Биоорганическая химия, Кнорре Д.Г., Годовикова Т.С., Мызина С.Д., Федорова О.С., 2011

Биоорганическая химия, Кнорре Д.Г., Годовикова Т.С., Мызина С.Д., Федорова О.С., 2011.

   Предлагаемое учебное пособие рассчитано на читателей, желающих получить представление о современном состоянии биоорганической химии - одной из главных дисциплин, составляющих современную физикохимическую биологию и нацеленных на понимание химических и физических основ строения и функционирования живых организмов.




Прокариоты и эукариоты. Хромосомы и хроматин.
Все живые организмы разделяют на две основные группы - прокариоты и эукариоты. У первой ДНК представлена одной двунитевой структурой, как правило, кольцевой, которая практически не обособлена от остальной части клетки. К прокариотам относятся разнообразные бактерии. Эукариотами являются многие более сложно организованные одноклеточные организмы, такие как дрожжи и инфузории, и все без исключения многоклеточные вплоть до человека. Клетки эукариот содержат четко оформленное клеточное ядро, в котором сосредоточена подавляющая часть ДНК. При этом ДНК распределена по нескольким структурам, число которых зависит от природы живого организма и которые называют хромосомами.

ДНК в составе хромосом не находится в свободном состоянии. Она существует в виде комплекса с набором белков небольшого размера, богатых остатками лизина и аргинина - гистонов, которые обозначают буквой Н, снабженной цифрами. Комплексы определенных относительно небольших участков ДНК с набором гистонов HI, Н2А, Н2В, НЗ и Н4 называются нуклеосо-мами. Последние вместе с некоторыми другими белками, не входящими в состав нуклеосом, образуют основное вещество хромосом - хроматин. Большинство клеток содержит двойной набор хромосом (диплоидные клетки). Например, клетки человека содержат набор из 23 пар хромосом. Одинарный набор характерен для половых клеток - сперматозоидов и яйцеклеток (гаплоидные клетки), и эти наборы сливаются при оплодотворении. После этого все развитие организма идет с сохранением двойного набора и исключением является лишь последний этап созревания половых клеток, когда двойной набор распределяется пополам по двум созревшим сперматозоидам или яйцеклеткам. По-видимому, в пределах каждой хромосомы ДНК представлена одним непрерывным дуплексом гигантского размера - каждая из цепей может содержать сотни миллионов нуклеотидов.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Введение.
Глава 1. Нуклеиновые кислоты. Строение и главные функции.
§1.1. Мономеры, формирующие нуклеиновые кислоты.
§1.2. Фосфодиэфирные связи. Первичная структура нуклеиновых кислот. Образование межнуклеотидных связей.
§1.3. Комплементарные последовательности нуклеотидов.
§1.4. Прокариоты и эукариоты. Хромосомы и хроматин.
§1.5. Матричные ферменты. Репликация ДНК.
§1.6. РНК-полимеразы. Транскрипция.
§1.7. Трансляция и генетический код.
§1.8. Посттранскрипционные и пострепликационные превращения нуклеиновых кислот.
§1.9. Вирусы и инфекционные нуклеиновые кислоты.
Глава 2. Биоорганическая химия нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
§2.1. Нуклеотиды.
2.1.1. Негенетические нуклеозид-5’-трифосфаты. Нуклеозидциклофосфаты.
2.1.2. Конформация полинуклеотидной цепи. Взаимная ориентация пентозного гетероцикла в нуклеиновых кислотах.
2.1.3. Спектральные характеристики нуклеозидов и нуклеотидов.
§2.2. Реакции по гетероциклическим основаниям.
2.2.1. Реакционные центры в гетероциклических основаниях.
2.2.2. Таутомерные превращения и кислотно-основные свойства нуклеозидов и нуклеотидов.
2.2.3. Реакции с электроффильными реагентами.
2.2.4. Присоединение нуклеофильных реагентов по атомам С6 и С4 пиримидиновых оснований.
2.2.5. Реакции по атомам N пиридинового типа. Метилирование гетероциклов.
2.2.6. Реакции по NH-C=О группам.
2.2.7. Окисление по двойной связи С5=С6.
2.2.8. Реакции по экзоциклическим аминогруппам.
2.2.9. Реакции с бифункциональными реагентами.
2.2.10. Фотохимические реакции пиримидиновых гетероциклов.
2.2.11. Реакции гетероциклических оснований со свободными радикалами.
§2.3. Реакции по углеводным остаткам.
§2.5. Расщепление фосфодиэфирных связей в нуклеиновых кислотах.
Глава 3. Первичная структура нуклеиновых кислот.
§3.1. Общие принципы установления первичной структуры биополимеров.
§3.2. Фрагментация ДНК.
§3.3. Прямое секвенирование полидезоксирибонуклеотидов.
§3.4. Сборка полной структуры полидезоксирибонуклеотида (генома).
§3.5. Банки данных для последовательностей нуклеотидов в нуклеиновых кислотах.
Глава 4. Пространственная структура нуклеиновых кислот. Ее значение для функционирования нуклеиновых кислот.
§4.1. Двуспиральные нуклеиновые кислоты. А-, В- и Z-формы нуклеиновых кислот. Суперспирализация.
4.1.1. Уотсон-криковские взаимодействия.
4.1.2. Стекинг-взаимодействия. Интеркаляция. Плавление дуплексов. Гибридизация.
4.1.3. Искажения структуры дуплекса. Суперспирализация.
4.1.4. Трех- и четырехнитевые структуры.
§4.2. Однонитевые нуклеиновые кислоты. Шпилечные структуры. Псевдоузлы.
§4.3. Применение химической модификации для изучения пространственной структуры нуклеиновых кислот.
Глава 5. Химико-ферментативный синтез нуклеиновых кислот.
§5.1. Общая стратегия синтеза нуклеиновых кислот. Защитные группы.
§5.2. Методы образования межнуклеотидных связей.
§5.3. Синтез олигорибонуклеотидов.
§5.4. Твердофазный метод синтеза олиго- и полинуклеотидов. Автоматические методы в олигонуклеотидном синтезе.
5.4.1. Твердофазный синтез олигонуклеотидов.
5.4.2. Олигонуклеотидные микрочипы.
§5.5. Полимеразная цепная реакция.
§5.6. Соединение олигонуклеотидов, расположенных стык в стык на комплементарной матрице.
§5.7. Производные и аналоги олигонуклеотидов.
Глава 6. Белки. Основные принципы строения и функции.
§6.1. Аминокислоты и полипептиды.
6.1.1. Аминокислотный состав белков и первичная структура.
6.1.2. Конформации и пространственная структура.
6.1.3. Кислотно-основные свойства аминокислот и белков. Изоэлектрические точки.
6.1.4. Спектральные свойства аминокислот и белков.
§6.2. Основные функции белков.
6.2.1. Белки как катализаторы (ферменты).
6.2.2. Регуляторные функции белков. Основные регуляторные системы животных.
6.2.3. Основные белки иммунной системы.
6.2.4. Белковые факторы транскрипции и трансляции.
6.2.5. Специальные функции белков.
Глава 7. Биоорганическая химия аминокислот и белков.
§7.1. Пептидная связь. Установление аминокислотного состава пептидов и белков.
§7.2. Определение концевых амино- и карбоксильных групп.
§7.3. Химическая модификация функциональных групп белков.
7.3.1. Химическая модификация белков.
7.3.2. Реакции нуклеофильного замещения.
7.3.3. Реакции нуклеофильного присоединения-отщепления (элиминирования).
7.3.4. Реакции электрофильного замещения.
7.3.5. Реакции по гуанидиновой группе аргинина.
7.3.6. Окислительно-восстановительные реакции.
§7.4. Посттрансляционная модификация белков.
Глава 8. Первичная структура пептидов и белков.
§8.1. Общие принципы установления первичной структуры белков. Специфическая фрагментация полипептидных цепей.
§8.2. Секвенирование пептидов. Метод Эдмана. MS/MS-секвенирование.
§8.3. Банки данных для последовательностей аминокислот в белках.
Глава 9. Пространственная структура белков.
§9.1. Вторичная, третичная и доменная структура белков.
9.1.1. Глобулярные белки. Формирование их пространственной структуры. Шапероны. Прионы.
9.1.2. Вторичная структура белков. а-Спирали и в-складки.
9.1.3. Третичная структура белков.
9.1.4. Фибриллярные белки.
§9.2. Белки, состоящие из нескольких полипептидных цепей (четвертичная структура белков). Нуклеопротеиды.
Глава 10. Химический синтез пептидов и белков.
§10.1 Общие проблемы химического синтеза полипептидов.
§10.2 Методы образования пептидных связей. Метод смешанных ангидридов.
§10.3. Карбодиимидный метод синтеза.
§10.4. Метод активированных сложных эфиров.
§10.5. Защитные группы в пептидном синтезе. Блокирование а-аминогрупп.
§10.6. Блокирование а-карбоксильных групп.
§10.7. Блокирование боковых групп в аминокислотах.
§10.8. Механизм рацемизации производных аминокислот и пептидов.
§10.9. Твердофазный синтез пептидов. Автоматизация синтеза.
§10.10. Образование дисульфидных мостиков в синтетических пептидах.
Глава 11. Химические методы получения производных белков и нуклеиновых кислот (дериватизация). Методы и задачи.
§11.1. Иммобилизация биополимеров на нерастворимых носителях.
§11.2. Введение меток в белки и нуклеиновые кислоты для их последующей детекции.
Глава 12. Специфические взаимодействия биополимеров. Природа и применение в биоорганической химии.
§12.1. Аффинные сорбенты.
§12.2. Аффинная модификация биополимеров. Необратимые ингибиторы ферментов и рецепторов.
§12.3. Антисмысловые нуклеиновые кислоты и их аналоги.
§12.4. Установление областей контакта нуклеиновой кислоты. Футпринтинг.
§12.5. Основные структурные элементы белков, ответственные за взаимодействия с нуклеотидами и нуклеиновыми кислотами. Цинковые пальцы.
§12.6. Молекулярная селекция нуклеиновых кислот. Аптамеры.
Глава 13. Биоорганическая химия углеводов.
§13.1. Моносахариды. Номенклатура. Способы изображения.
13.1.1. Проекционные формулы Фишера.
13.1.2. Альдозы и кетозы.
13.1.3. Циклические формы моносахаридов. Перспективные формулы Хеуорса.
13.1.4. Конформация фуранозных циклов.
13.1.5. Конформация пиранозных циклов.
§13.2. Окисленные и восстановленные формы моносахаридов.
§13.3. Другие превращения сахаров.
§13.4. Олигосахариды и полисахариды.
§13.5. Гликопротеины и протеогликаны.
§13.6. Химический синтез олигосахаридов.
Глава 14. Биоорганическая химия липидов.
§14.1. Жирные кислоты - гидрофобные компоненты омыляемых липидов.
§14.2. Простые омыляемые липиды. Триацилглицерины. Алкильные производные жирных кислот. Воска.
§14.3. Сложные липиды.
§14.4. Неомыляемые липиды.
Глава 15. Биологические мембраны.
§15.1. Основные функции и принципы строения биологических мембран.
§15.2. Мембранные рецепторы.
§15.3. Транспортные белки мембран.
§15.4. Трансмембранные потенциалы.
Глава 16. Химия ферментов.
§16.1. Ферментативный катализ.
§16.2. Белки как кислотно-основные и нуклеофильные катализаторы.
§16.3. Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции.
§16.4. Химия кофакторов некоторых лиаз, трансфераз и лигаз.
§16.5. Рибозимы.
Глава 17. Гормоны.
§17.1. Эндокринная регуляция физиологических процессов. Гормоны и вторичные посредники.
§17.2. Гормоны - производные аминокислот.
§17.3. Белково-пептидные гормоны.
§17.4. Гормональные функции окиси азота.
§17.5. Стероидные гормоны.
§17.6. Простагландины.
Глава 18. Витамины.
§18.1. Витамины и их биологическое значение.
§18.2. Витамины как кофакторы, коферменты и их предшественники.
§18.3. Витамин В12.
§18.4. Витамин С (аскорбиновая кислота).
§18.5. Жирорастворимые витамины.
§18.6. Витаминоподобные вещества.
Глава 19. Антибиотики.
§19.1. Общие представления об антибиотиках. Принципы их классификации.
§19.2. Антибиотики, ингибирующие синтез бактериальной клеточной стенки.
§19.3. Антибиотики, нарушающие функционирование плазматических мембран.
§19.4. Антибиотики - ингибиторы трансляции.
§19.5. Антибиотики - ингибиторы репликации и транскрипции.
Глава 20. Биоинформатика.
§20.1. Представление последовательностей в компьютерном формате.
§20.2. Сравнение последовательностей макромолекул.
§20.3. Алгоритм BLAST быстрого поиска локального сходства.
§20.4. Поиск мотивов и функциональных сайтов в базе данных PROSITE.
§20.5. Предсказание вторичной структуры РНК.
§20.6. Банк данных PDB.
§20.7. Программы визуализации пространственных структур макромолекул.
Приложение.
Список рекомендуемой литературы.
Предметный указатель.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Биоорганическая химия, Кнорре Д.Г., Годовикова Т.С., Мызина С.Д., Федорова О.С., 2011 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по химии :: химия :: Кнорре :: Годовикова :: Мызина :: Федорова