Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Биохимия в таблицах, схемах и графиках

.pdf
Скачиваний:
1479
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
6.93 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ БУРЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

БИОХИМИЯ В ТАБЛИЦАХ, СХЕМАХ, ГРАФИКАХ

Составители: С.Д. Жамсаранова Ю.А. Капустина Н.А. Тыхеева Н.Б. Болданова

Улан– Удэ Издательство Бурятского госуниверситета

2009

1

УДК 577.1 Б 638

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом

Бурятского госуниверситета

Рецензенты

С.Н. Лебедева, д-р. биол. наук, проф.

С.В. Жигжитжапова канд.биол. наук

Биохимия в таблицах схемах и графиках:

Б 638 учеб. пособие /сост. С.Д. Жамсаранова, Ю.А. Капустина, Н.А. Тыхеева, Н.Б. Болданова. – Улан-Удэ: Издательство Бурятского государственного университета, 2009. 106 с.

Данное пособие - это содержательный раздаточный материал, позволяющий оперативно получать наглядную информацию по центральным проблемам биохимии.

Пособие предназначено для студентов специальности 060101.65 – лечебное дело.

© С.Д. Жамсаранова, Ю.А. Капустина, Н.А. Тыхеева, Н.Б. Болданова, составление, 2009 © Бурятский госуниверситет, 2009

2

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

Список сокращений ………………………………………………

 

 

..……

…5

Строение и характеристика протеиногенных

 

 

 

амнокислот

 

 

 

7

Структура белков………………………………

…………

.….….………. 10

 

Ферменты……

 

 

………....…14

 

Классификация ферментов…………………

…… ………………………

 

 

.14

Коферменты и витамины, входящие в их состав……………………

 

 

.…15

Механизм действия ферментов……………………

……………….….…18

 

Ингибиторы ферментов………………………………………………

 

 

 

.…..22

Применение ферментов в медицине……………………………………..24

 

 

 

Энергетический обмен………………………………………

 

 

………

.….26

Митохондриальная цепь переноса электронов………………………….28

 

 

 

Биологическое значение цикла

 

 

 

 

трикарбоновых кислот…………………………………

…….……

……

…34

Гипоэнергетическое состояние………………………………

 

………

…...35

Связь общего пути катаболизма с цепью

 

 

 

переноса электронов ……………………………………………………...36

 

 

 

Обмен и функции углеводов………………………

…….….…. ……....37

 

Транспорт глюкозы в клетки ………

………………………………

 

.…....39

Катаболизм глюкозы. ……….…………………………………..……

 

 

 

..…41

Гликогенез………

 

 

 

 

Гликогенолиз………………………………………………………………47

 

 

 

 

Глюконеогенез……………………………

…………………………

 

…….49

Метаболизм фруктозы и галактозы……………………………………

 

 

…55

Обмен и функции ...............липидов…………………………

…………

 

 

57

Этапы расщепления липидов

 

 

 

 

в пищеварительном тракте………………………………………….…… 60

 

 

 

Строение липопротеинов………………………………………………

 

 

 

. . 63

Катаболизм жирных кислот……………………………………………

 

 

…68

Реакции синтеза кетоновых тел…………………………………..……

 

 

....70

Биосинтез жирных кислот……………………………………………

 

 

 

…...71

Метаболизм холестерина и желчных кислот…………………………

 

 

….76

Эйкозаноиды………………………………………………………………

 

 

 

.76

Трансмембранная ......................................................передача сигнала

 

 

77

Структура нуклеиновых кислот………………………………………

 

 

.79

Репликация………………………………………

…………………

 

….…..84

Репарация ошибок и повреждений ДНК………………………………

 

 

...86

Транскрипция. ………………………………………

…………………

 

 

.…87

Трансляция……………………………………………………………

 

 

 

..….90

Ингибиторы матричных биосинтезов………………………… ………...91

 

 

 

Обмен аминокислот………………………………………

 

 

…… ……

...… 93

 

3

 

 

 

Источники и способы обезвреживания аммиака

 

в разных тканях……………………………………………………………97

 

Наследственные нарушения орнитинового цикла ……………………..99

 

Кето- и гликогенные аминокислоты…………………….……………

...100

Особенности метаболизма фенилаланина

 

и тирозина в разных тканях………………………………….………

.…101

4

 

Список сокращений

А

-аденин

АДФ

-аденозиндифосфат

Ала

-аланин

Альбумин-НЭЖК

-альбумин-неэтерифицированные

 

жирные кислоты

цАМФ

- циклический аденозинмонофосфат

Арг

- аргинин

Асн

- аспарагиновая кислота

Асп

- аспарагин

АТФ

- аденозинтрифосфат

Вал

- валин

ВЖК

- высшие жирные кислоты

Г

- гуанин

Гал

- галактоза

ГДФ

- гуанозиндифосфат

Гис

- гистидин

ГК

- гексокиназа

Гли

- глицин

Глк

- глюкоза

Глн

- глутамин

Глу

- глутаминовая кислота

ГМГ-КоА

- β-гидроксиметилглутарил-КоА

ГМГ-КоА-редуктаза

- β-гидроксиметилглутарил-КоА-редуктаза

ГТФ

- гуанозинтрифосфат

ДАГ

- диацилглицерины

ДНК

- дезоксирибонуклеиновая кислота

ДОФА

- дигидроксифенилаланин

ЖК

- жирная кислота

ЛВП

- липопротеины высокой плотности

Лей

- лейцин

Лиз

- лизин

ЛНП

- липопротеины низкой плотности

ЛОНП

- липопротеины очень низкой плотности

ЛП-липаза

- липопротеинлипаза

ЛХАТ

- лецитинхолестеролацилтрансфераза

Мет

- метионин

МАО

- моноаминоксидаза

НАД+

- никотинамидадениндинуклеотид

НК

- нуклеиновые кислоты

ОМФ

- оротидинмонофосфат

 

5

Про

- пролин

РНК

- рибонуклеиновая кислота

мРНК

- матричная РНК

рРНК

- рибосомальная РНК

тРНК

- транспортная РНК

Сер

- серин

Т

- Тимин

ТАГ

- Триацилглицерин

ТАГ-липаза

- триацилглицеролипаза

Тир

- тирозин

ТГФК

- тетрагидрофолиевая кислота (Н4-фолат)

Три

- триптофан

У

- урацил

УДФ

- уридиндифосфат

УТФ

- уридинтрифосфат

ФАД

- флавинадениндинуклеотид

Фен

- фенилаланин

Фру

- фруктоза

ФФК

- фосфофруктокиназа

ХМ ост

- хиломикроны остаточные

Ц

- цитозин

ЦДФ

- цитидиндифосфат

ЦПЭ

- цепь переноса электронов

ЦТК

- цикл трикарбоновых кислот

Нb

- гемоглобин

НbА

-нормальный гемоглобин взрослого

 

человека

Км

- константа Михаэлиса

VMAХ

- максимальная скорость

6

СТРОЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТЕИНОГЕННЫХ АМИНОКИСЛОТ

α

ΝН ─ СН ─ СООН

R

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ ПО ИХ ХИМИЧЕСКОМУ СТРОЕНИЮ

Амино-

Символы

 

 

Константы

 

 

кислоты

 

 

М

диссоциации

ИЭТ

 

русск.

лат.

 

рК1

 

рК2

рК3

 

Глицин

Гли

Gly,G

75

-

 

-

-

5,97

Аланин

Ала

Ala,A

89

2,39

 

9,69

-

6,0

Валин

Вал

Val,V

117

2,32

 

9,62

-

6,0

Лейцин

Лей

Leu,L

113

2,36

 

9,60

-

6,0

Изолей-

Иле

Ile,I

113

2,26

 

9,62

-

5,9

цин

 

 

 

 

 

 

 

 

Серин

Сер

Ser,S

105

2,21

 

9,35

-

5,7

Треонин

Тре

Thr,T

119

2,15

 

9,12

-

5,6

Цистеин

Цис

Cys,C

121

1,71

 

8,33

10,8

5,0

Метио-

Мет

Met,M

149

2,28

 

9,21

-

5,7

нин

 

 

 

 

 

 

 

 

Фенил-

Фен

Phe,F

165

1,83

 

9,13

-

5,3

аланин

 

 

 

 

 

 

 

 

Тирозин

Тир

Tyr,Y

181

2,2

 

9,11

10,1

5,7

Трипто-

Три

Trp,W

204

2,38

 

9,30

-

5,9

фан

 

 

 

 

 

 

 

 

Пролин

Про

Pro,P

115

1,99

 

10,0

-

6,3

Аспара-

Асн

Asn, N

132

2,19

 

9,11

-

5,41

гин

 

 

 

 

 

 

 

 

Глутамин

Глн

Gln,Q

146

1,98

 

9,10

-

5,65

Гистидин

Гис

His,H

155

1,78

 

5,97

8,97

7,6

Лизин

Лиз

Lys,K

146

2,20

 

8,90

10,3

9,7

Аргинин

Арг

Arg,R

174

2,18

 

9,09

13,2

10,9

Аспара-

Асп

Asp,D

133

1,88

 

3,65

9,00

2,8

гиновая

 

 

 

 

 

 

 

 

кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

Глута-

Глу

Glu,E

147

2,19

 

4,25

9,07

3,2

миновая

 

 

 

 

 

 

 

 

кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ, ОСНОВАННАЯ НА

ПОЛЯРНОСТИ БОКОВЫХ ЦЕПЕЙ

Боковые цепи неполярных аминокислот

Глицин (Gly,G)

Аланин (Ala,A)

 

Валин (Val,V)

 

Пролин (Pro, P)

 

 

 

 

 

СОО

Н

 

 

СН3

 

Н3С─СН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН

 

 

 

 

 

СН3

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НN

СН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н2С— СН2

Лейцин (Leu,L)

 

 

Изолейцин (Ile, I)

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

Н3С─СН

 

 

 

 

 

 

 

Н3С─СН

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

СН3

 

 

 

 

 

СН3

 

Боковые цепи полярных, незаряженных аминокислот

 

Серин (Ser,S)

 

Цистеин (Cys, C)

 

Метионин (Met, M)

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

СН2

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

ОН

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН3

 

Глутамин (Gln, Q)

 

Аспарагин (Asn,N)

 

 

Треонин (Thr, T)

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

СН2

 

 

Н3С─СН

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

СОΝН2

 

 

 

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОΝН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Боковые цепи отрицательно заряженных аминокислот

 

Глутаминовая кислота (Glu, E)

 

Аспарагиновая кислота (Asp, D)

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

СОО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

Положительно заряженные

Лизин (Lys, K)

 

Аргинин (Arg, R)

 

 

Гистидин (His, H)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

HN

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

ΝН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΝН2

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н2Ν ΝН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ароматические боковые цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фенилаланин

 

 

Тирозин

 

 

 

 

Триптофан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

СН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ В РАСТВОРЕ

 

 

 

 

 

 

 

α−АМИНОКИСЛОТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цвиттер-ион

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

CH

 

COO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K1

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Катион

 

 

 

 

 

 

 

K3

 

 

Анион

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R CH

COOH

 

 

 

 

 

 

R

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

Kz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2

 

 

 

 

 

K4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

CH COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кислая среда

 

 

 

 

 

Щелочная

 

 

 

 

 

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нейтральная форма

Нейтральная

9

ПЕНТАПЕПТИД

 

 

O

R2

 

 

H

 

O

R4

H

O

N-Конец H2N

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

C

C

 

 

N

 

C

C

N

C

C

H

 

 

N

 

 

C

CH

 

 

N

 

 

C

CH OH С-Конец

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

 

 

H

 

 

 

O

 

 

H

 

 

O

R1, R2 и т.д. — боковые радикалы аминокислот. Пептидный остов молекулы выделен утолщенными линиями.

СТРУКТУРА БЕЛКОВ

Пептидные цеп и содержат десятки, сотни и тысячи аминокислотных остатков, соединенных прочными пептидными связями. За счет внутримолекулярных взаимодействий белки образуют определенную пространственную структуру, называемую «конформация белков». Различают 4 уровня структурной организации белков.

Первичная структура – это линейная последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи.

Вторичная структура белков – это пространственная структура, образующаяся в результате взаимодействий между функциональными группами пептидного остова. При этом пептидная цепь может приобретать структуры двух типов: α-спирали и ß- структуры.

Третичная структура белка – это трехмерная пространственная структура, образующаяся за счет взаимодействий между радикалами

10