Opis
W organizmach zarówno roślin, zwierząt, jak i ludzi występują miliardy białek, które są biopolimerami. Pełnią one funkcje związane z podtrzymywaniem i regulacją procesów życiowych oraz stanowią materiał budulcowy struktur komórkowych i tkanek. Biopolimery są materiałami odnawialnymi, biodegradowalnymi, co ma duże znaczenie w ekosystemie. Mają szeroki wachlarz zastosowań od przemysłu spożywczego, tekstylnego aż do medycyny i kosmetyki włącznie. O znaczeniu biopolimerów i konieczności poznania ich roli w życiu człowieka i ich przemianach w przyrodzie świadczy ogromna liczba badań, których wyniki są opublikowane w licznych publikacjach. O ważności tych badań dla ludzkości świadczy m.in. uhonorowanie licznych naukowców zajmujących się biopolimerami Nagrodą Nobla. Książka prezentuje wybrane zagadnienia, szczególnie ważne dla tematyki biopolimerów. Są one opracowane systematycznie w możliwie najprzystępniejszy sposób. Rysunki i tabele uzupełniają treść i warto je dokładnie przeanalizować. Dużo znamiennych terminów, z różnych dziedzin, m. in. z chemii, biologii i medycyny ma objaśnienie znaczenia umieszczone na aplach. Szczególną uwagę Autor poświecił badaniom eksperymentalnym biopolimerów i wskazówkom do przeprowadzania ćwiczeń laboratoryjnych z tego zakresu. Każdy rozdział kończy się spisem literatury, który umożliwi zainteresowanemu czytelnikowi rozszerzenie wiedzy w oparciu o oryginalne źródło. Z recenzji Tematyka zawarta w obu tomach publikacji Biopolimery dotyczy materiałów syntezowanych przez organizmy żywe a zatem odnawialnych, co ma niebagatelne znaczenie dla ekosystemu. Materiały te są znane i stosowane przez ludzkość od setek lat. Jednakże poznanie struktury i niektórych wysublimowanych zastosowań biopolimerów jest dziełem naukowców głównie XX i XXI wieku. Autorowi udało się przedstawić olbrzymi zasób wiedzy w sposób czytelny, unikając wielu zawiłości i wzorów matematycznych. Liczne wzory chemiczne są wizualnie przejrzyste, a mikrofotografie obiektów badań uzyskane za pomocą technik pozwalają wniknąć w głąb materii. Prof. dr hab. Danuta Żuchowska Spis treści1. KWASY NUKLEINOWE DNA I RNA - KLUCZE DO SYNTEZY BIAŁEK 1 1.1. Krótka historia DNA i RNA i ich roli w dziedziczeniu 1 1.2. Podstawowe pojęcia terminologiczne dotyczące budowy kwasów nukleinowych 3 1.2.1. Komplementarność par zasad 6 1.2.2. Budowa helisy DNA 8 1.2.3. Kwas rybonukleinowy (RNA) 11 1.3. Metody oczyszczania kwasów nukleinowych 15 1.3.1. Denaturacja termiczna DNA 16 1.3.2. Hydroliza chemiczna kwasów nukleinowych 17 1.3.3. Degradacja enzymatyczna 18 1.4. Sekwencjonowanie DNA 19 1.4.1. Metoda Sangera terminacji wydłużania łańcucha 20 1.4.2. Metoda Gilberta—Maxama 21 1.4.3. Oznaczanie ilości DNA metodą spektrofotometryczną 23 1.5. Replikacja DNA 24 1.6. Przekazywanie informacji genetycznej 29 1.7. Transkrypcja i translacja tRNA 36 1.8. Projekt poznania genomu ludzkiego 39 1.9. Inżynieria genetyczna 40 1.10. Klonowanie DNA 42 LITERATURA 46 2. BIAŁKA - BIOPOLIMERY ŻYCIA 51 2.1. Historia badań nad białkami w skrócie 51 2.2. Aminokwasy - elementarny budulec białek 53 2.2.1. Synteza organiczna aminokwasów 60 2.3. Budowa białek 64 2.3.1. Peptydy 64 2.3.2. Podział grupowy białek 65 2.3.3. Polipeptydy i białka 70 2.3.4. Budowa konformacyjna białek 76 2.3.5. Zwijanie i rozwijanie białek 88 2.3.6. Dysocjacja aminokwasów i białek 91 2.4. Cięcie białek 95 2.4.1. Oznaczanie aminokwasów N- i C-końcowych 97 2.4.2. Enzymatyczna fragmentacja białek 99 2.4.3. Sekwencjonowanie białek 101 2.5. Barwienie aminokwasów i biopolimerów w reakcjach chemicznych 105 2.5.1. Barwienie identyfikacyjne białek 105 2.6. Białka z grupami siarkowymi (—SM; —S—S—) 114 2.6.1. Wykrywanie siarki cysteiny i cystyny 115 2.6.2. Redukcja mostków disiarczkowych 116 2.7. Chemiczna synteza białek 120 2.8. Modyfikacja białek 124 2.9. Analiza instrumentalna w badaniach białek 128 2.9.1. Zagadnienia proteomiki 129 2.9.2. Bazy danych 131 2.10. Przykłady specyficznych peptydów i białek 134 2.10.1. Insulina do walki z cukrzycą 134 2.10.2. Białka motoryczne mięśni - miozyna 136 2.10.4. Białka motoryczne - kinezyna i dyneina 139 2.10.3. Białka krwi 142 2.10.5. Białka supertoksyczne grzybów 144 2.10.6. Białka supertoksyczne jadu węży 146 2.10.7. Priony 147 2.11. Co było pierwsze — białko czy DNA? 148 2.12. Enzymy — biokatalizatory 149 2.12.1. Historia enzymów w skrócie 149 2.12.2. Podział grupowy enzymów 150 2.12.3. Kinetyka reakcji enzymatycznych 154 2.12.4. Enzymatyczna aktywność enzymu 162 2.12.5. Kofaktory i koenzymy 165 2.12.6. Metaloenzymy 170 2.12.7. Inhibitory aktywacji enzymów 172 2.12.8. Reakcje metaboliczne enzymów 178 2.12.9. Immobilizacja enzymów 179 2.13. Rola nukleotydów AMP, ADP i ATP w magazynowaniu energii 183 2.13.1. ATP - adenozyno-5'-trifosforan 183 2.13.2. AMP - adenozyno-5'-monofosforan 185 2.13.3. Dinukleotydy nikotynoamidoadeniny (NADPH i NAD+) 185 LITERATURA 188 3. BIAŁKA STRUKTURALNE 199 3.1. Białka strukturalne 199 3.1.1. Kolagen 199 3.1.2. Właściwości kolagenu 211 3.1.3