ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет В. В. Родин ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ, КОЛЛОИДНОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ Курс лекций Издание второе, переработанное и дополненное Ставрополь «АГРУС» 2012 УДК 54 ББК 24я7 Р60 Рецензенты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ставропольского НИИ животноводства и кормопроизводства Л. Н. Чижова; доктор биологических наук, профессор Ставропольского государственного аграрного университета А. Н. Квочко Р60 Родин, В. В. Основы физической, коллоидной и биологической химии : курс лекций / В. В. Родин ; Ставропольский государственный аграрный университет. <...> Для студентов вузов заочных отделений факультетов ветеринарной медицины и технологического менеджмента. <...> Биохимия гена и передача генетической информации . <...> 123 6 СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ АДГ АКР АКТГ АлТ АМФ АДФ АТФ АХЭ в-во вит. <...> ИЭТ кДа КРС КрФ к-та КФ ЛДГ ЛЖК ЛПНП ЛПВП ЛТПФ М алкогольдегидрогеназа активные кислородные радикалы адренокортикотронный гормон аланинаминотрансфераза аденозинмонофосфорная кислота аденозиндифосфорная кислота аденозинтрифосфорная кислота ацетилхолинэстераза вещество витамин высокомолекулярные соединения в том числе гаммааминомасляная кислота глютаминовая кислота глицеральдегид-3-фосфат глюкозо-6-фосфат гуанозинтрифосфат грамм-эквивалент дальтон диацилглицерид дезоксирибонуклеиновая кислота жирная кислота желудочно-кишечный тракт живая масса изоэлектрическая точка килодальтон (тысяч дальтон) крупный рогатый скот креатинфосфат кислота классификация ферментов лактатдегидрогеназа летучие жирные кислоты липопротеины низкой плотности липопротеины высокой плотности липотиаминпирофосфат молекулярная масса 7 МДГ МКБ НАД НАДФ Нв ОВР ПАВ ПВК ПТГ ПФП Р-Р р-р РНК мРНК рРНК тРНК СТГ ТТГ ТТФ ТХУ ФАФС ФАД физр-р ФМН Фн ФФн Фр-6-ф Фр-1-ф малатдегидрогеназа молочнокислые бактерии никотинамидадениндинуклеотид никотинамидадениндинуклеотидфосфат гемоглобин окислительно-восстанови <...>
Основы_физической,_коллоидной_и_биологической_химии_.pdf
УДК 54
ББК 24я7
Р60
Рецензенты:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Ставропольского НИИ животноводства
и кормопроизводства
Л. Н. Чижова;
доктор биологических наук, профессор Ставропольского
государственного аграрного университета
А. Н. Квочко
Р60
Родин, В. В.
Основы физической, коллоидной и биологической химии
: курс лекций / В. В. Родин ; Ставропольский государственный
аграрный университет. – 2-е изд., перераб.
и доп. – Ставрополь : АГРУС, 2012. – 124 с.
ISBN 978-5-9596-0577-3
Включает краткое содержание основных тем, изучаемых по данной дисциплине,
вопросы для самоконтроля и список рекомендуемой литературы.
Для студентов вузов заочных отделений факультетов ветеринарной
медицины и технологического менеджмента.
УДК 54
ББК 24я7
ISBN 978-5-9596-0577-3
© Родин В. В., 2012
© ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный
аграрный университет, 2012
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список условных сокращений .....................................................................................7
Введение ........................................................................................................................9
1. Основы физической химии .........................................................................10
1.1. Энергетика и кинетика химических процессов в организме ...................10
1.2. Свойства дисперсных систем и растворов биополимеров ....................... 11
1.3. Водородный показатель и его биологическое значение ...........................12
1.4. Буферные системы .......................................................................................14
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................15
2. Основы коллоидной химии .........................................................................15
2.1. Свойства коллоидных систем......................................................................15
2.2. Коагуляция коллоидов .................................................................................17
2.3. Поверхностное натяжение в жидкостях .....................................................18
2.4. Виды адсорбции ...........................................................................................19
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................19
3. Биохимия животных ......................................................................................20
3.1. Химия белков и нуклеиновых кислот ........................................................20
3.2. Классификация аминокислот, их строение и номенклатура ....................21
3.3. Структура белковых молекул ......................................................................24
3.4. Физико-химические свойства белков .........................................................26
3.5. Классификация белков .................................................................................27
3.6. Строение и функции нуклеиновых кислот ................................................29
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................32
4. Ферменты, их строение и функции ..........................................................32
4.1. Методы получения и обнаружения ферментов .........................................33
4.2. Химическое строение ферментов ...............................................................33
4.3. Строение и функции коферментов .............................................................34
4.4. Кинетика и механизм действия ферментов ...............................................37
4.5. Основные (общие) свойства ферментов.....................................................38
4.6. Международная классификация ферментов ..............................................39
4.7. Применение ферментов ...............................................................................42
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................43
3
Стр.3
5. Витамины ...........................................................................................................43
5.1. Причины авитаминозов и гиповитаминозов ............................................43
5.2. Классификация и характеристика витаминов ...........................................44
5.2.1. Жирорастворимые витамины ............................................................44
5.2.2. Водорастворимые витамины .............................................................49
5.3. Биофлавоноиды ............................................................................................55
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................55
6. Гормоны, их строение и функции .............................................................55
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................62
7. Обмен веществ и энергии ............................................................................63
8. Биологическое окисление ............................................................................63
8.1. Ферменты и коферменты биологического окисления ..............................63
8.2. Современное представление о биологическом окислении ......................63
8.3. Типы реакций дегидрирования ...................................................................64
8.4. Окислительное фосфорилирование............................................................65
8.5. Макроэргические фосфорные соединения ................................................66
8.6. Свободное окисление
(разобщение окисления и фосфорилирования) .........................................67
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................68
9. Обмен белков ....................................................................................................68
9.1. Биологическая ценность кормового белка .................................................68
9.2. Переваривание белков..................................................................................69
9.3. Гниение белков в толстом кишечнике
и обезвреживание продуктов гниения ........................................................70
9.4. Обмен аминокислот в тканях ......................................................................71
9.5. Образование аммиака в тканях и пути его обезвреживания ....................72
9.6. Биосинтез белков ..........................................................................................73
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................74
10. Обмен нуклеиновых кислот ......................................................................74
10.1. Биосинтез РНК и ДНК ..............................................................................75
10.2. Биохимия гена
и передача генетической информации .....................................................77
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................77
4
Стр.4
11. Обмен углеводов ...........................................................................................78
11.1. Углеводы растительных и животных организмов ................................78
11.2. Гетерополисахариды (мукополисахариды) ...........................................79
11.3. Переваривание и всасывание углеводов ................................................79
11.4. Синтез и распад гликогена в печени ......................................................80
11.5. Обмен углеводов в тканях .......................................................................81
11.5.1. Анаэробное окисление ................................................................82
11.5.2. Аэробное окисление ....................................................................84
11.5.3. Пентозофосфатный путь (пентозный цикл) .............................85
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................86
12. Химия и обмен липидов .............................................................................87
12.1. Физико-химические свойства жиров (триглициридов) ........................87
12.2. Химия фосфолипидов .............................................................................93
12.3. Обмен стеринов .......................................................................................95
Вопросы для самоконтроля .....................................................................................96
13. Взаимосвязь обмена белков, углеводов и липидов ..........................97
14. Водно-минеральный обмен ......................................................................98
14.1. Обмен воды ..............................................................................................98
14.2. Минеральный обмен ................................................................................99
Вопросы для самоконтроля ...................................................................................102
15. Биохимия крови .........................................................................................102
15.1. Белки плазмы и сыворотки крови ........................................................103
15.2. Остаточный (небелковый) азот крови ..................................................104
15.3. Строение, синтез и распад гемоглобина (Нb) .....................................104
15.4. Дыхательные функции крови ...............................................................106
Вопросы для самоконтроля ...................................................................................106
16. Биохимия мышечной ткани...................................................................107
16.1. Белки мышц ............................................................................................108
16.2. Азотистые экстрактивные вещества мышц .........................................108
16.3. Обмен веществ в работающей мышце.................................................109
Вопросы для самоконтроля ................................................................................... 111
17. Биохимия нервной ткани ........................................................................ 111
Вопросы для самоконтроля ................................................................................... 113
5
Стр.5
18. Биохимия соединительной ткани,
кожи и шерстной продуктивности ............................................................... 114
18.1. Биохимия костной ткани ....................................................................... 114
18.2. Биохимия кожи и шерсти ...................................................................... 115
Вопросы для самоконтроля ................................................................................... 116
19. Биохимия мочи ........................................................................................... 116
Вопросы для самоконтроля ................................................................................... 117
20. Биохимия молока и молокообразования........................................... 117
20.1. Биосинтез молока .................................................................................. 117
20.2. Физико-химические свойства молока .................................................. 118
20.3. Молозиво ................................................................................................ 119
Вопросы для самоконтроля ...................................................................................120
21. Биохимия яиц и яичной продуктивности .........................................120
22. Биохимические функции структурных элементов клетки ........121
Библиографический список .....................................................................................123
6
Стр.6