéza 75

Rovnice fotosyntézy a elektrony 75
Chloroplast 75
Dvě fáze fotosyntézy 75
Světelná fáze 76
Absorpce světla 76
Necyklický elektronový tok 77
Cyklický elektronový tok 78
Bilance fotosyntézy 79
Temná fáze, Calvinův cyklus 80
Fotorespirace 81
Formy fixace CO2 81

9. Lipidy 83

Funkce lipidů 83
Klasifikace a přehled lipidů 83
Jednoduché lipidy 83
Glycerol 83
Mastné kyseliny 84
Příklady mastných kyselin 85
Triacylglyceroly 86
Vosky 86
Složené lipidy 86
Sfingolipidy 88
Glykoacylglyceroly 90
Odvozené lipidy 90
Cholesterol 90
Kalciferoly 91
Vitaminy E 91
Ikosanoidy 92
Biomembrány 94
Vlastnosti biomembrán 94
Proteiny v biomembránách 94
Sacharidy v biomembránách 95
Transport přes biomembrány 95
Hnací síly 96
Kanálové proteiny 96

10. Metabolismus 98

Pojem metabolismus 98
Organismy podle druhu výživy 98
Organismy podle zdrojů energie 98
Organismy podle konečného akceptoru elektronů 98
Metabolické dráhy 99
Makroergní sloučeniny 99
Potřeba ATP 100
Tvorba ATP 101
Zásoba ATP 101
Koloběh energie – od vody k vodě 101

11. Katabolismus glukosy 103

Glykolýza 103
Reakce glykolýzy 103
Anaerobní obnova NAD+ 107
Mléčné kvašení 107
Alkoholové kvašení 107
Citrátový cyklus 109
Mitochondrie 109
Oxidační dekarboxylace pyruvátu 109
Enzymy a reakce citrátového cyklu 110
Transport elektronů 114
Redoxní enzymové komplexy 114
Člunkové systémy 117
Oxidační fosforylace 118
Princip oxidační fosforylace 118
Bilance aerobního metabolismu glukosy 119

12. Katabolismus dalších hexos 120

Fruktosa 120
Mannosa 120
Galaktosa 121

13. Metabolismus glykogenu 122

Rozklad glykogenu (glykogenolýza) 122
Biosyntéza glykogenu 123

14. Další metabolické dráhy sacharidů 124

Glukoneogeneze 124
Biosyntéza laktosy 125
Glyoxylátový cyklus 127
Pentosový cyklus 128
Syntéza glykoproteinů 129

15. Metabolismus lipidů 130

Lipoproteiny 130
Odbourávání triacylglycerolů 131
Lipidy z potravy 131
Odbourávání mastných kyselin 132
Biosyntéza mastných kyselin 134
Biosyntéza triacylglycerolů 136
Biosyntéza cholesterolu 137
Biosyntéza fosfolipidů 140
Odbourávání sfingolipidů 141
Ketolátky 141

16. Metabolismus proteinů a aminokyselin 142

Anabolismus proteinů 142
Katabolismus proteinů 142
Degradace proteinů z potravy 142
Degradace tkáňových proteinů 143
Degradace aminokyselin 143
Ureosyntetický cyklus 144
Degradace jednotlivých aminokyselin 146
Cesta odbouráváním na pyruvát 146
Cesta odbouráváním na oxalacetát 147
Cesta odbouráváním na 2-oxoglutarát 147
Cesta odbouráváním na sukcinyl-CoA 148
Cesta odbouráváním na acetyl-CoA 150
Dekarboxylační deriváty aminokyselin 152
Poruchy odbourávání aminokyselin 153
Biosyntéza aminokyselin 153

17. Metabolismus dalších dusíkatých látek 157

Metabolismus nukleotidů 157
Metabolismus purinových nukleotidů 157
Metabolismus pyrimidinových nukleotidů 158
Vznik deoxyribonukleotidů 158
Odbourávání nukleových kyselin 159
Metabolismus porfyrinů 160
Koloběh dusíku v biosféře 161

18. Nukleové kyseliny 162

Úvod 162
Umístění nukleových kyselin 162
Geny a dědičnost 163
Dominance a recesivita 163
Autozomy a gonozomy 164
Genom 164
Chemické složení nukleových kyselin 165
Dusíkaté báze 165
Nukleosidy 166
Nukleotidy 166
Komplementarita bází 167
Dvoušroubovice DNA 168
Replikace DNA 169
Princip replikace 169
Základní kroky replikace 169
Další charakteristiky replikace 170
Transkripce 171
Princip transkripce 171
Transkripce u prokaryot 172
Transkripce a její regulace u eukaryot 173
Translace 174
Genetický kód 174
Mutace 175
Transferová RNA 175
Ribozomy 176
Fáze translace 177
Přenos proteinů 179
Transpozony 180
Transpozony II. třídy 180
Transpozony I. třídy – retrotranspozony 180
Transpozony a mutace 181
Význam transpozonů 181
Genové techniky 181
Izolace nukleových kyselin 182
Fragmentace DNA 182
Hybridizace DNA a DNA sondy 184
DNA čipy 184
Syntéza oligonukleotidů 184
Polymerasová řetězová reakce 185
Reverzní transkripce 186
Sekvenování DNA 186
Klonování DNA 188

19. Sekundární metabolity 190

Glykosidy 190
Příklady 190
Taniny 192
Funkce a význam taninů 193
Alkaloidy 193
Rozdělení 194
Příklady 194
Terpeny 197
Monoterpeny (C10) 198
Seskviterpeny (C15) 199
Diterpeny (C20) 199
Triterpeny (C30) 199
Tetraterpeny (C40) 199
Polyterpeny (Cn) 200
Flavonoidy 200
Biologické pigmenty 201
Rozdělení a příklady 201
Růstové regulátory 203

20. Xenobiochemie 204

Xenobiotika 204
Příklady xenobiotik 204
Biotransformace xenobiotik 205