W podręczniku przedstawiono podstawowe wiadomości o składzie i funkcjach komórki, energetyce i katalizie przemian biochemicznych oraz o koenzymach, witaminach i związkach pokrewnych. Przedstawiono w nim, w ujęciu zgodnym ze współczesną wiedzą, budowę, przemiany i funkcje kwasów nukleinowych wraz z regulacją syntezy białka i elementami inżynierii genetycznej, a także etapy i regulację utleniania biologicznego. Omówiono też budowę, funkcje oraz metabolizm aminokwasów i białek, sacharydów (wraz z ich wytwarzaniem w fotosyntezie) i lipidów. Wiele miejsca poświęcono przemianom biochemicznym w magazynowanych i przetwarzanych surowcach, jak również w środkach żywnościowych.
W książce przedstawiono również zagadnienia dotyczące integracji procesów komórkowych. Omówiono transport przez błony biologiczne, procesy przekazywania informacji warunkujące poprawność przebiegu procesów metabolicznych, a także niezbędne do trwania życia mechanizmy obronne.
Ze względu na dynamiczny rozwój niektórych kierunków biochemii, wydanie XIV uaktualniono o informacje dotyczące m.in. o struktury oraz metabolizm RNA i DNA, mechanizm przepływu informacji genetycznej i jego regulacji, oraz substancji sygnałowych i alergicznego działania niektórych białek. Wydanie XV jest niezmienione w stosunku do treści wydania poprzedniego.
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów wydziałów biologicznych, chemicznych i rolniczych wyższych szkół pedagogicznych, akademii rolniczych, uniwersytetów, a także studentów akademii medycznych oraz kierunków biotechnologicznych politechnik. Mogą z niego korzystać uczniowie starszych klas szkół średnich, którzy w programie nauczania mają biochemię.
Spis treści:
Przedmowa do wydania czternastego
Częściej stosowane skróty
1. Wiadomości wstępne
1.1. Rys historyczny i pojęcia podstawowe
1.2. Znaczenie biochemii w naukach rolniczych
2. Skład chemiczny i funkcje komórki
2.1. Budowa i skład chemiczny komórki
2.1.1. Frakcjonowanie komórki
2.1.2. Komórki prokariotyczne i eukariotyczne
2.2. Skład chemiczny
2.2.1. Woda i jej funkcje
2.2.2. Funkcje soli mineralnych
2.2.3. Funkcje składników organicznych
2.3. Budowa i funkcje struktur podkomórkowych
2.3.1. Wprowadzenie
2.3.2. Jądro komórkowe
2.3.3. Plastydy (chloroplasty i leukoplasty)
2.3.4. Mitochondria
2.3.5. Lizosomy i sferosomy
2.3.6. Pozostałe nadcząsteczkowe struktury komórki
2.3.7. Cytosol i wakuole
2.4. Struktura błon biologicznych i ścian komórkowych
2.4.1. Wprowadzenie
2.4.2. Struktura błon biologicznych
2.4.3. Struktura ściany komórkowej
2.4.4. Wirusy i bakteriofagi
Literatura
3. Energetyka reakcji biochemicznych
3.1. Wstęp
3.2. Energia i jej formy
3.3. Energia swobodna reakcji odwracalnych
3.4. Związki makroergiczne
3.4.1. Wprowadzenie
3.4.2. Związki fosforanowo-fosforanowe
3.4.3. Związki karboksylo-fosforanowe
3.4.4. Związki guanidyno-fosforanowe
3.4.5. Związki tioestrowe (acylomerkaptany)
3.4.6. Inne związki makroergiczne
Literatura
4. Aminokwasy, peptydy i białka
4.1. Wstęp
4.2. Aminokwasy
4.2.1. Budowa i właściwości aminokwasów
4.2.2. Klasyfikacja aminokwasów
4.2.3. Przegląd ważniejszych aminokwasów
4.2.4. Niektóre pochodne aminokwasów
4.3. Peptydy
4.3.1. Wiązania peptydowe
4.3.2. Peptydy naturalne
4.4. Białka
4.4.1. Wprowadzenie
4.4.2. Struktura wtórna białek
4.4.3. Ogólne właściwości białek
4.4.4. Klasyfikacja białek
4.4.5. Struktura a funkcje białek
4.4.6. Przegląd ważniejszych białek
4.4.7. Białka elastomeryczne
Literatura
5. Enzymy
5.1. Wstęp
5.2. Ogólne właściwości enzymów
5.2.1. Energia aktywacji i mechanizm katalizy
5.2.2. Architektura enzymów
5.2.3. Centrum aktywne (katalityczne)
5.3. Kinetyka reakcji enzymatycznych
5.3.1. Wpływ stężenia substratu na szybkość reakcji - teoria Michaelisa-Menten
5.3.2. Jednostki aktywności enzymów
5.3.3. Warunki przebiegu reakcji enzymatycznych
5.3.4. Hamowanie reakcji enzymatycznych
5.3.5. Wpływ temperatury
5.3.6. Wpływ pH
5.3.7. Aktywacja enzymów
5.3.8. Izoenzymy
5.4. Specyficzność działania enzymów
5.4.1. Swoistość kierunku działania
5.4.2. Specyficzność substratowa
5.5. Mechanizm działania enzymów
5.6. Regulacja działania enzymów
5.7. Klasyfikacja enzymów
5.8. Techniczne zastosowania enzymów
Literatura
6. Koenzymy i witaminy
6.1. Wstęp
6.2. Mechanizm działania koenzymów
6.3. Klasyfikacja koenzymów i pokrewne witaminy rozpuszczalne w wodzie
6.3.1. Wprowadzenie
6.3.2. Koenzymy oksydoreduktaz
6.3.3. Koenzymy transferaz o charakterze trifosforanów
6.3.4. Pozostałe koenzymy transferaz
6.3.5. Koenzymy licz, izomeraz i ligaz
6.4. Witaminy rozpuszczalne w wodzie o niesprecyzowanej funkcji koenzymatycznej
6.5. Witaminy rozpuszczalne w lipidach i związki pokrewne
6.5.1. Biosynteza aktywnego izopentenolu
6.5.2. Terpeny proste - olejki eteryczne
6.5.3. Grupa witamin D - związki sterydowe
6.5.4. Karotenowce - grupa witamin A
6.5.5. Chinony izopentenolowe - witaminy grup E (tokoferole) i K (filochinony)
6.5.6. Hormony roślinne - fitohormony
6.6. Biotechnologia witamin i związków pokrewnych
Literatura
7. Kwasy nukleinowe i ich funkcje
7.1. Budowa, właściwości i biosynteza
7.1.1. Budowa i właściwości nukleotydów
7.1.2. Biosynteza nukleotydów
7.1.3. Budowa kwasów nukleinowych
7.1.4. Biosynteza kwasów nukleinowych
7.2. Funkcje kwasów nukleinowych
7.2.1. Funkcje RNA
7.2.2. DNA jako struktury dziedziczenia
7.2.3. Kod genetyczny
7.3. Mechanizm biosyntezy białka - translacja
7.4. Modyfikacje potranslacyjne cząsteczek białka
Literatura
8. Regulacja procesów genetycznych i rekombinacyjna technologia DNA
8.1. Wstęp
8.2. Regulacja procesu replikacji
8.3. Regulacja na poziomie transkrypcji
8.3.1. Wprowadzenie
8.3.2. Regulacja transkrypcji z udziałem genów regulacyjnych
8.4. Regulacja potranskrypcyjna
8.5. Regulacja na poziomie translacji
8.6. Kierowanie białek
8.7. Elementy inżynierii genetycznej i jej znaczenie w biotechnologii
8.7.1. Wprowadzenie
8.7.2. Enzymy restrykcyjne
8.7.3. Otrzymywanie cDNA - odwrotna transkrypcja
8.7.4. Metody wprowadzania DNA do komórki - wektory
8.7.5. Sekwencjonowanie i synteza DNA
Literatura
9. Niespecyficzna faza utleniania biologicznego
9.1. Wstęp
9.2. Organizacja mitochondriów
9.3. Cykl kwasów trikarboksylowych
9.3.1. Znaczenie cyklu kwasów trikarboksylowych
9.3.2. Mechanizm i enzymy cyklu kwasów trikarboksylowych
9.3.3. Modyfikacje cyklu kwasów trikarboksylowych
9.4. Łańcuch oddechowy
9.4.1. Potencjał oksydoredukcyjny
9.4.2. Energia swobodna procesów oksydoredukcyjnych
9.4.3. Konstrukcja i mechanizm działania łańcucha oddechowego
9.5. Łańcuch oddechowy jako źródło energii - fosforylacja oksydacyjna
9.6. Inne oksydazy i enzymy przenoszące tlen
9.6.1. Oksydazy
9.6.2. Oksygenazy
9.6.3. Enzymy rozkładające nadtlenek wodoru
Literatura
10. Monosacharydy i ich przemiany
10.1. Wstęp
10.2. Budowa i właściwości monosacharydów
10.2.1. Budowa
10.2.2. Właściwości chemiczne
10.2.3. Ważniejsze monosacharydy
10.3. Przemiany ogólne monosacharydów
10.3.1. Wprowadzenie
10.3.2. Izomeryzacje
10.3.3. Wzajemne przemiany monosacharydów
10.3.4. Procesy kataboliczne
10.4. Cykl fosforanów pentoz
10.4.1. Bezpośrednie utlenianie fosforanu glukozy
10.4.2. Regeneracja heksozy
10.4.3. Bilans przemiany
10.4.4. Regulacja cyklu fosforanów pentoz
10.5. Rozpad sacharydów w drodze glikolizy
10.5.1. Wprowadzenie
10.5.2. Mechanizm procesu glikolizy
10.5.3. Energetyka glikolizy i fermentacji
10.5.4. Regulacja szybkości glikolizy
10.5.5. Fermentacje przemysłowe
10.6. Odwrócenie procesu glikolizy - glukoneogeneza
Literatura
11. Sacharydy złożone - oligo- i polisacharydy
11.1. Oligosacharydy
11.2. Polisacharydy właściwe
11.3. Polisacharydy kwaśne
11.4. Enzymy uczestniczące w przemianach sacharydów złożonych
11.4.1. Enzymy katabolizmu sacharydów
11.4.2. Zastosowania przemysłowe enzymów katabolizmu sacharydów
11.4.3. Anabolizm sacharydów - synteza wiązań glikozydowych
11.5. Glikozydy
11.5.1. Wprowadzenie
11.5.2. Pochodne fenylopropenu
11.5.3. Glikozydy cyjanogenne
11.5.4. Glukozynolany
11.5.5. Lektyny
Literatura
12. Fotosynteza
12.1. Mechanizm wykorzystania energii świetlnej
12.2. Chemizm fotosyntezy
12.2.1. Fosforylacje fotosyntetyczne
12.2.2. Wiązanie CO2
12.2.3. Regeneracja akceptora CO2
12.2.4. Fotosynteza typu C4
12.2.5. Fotooddychanie
12.2.6. Regulacja przemian fotosyntezy
12.3. Fotosynteza techniczna
Literatura
13. Przemiany związków azotowych
13.1. Wstęp
13.2. Przyswajanie azotu - cykl azotowy
13.2.1. Wprowadzenie
13.2.2. Wiązanie azotu atmosferycznego
13.2.3. Przemiany związków azotowych w glebie
13.2.4. Redukcja azotanów(V) w roślinach
13.3. Asymilacja amoniaku
13.3.1. Wprowadzenie
13.3.2. Redukcyjna aminacja 2-oksokwasów
13.3.3. Synteza amidów - cykl syntetazy glutaminowej / syntazy glutaminianowej
13.4. Enzymy proteolityczne
13.4.1. Wprowadzenie
13.4.2. Mechanizm działania
13.4.3. Ważniejsze grupy peptydaz
13.5. Ogólne przemiany aminokwasów
13.5.1. Wprowadzenie
13.5.2. Reakcje deaminacji
13.5.3. Transaminacja
13.5.4. Dekarboksylacja aminokwasów
13.6. Biosynteza aminokwasów egzogennych
13.6.1. Synteza aminokwasów aromatycznych
13.6.2. Aminokwasy o łańcuchach rozgałęzionych
13.6.3. Lizyna, metionina i treonina
13.7. Cykl mocznikowy - cykl ornitynowy
13.8. Fermentacje aminokwasowe
13.9. Porfiryny i ich pochodne
13.9.1. Budowa i biosynteza porfiryn
13.9.2. Ważniejsze porfiryny
Literatura
14. Metabolizm lipidów
14.1. Wstęp
14.2. Lipidy właściwe
14.2.1. Kwasy tłuszczowe
14.3. Woski
14.4. Lipidy złożone
14.5. Przemiany lipidów
14.5.1. Rozkład lipidów
14.5.2. Biosynteza kwasów tłuszczowych
14.5.3. Biosynteza triacylogliceroli i glicerofosfolipidów
14.6. Lipoproteiny
Literatura
15. Integracja procesów metabolicznych
15.1. Wprowadzenie
15.2. Transport przez błony
15.2.1. Białka błonowe
15.2.2. Mechanizmy transportu
15.3. Sygnały i ich przekazywanie
15.3.1. Wprowadzenie
15.3.2. Substancje sygnałowe (hormony)
15.3.3. Inne substancje sygnałowe
15.3.4 Receptory występujące na powierzchni komórki
15.3.5. Wtórne cząsteczki sygnałowe
15.4. Mechanizmy obronne
15.4.1. Wprowadzenie
15.4.2. Układ odpornościowy kręgowców - przeciwciała
15.4.3. Roślinne systemy obronne (czynne i bierne)
Literatura
Literatura uzupełniająca
Skorowidz