Περιεχόμενα. 1 Θεμελιώδη της Οργανικής Χημείας. 2 Πρωτεΐνες και Πεπτίδια. 3 Ένζυμα. 4 Συνένζυμα. 5 Νουκλεϊνικά Οξέα: Δομή και Οργάνωση

Transcript

1 Περιεχόμενα 1 Θεμελιώδη της Οργανικής Χημείας 1.1 Ο χημικός δεσμός Το νερό Οι υδρογονάνθρακες ως βασικά συστατικά στοιχεία Οι λειτουργικές ομάδες Βιοχημικά σημαντικές αντιδράσεις Μέγεθος και δομή των μορίων 14 2 Πρωτεΐνες και Πεπτίδια 2.1 Δομή και οργάνωση των πρωτεϊνών Αμινοξέα - Τα συστατικά των πρωτεϊνών Πρωτοταγής δομή των πρωτεϊνών Η στερεοδομή της πεπτιδικής αλυσίδας (δευτεροταγής δομή) Τριτοταγής δομή Τεταρτοταγής δομή, συνεργασιμότητα και αλλοστερία Βιολογικά ενεργά πεπτίδια Διαχωρισμός και καθαρισμός των πρωτεϊνών Παθοβιοχημεία 44 3 Ένζυμα 3.1 Χημική φύση των ενζύμων Χημική ισορροπία και ενεργητική ισορροπία των χημικών αντιδράσεων Ενέργεια ενεργοποίησης - Καταλύτες και ένζυμα Ισορροπία ροής και στατική κατάσταση Δομή του ενζύμου: το ενεργό κέντρο Μηχανισμός της ενζυμικής κατάλυσης Ενζυμική κινητική Ρύθμιση της ενεργότητας του ενζύμου Οργάνωση και ονοματολογία των ενζύμων Παθοβιοχημεία 68 4 Συνένζυμα 4.1 Συνένζυμα και προσθετικές ομάδες Δομή και ταξινόμηση των συνενζύμων Αναγωγικό δυναμικό Συνένζυμα των οξειδοαναγωγασών Μεταφορά ομάδων και δυναμικό μεταφοράς ομάδων Τριφωσφορικά νουκλεοτίδια ως συνένζυμα μεταφοράς ομάδος Συνένζυμα του μεταβολισμού μονοανθρακικών ομάδων Συνένζυμα του μεταβολισμού διανθρακικών ομάδων Συνένζυμα των λυασών, των ισομερασών και των λιγασών Παθοβιοχημεία 93 5 Νουκλεϊνικά Οξέα: Δομή και Οργάνωση 5.1 Το δεοξυριβοζονουκλεϊνικό οξύ ως φορέας της γενετικής πληροφορίας Δομικοί λίθοι των νουκλεϊνικών οξέων Πρωτοταγής δομή των νουκλεϊνικών οξέων Χωροδιάταξη του δεοξυριβοζονουκλεϊνικού οξέος Ανάλυση της δομής του ϋνα Χρωμοσωμική δομή Παθοβιοχημεία 112

2 Βιοχημεία 6 Βιοσύνθεση των Νουκλεϊνικών Οξέων και Έκφραση της Γ ενετικής Πληροφορίας Αναδιττλασιασμός του ΟΝΑ Μεταγραφή: Βιοσύνθεση του ΚΝΑ Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης Μετάφραση: Βιοσύνθεση των πρωτεϊνών Βιοχημεία των ιών - Ιικά και κυτταρικά ογκογονίδια Μεταλλαγές, μεταβολές του γονιδιώματος Βιοχημική εξέλιξη Μέθοδοι μοριακής γενετικής Παθοβιοχημικές και θεραπευτικές προσεγγίσεις Μεταβολισμός του Οξυγόνου Το οξυγόνο ως αντιδραστικό μόριο Οι πορφυρίνες Αιμοσφαιρίνη και κυτοχρώματα Οξειδάσες Οξυγονάσες Υπεροξειδάσες και καταλάσες Παθοβιοχημεία Μεταβολισμός των Πρωτεϊνών και των Αμινοξέων Δυναμική των πρωτεϊνών του σώματος και πρωτεολυτικά ένζυμα Ενδοκυτταρική πρωτεόλυση ως ρυθμιστικός μηχανισμός Περιορισμένη πρωτεόλυση Εξωκυτταρική πρωτεόλυση κατά την πορεία της πέψης Επισκόπηση της τύχης των αμινοξέων Αποκαρβοξυλίωση των αμινοξέων σε βιογενείς αμίνες Τρανσαμίνωση της α-αμινομάδος Σχηματισμός του ΝΗ + 4 από τις αμινομάδες Αποτοξίνωση από αμμωνία και σχηματισμός ουρίας Τύχη του ανθρακικού σκελετού των αμινοξέων Βιοσύνθεση των μη απαραίτητων αμινοξέων Παθοβιοχημεία Υδατάνθρακες Δομή, στερεοδομή και διαμόρφωση των μονοσακχαριτών Τα σημαντικότερα σάκχαρα και τα παράγωγά τους Ο γλυκοζιτικός δεσμός Δισακχαρίτες και ολιγοσακχαρίτες Βιοσύνθεση των γλυκοσιδίων και των ολιγοσακχαριτών Πολυσακχαρίτες Γλυκοπρωτεΐνες και πρωτεογλυκάνες Γλυκόλυση Γλυκονεογένεση Μεταβολισμός της φρουκτόζης Ενδομετατροπή των σακχάρων το ένα στο άλλο Ο κύκλος των φωσφορικών πεντοζών Παθοβιοχημεία Οξειδωτική Αποκαρβοξυλίωση και Κύκλος του Κιτρικού Οξέος Σημασία του κύκλου του κιτρικού οξέος Η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση Οι αντιδράσεις του κύκλου του κιτρικού οξέος Ρύθμιση και απόδοση ενέργειας στον κύκλο του κιτρικού οξέος Ο κύκλος του κιτρικού οξέος ως δίσκος περιστροφής του μεταβολισμού Ο κύκλος του γλυοξυλικού 272

3 Λίπη και μεταβολισμός των λιπών 11.1 Λίπη και λιπίδια Χημική σύνθεση των λιπών και των κηρών Τα λίπη ως αποθηκευτικές ουσίες β-οξείδωση των λιπαρών οξέων Εναλλακτικοί και συμπληρωματικοί δρόμοι του μεταβολισμού για την αποικοδόμηση λιπαρών οξέων Δημιουργία από οξυοξικό οξύ (κετογένεση) Βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων Σύνθεση των λιπών και λιπαρών οξέων Ιδιαιτερότητες στα φυτά και τους μικροοργανισμούς Παθοβιοχημεία 289 Φωσφολιπίδια, γλυκολιπίδια και λιποπρωτέί'νες 12.1 Αρχή σχηματισμού και λειτουργία Γλυκεροφωσφολιπίδια Σφιγγοσίνη και σφιγγομυελίνη Γλυκολιπίδια Λιποπρωτεΐνες Παθοβιοχημεία 311 Ισοπρενοειδή λιπίδια: Στεροειδή και καροτινοειδή 13.1 Ισοπρένια: Βασικά σωμάτια των τερπενίων Βιοσύνθεση των ισοπρενοειδών Λειτυργία ορισμένων πολυϊσοπρενίων Βιοσύνθεση και μεταβολισμός της χοληστερόλης Ονοματολογία και στερεοχημεία των στεροειδών Άλλες στερόλες και φυτικά στεροειδή Χολικά οξέα Στεροειδείς ορμόνες Καροτινοειδή Παθοβιοχημεία 338 Μεμβράνες 14.1 Συστατικά και δομή Βιογένεση και δυναμική Μεμβράνες ως δομικά συστατικά Διαπερατότητα και μεταφορά Μεμβρανικοί υποδοχείς Παθοβιοχημεία 367 Δομή Κυττάρων και Οργανιδίων 15.1 Κυτταρικός πυρήνας και κυτταρικός φάκελος Μεταφορά μεταξύ πυρήνα και κυτταροπλάσματος Ο κυτταρικός κύκλος Ο κυτταροσκελετός Συνδέσεις μεταξύ κυττάρων Το ενδοπλασματικό δίκτυο Η συσκευή Ο0Ι Μεταφορά με κυστίδια, εξω- και ενδοκύτωση Λυ(σ)οσώματα Μιτοχόνδρια Υπεροξυσώματα Παθοβιοχημεία 397

4 Βιοχημεία 16 Σύνθεση ΑΤΡ σε Μεμβράνες: Αναπνευστική Αλυσίδα Ενεργειακή αποθήκευση σε μεμβράνες Η κυτταρική αναπνοή: Ενεργητική και αρχές της αναπνευστικής αλυσίδας Τα συστατικά της αναπνευστικής αλυσίδας: Οργάνωση και λειτουργία Φωσφορυλίωση αναπνευστικής αλυσίδας Δυναμικό της κυτταρικής αναπνοής Παθοβιοχημεία Ιδιαιτερότητες της Βιοχημείας των φυτών Δομή του φυτικού κυττάρου Χλωροπλάστες, τα οργανίδια της φωτοσύνθεσης Η φωτοσυνθετική οξειδοαναγωγική αλυσίδα και η σύνθεση ΑΤΡ Αφομοίωση του άνθρακα μέσω φωτοσύνθεσης, φωτοαναπνοή Ισοζύγιο του νερού και μεταφορά μέσω του φλοιώματος στο φυτό Σύνθεση πολυσακχαριτών και άλλων αποθηκευτικών ουσιών Αφομοίωση του αζώτου και του θείου από ανόργανες ενώσεις Επισκόπηση της βιοσύνθεσης των αμινοξέων Σύνθεση φαινυλοπροπανοειδών, ισοπρενοειδών και δευτερογενών μεταβολιτών Έλεγχος της ανάπτυξης του φυτού Ιδιαιτερότητες της Βιοχημείας των μικροοργανισμών Ταξινόμηση και κυτταρική δομή των προκαρυωτικών οργανισμών Ειδικές ικανότητες σύνθεσης και αποικοδόμησης των μικροοργανισμών Ζωή χωρίς οξυγόνο και σε περιοχές με ακραίες συνθήκες Λοιμογόνος δύναμη και παθογονικότητα Μεταγωγή Σήματος Βασικά χαρακτηριστικά της μεταγωγής σήματος Επταελικοειδείς διαμεμβρανικοί υποδοχείς Ο-Πρωτεΐνες Πρωτογενή εκτελεστικά συστήματα Δεύτεροι αγγελιαφόροι Πρωτεϊνικές κινάσες και πρωτεϊνικές φωσφατάσες Μεμβρανικοί υποδοχείς μιας έλικας Συζευκτικά στοιχεία και πρωτεΐνες-προσαρμογείς Σηματοδοτικές αλυσίδες Ελεγχόμενοι ιοντικοί δίαυλοι Πυρηνικοί υποδοχείς Ορμόνες και Ουσίες Σηματοδότησης που Ομοιάζουν με Ορμόνες Αρχές ορμονικής ρύθμισης Ορμόνες του φλοιού των επινεφριδίων Ορμόνες των γεννητικών αδένων Καλσιτριόλη Ορμόνες του θυρεοειδούς και των παραθυρεοειδών αδένων Ορμόνες του παγκρέατος Ορμόνες του υποθαλάμου και της υπόφυσης Ορμονική ρύθμιση του κύκλου της έμμηνης ρύσης Ουσίες του ανοσοποιητικού συστήματος που ομοιάζουν με ορμόνες Ορμόνες του γαστρεντερικού σωλήνα και του λιπώδους ιστού Ορμόνες της καρδιάς, των αιμοφόρων αγγείων και των νεφρών Ορμόνη της επίφυσης Ορμόνες του μυελού των επινεφριδίων Μεσολαβητές Ορμόνες ασπόνδυλων ζώων Φερορμόνες Παθοβιοχημεία 572

5 Περιεχόμενα 21 Διατροφή, ισοζύγιο αλάτων και βιταμίνες Θερμιδική αξία και απόδοση ΑΤΡ Τα σημαντικότερα θρεπτικά συστατικά Ισοζύγιο νερού Οξεοβασική ισορροπία Ισοζύγιο αλάτων Ιχνοστοιχεία Βιταμίνες Παθοβιοχημεία Ο Ενδιάμεσος Μεταβολισμός και η Ρύθμισή του Συνοπτικά Αρχές της ρύθμισης του μεταβολισμού Ορμονικός έλεγχος του μεταβολισμού Μεταβολισμός υδατανθράκων Μεταβολισμός λιπών Κύκλος κιτρικού οξέος και αναπνευστική αλυσίδα Μεταβολισμός πρωτεϊνών και νουκλεϊνικών οξέων Δεξαμενή του ενδιάμεσου μεταβολισμού Βιοχημικές λειτουργίες ορισμένων οργάνων του ανθρώπου Πεπτικός σωλήνας Ήπαρ Αίμα Ανοσοποιητικό σύστημα Νεφροί και Ούρα Συνδετικός και ερειστικός ιστός Μύες και κίνηση Νευρικό σύστημα Ανάπτυξη και διαφοροποίηση Οργανισμοί-μοντέλα της αναπτυξιακής βιολογίας Εμβρυογένεση Διαφοροποίηση κυττάρων και οργάνων Βιοχημεία των καρκινικών κυττάρων Ο καρκίνος ως συνέπεια σωματικών μεταλλάξεων Στάδια της καρκινογένεσης Καρκινογόνοι παράγοντες Ογκογονίδια και ογκοκατασταλτικά γονίδια Απόπτωση Χρωμοσωμικές μεταβολές 759 Ευρετήριο 761