A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András"

Artúr Bogdán
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 A biokémia alapjai Wunderlich Lívius Szarka András Összefoglaló: A jegyzet elsősorban egészségügyi mérnök MSc. hallgatók részére íródott, de hasznos segítség lehet biomérnök és vegyészmérnök hallgatók számára is. A jegyzetben alapvető kémiai és sejtbiológiai ismeretek is találhatóak, melyek elsajátítása lehetővé teszi a különösebb biológiai/kémiai előképzettség nélküli biokémia tanulást. A fontosabb makromolekulák bemutatása után a szerzők igyekeztek logikusan követni a biokémia törvényszerűségeit, és amennyire csak lehetett, háttérbe szorítani a száraz adatok ismertetését. A fő hangsúly a bioenergetika és a metabolizmus összefüggéseire került, elsősorban az emberi test biokémiai folyamatait vizsgálva. Míg a szénhidrátok és a lipidek anyagcseréje valamivel részletesebben, az aminosavak és nukleotidok anyagcseréje csak érintőlegesen kerül ismertetésre. Fontosságuk miatt a nukleinsavak és a fehérjék szintézisével külön fejezet foglalkozik. Kulcsszavak: biokémia, makromolekula, szénhidrát, glükóz, lipid, aminosav, fehérje, nukleinsav, nukleotid, bioenergetika, enzim, metabolizmus, glikolízis, citrátkör, fotoszintézis Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Typotex Kiadó 2013

A jegyzetben alapvető kémiai és sejtbiológiai ismeretek is találhatóak, melyek elsajátítása lehetővé teszi a különösebb biológiai/kémiai előképzettség nélküli biokémia tanulást.

COPYRIGHT: Wunderlich Lívius PhD, Szarka András PhD, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Creative Commons NonCommercial-NoDerivs 3.0 (CC BY-NC-ND 3.

2 COPYRIGHT: Wunderlich Lívius PhD, Szarka András PhD, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Creative Commons NonCommercial-NoDerivs 3.0 (CC BY-NC-ND 3.0) A szerző nevének feltüntetése mellett nem kereskedelmi céllal szabadon másolható, terjeszthető, megjelentethető és előadható, de nem módosítható. Szakmai lektor: Zimányiné Ratkai Tünde, Stefán Gábor ISBN Készült a Typotex Kiadó gondozásában Felelős vezető: Votisky Zsuzsa Készült a TÁMOP-4.1.2/A/1-11/ számú, Konzorcium a biotechnológia és bioinformatika aktív tanulásáért című projekt keretében.

0) A szerző nevének feltüntetése mellett nem kereskedelmi céllal szabadon másolható, terjeszthető, megjelentethető és előadható, de nem

3 Tartalomjegyzék Előszó Kémiai alapok Általános kémia Atomok Az atomok felépítése Atompályák Elemek Kémiai kötések Elsőrendű kötések Ionos kötés Fémes kötés Kovalens kötés Másodrendű kötések Szerves kémia Szénhidrogének Telített szénhidrogének Telítetlen szénhidrogének Funkciós csoportok Szénvegyületek szerkezete Szerkezeti izoméria Geometriai izoméria Sztereoizoméria Konformációs izoméria Kémiai reakciók Sav-bázis reakciók Redox reakciók Sejtbiológiai alapok A prokarióta sejt Az eukarióta sejt Sejtmag Mitokondrium Endoplazmás retikulum Golgi-készülék Lizoszómák Peroxiszómák Színtestek Vakuólum Citoszkeleton Makromolekulák Szénhidrátok Wunderlich Lívius, Szarka András

.. 20 1.2.1.1. Telített szénhidrogének... 21 1.2.1.2. Telítetlen szénhidrogének... 23 1.2.2. Funkciós csoportok... 25 1.2.3. Szénvegyületek szerkezete... 27 1.2.3.1. Szerkezeti izoméria... 27 1.2.3.2. Geometriai izoméria.

4 4 A biokémia alapjai Monoszacharidok Diszacharidok Poliszacharidok Lipidek Zsírsavak Trigliceridek Foszfolipidek Koleszterin Fehérjék Aminosavak Elsődleges szerkezet Másodlagos szerkezet Harmadlagos szerkezet Negyedleges szerkezet Fehérjék, lipidek, szénhidrátok kapcsolatai Nukleinsavak Nukleotidok A nukleinsav szerveződése RNS DNS Proteinek és nukleinsavak kapcsolata Enzimológia Az enzimek szerepe Szerkezet és funkció Szabályozás Katalízis Enzimkinetika Reverzibilis szabályozás típusai Enzimek osztályozása Oxidoreduktázok Oxidázok Dehidrogenázok Oxigenázok Peroxidázok Transzferázok Hidrolázok Liázok Izomerázok Ligázok Izoenzimek Bioenergetika Az energia forrása Az energia megjelenési formája Kémiai reakciók energetikája Kapcsoltság Csoportátvitel A foszforilcsoport átvitele Az adenozin-trifoszfát (ATP) mint energiahordozó Foszforilcsoporttal működő enzimek Wunderlich Lívius, Szarka András

.. 57 3.4. Fehérjék, lipidek, szénhidrátok kapcsolatai... 58 3.5. Nukleinsavak... 60 3.5.1. Nukleotidok... 60 3.5.2. A nukleinsav szerveződése... 60 3.5.3. RNS... 62 3.5.4. DNS... 63 3.6. Proteinek és nukleinsavak kapcsolata.

5 Tatalomjegyzék Az ATP felhasználása Magas energiájú foszfátok Az acilcsoport szállítása A glukozil-csoport szállítása A karboxilcsoport szállítása Az aminocsoport szállítása Elektronszállítók, biológiai oxidáció NAD, NADP FAD és FMN Ubikinon Vas-kén komplexek Porfirinvázas elektron-szállítók A szénhidrátok anyagcseréje Szénhidrátok emésztése A glükóz felszívódása A glikolízis folyamata A befektetési szakasz A haszonszerzés szakasza Energetika A NADH sorsa Anaerob körülmények Aerob körülmények A glukoneogenezis folyamata A glikolízis és a glikoneogenezis koordinált szabályozása A fruktóz-6-p/fruktóz-1,6-biszfoszfát átalakulás szabályozása A piruvát-kináz szabályozása A glikogén szintézise (glikogenezis) A glikogén lebontása (glikogenolízis) A glikogenezis és a glikogenolízis koordinált szabályozása A NADPH forrása A pentóz-foszfát út és ciklus A fruktóz és a galaktóz anyagcseréje A fruktóz lebomlása A galaktóz átalakulásai A piruvát sorsa; a citromsav-ciklus A piruvát dehidrogenáz Az enzimkomplex működése Az enzimkomplex szabályozása Az acetil-koa sorsa; a citrát-ciklus A citrátkör reakciói A citrát-ciklus hozadéka A citrátkör szabályozása A citrátkör amfibolikus szerepe Az acetil-koa sorsa; a glioxalát-ciklus Elektrontranszport-lánc és energiatermelés A mitokondrium elektrontranszport-lánca A transzportlánc tagjai Elektrokémiai gradiens és energiatermelés Az aerob glükóz-lebontás energiamérlege Wunderlich Lívius, Szarka András

..101 5.4.5. Porfirinvázas elektron-szállítók...101 6. A szénhidrátok anyagcseréje...103 6.1. Szénhidrátok emésztése...103 6.2 A glükóz felszívódása...105 6.3. A glikolízis folyamata...108 6.3.1. A befektetési szakasz.

6 6 A biokémia alapjai Oxidatív energiatermelés és kapcsoltság A fotoszintézis folyamatai A fotoszintézisről általánosságban A fotoszintézis helyszíne a kloroplaszt A két fotorendszer ATP-szintézis, ciklikus fotofoszforiláció Calvin-ciklus Fotorespiráció, C4 útvonal A lipidek anyagcseréje A lipidek emésztése A lipidek szállítása Bélből a májba A májból a perifériára A perifériáról a májba Energiatermelés lipidekből A zsírok mobilizációja A zsírsavak β-oxidációja Transzport Oxidáció Energiamérleg Rendhagyó esetek A lipidek felépülése Zsírsavak szintézise Transzport Szintézis A zsírsav-szintézis energiamérlege A zsírsavak további sorsa Trigliceridek szintézise Foszfolipidek szintézise A koleszterin metabolizmusa Epesavak körforgása A ketontestek Ketontestek szintézise Ketontestek felhasználódása Cukorbetegség Az aminosavak anyagcseréje A fehérjék bontása Exogén proteázok Endogén proteázok Aminosavak felszívódása Aminosavak átalakulásai Nem-esszenciális aminosavak szintézise Glutamát, glutamin, aszpartát, alanin, aszparagin szintézise C1-töredék szállítók Szerin és glicin szintézise A cisztein keletkezése A prolin és az ornitin szintézise A tirozin szintézise Az esszenciális aminosavak szintézise Wunderlich Lívius, Szarka András

1 A lipidek emésztése...151 9.2. A lipidek szállítása...152 9.2.1. Bélből a májba...152 9.2.2. A májból a perifériára...153 9.2.3. A perifériáról a májba...154 9.3. Energiatermelés lipidekből...155 9.

7 Tatalomjegyzék A lizin, treonin és metionin szintézise Valin, leucin és izoleucin szintézise Hisztidin, fenilalanin, tirozin és triptofán szintézise Az aminosavak lebontása: a nitrogén sorsa Az aminosavak lebontása: a szénlánc sorsa A glutamát, glutamin, prolin, arginin és hisztidin lebomlása A metionin, treonin, izoleucin és valin lebomlása A fenilalanin, tirozin, aszparagin és aszpartát lebomlása A cisztein, triptofán, alanin, szerin és glicin lebomlása Lizin és leucin lebomlása Összefoglalás A nukleotidok anyagcseréje A nukleinsavak emésztése Nukleotidok de novo szintézise Purin nukleotidok szintézise Pirimidin nukleotidok szintézise Dezoxiribonukleotidok keletkezése Nukleotidok lebomlása Purin nukleotidok lebomlása A pirimidin nukleotidok lebomlása Mentő utak Replikáció, transzkripció, transzláció Replikáció Replikáció prokariótákban Replikáció eukariótákban A DNS hibajavítás Mutációk Transzkripció Transzkripció prokariótákban A prokarióta RNS-ek szerveződése A transzkripció szabályozása prokariótákban Az eukarióta mrns szerveződése Eukarióta génszabályozás Transzláció Biokémia és egészség A táplálkozás biokémiája Biotranszformáció Előkészítő fázis Konjugációs fázis Kiürítési fázis Az alkohol metabolizmusa A metabolikus útvonalak Az alkohol káros hatásai Felhasznált irodalom Wunderlich Lívius, Szarka András

..192 10.2.4.3. A fenilalanin, tirozin, aszparagin és aszpartát lebomlása...193 10.2.4.4. A cisztein, triptofán, alanin, szerin és glicin lebomlása...193 10.2.4.5. Lizin és leucin lebomlása...195 10.

Hasonló dokumentumok

A biokémia alapjai Wunderlich Lívius Szarka András

A biokémia alapjai Wunderlich Lívius Szarka András A biokémia alapjai írta Wunderlich Lívius és Szarka András Szerzői jog 2014 Wunderlich Lívius PhD, Szarka András PhD, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi