Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 491369)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента

Биоэнергетические процессы (125,00 руб.)

0   0
Первый авторУзденский А. Б.
АвторыЮжный федеральный ун-т
ИздательствоРостов н/Д.: Изд-во ЮФУ
Страниц124
ID637048
АннотацияБиоэнергетика — один из центральных разделов биофизики и биохимии. В предлагаемом учебном пособии сжато и четко изложены как фундаментальные основы биоэнергетических процессов, лежащих в основе всех жизненных функций клеток и организмов, так и современное состояние этой проблемы с учетом последних достижений текущего десятилетия. Особое внимание уделено молекулярным механизмам биологического окисления и фотосинтеза.
Кому рекомендованоДля студентов и аспирантов биологических, медицинских и сельскохозяйственных специальностей, специалистов — биологов, медиков, работников сельского хозяйства, а также всех, интересующихся фундаментальными биологическими процессами.
ISBN978-5-9275-0829-7
УДК577
ББК28.07
Узденский, А.Б. Биоэнергетические процессы : учеб. пособие / Южный федеральный ун-т, А.Б. Узденский .— Ростов н/Д. : Изд-во ЮФУ, 2011 .— 124 с. : ил. — ISBN 978-5-9275-0829-7

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Узденский БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Учебное пособие Ростов-на-Дону Издательство Южного федерального университета 2011 УДК 557.1 ББК 28.91 У34 Печатается по решению редакционно-издательского совета Южного федерального университета Рецензенты: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ЮНЦ РАН Д. И. <...> Физические механизмы переноса электронов в ЦЭТ . <...> Перенос протонов через внутреннюю митохондриальную мембрану . <...> Биоэнергетические процессы можно разделить на процессы производства и аккумуляции энергии и процессы, в которых за счет запасенной энергии выполняется полезная работа (рис. <...> В первом случае это энергия, заключенная в сложных органических молекулах, а во втором — энергия градиента протонов на мембранах, которая также преобразуется в химическую форму. <...> В фотосинтезирующих организмах кванты солнечного света поглощаются молекулами хлорофилла и переводят их электроны в возбужденное состояние с повышенной энергией. <...> Именно за счет энергии возбужденных электронов в молекулах хлорофилла фотосинтетическая система фототрофов из простых молекул углекислого газа и воды синтезирует глюкозу и другие органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, нуклеотиды и т. д.), из которых впоследствии в организме строят 6 Общие вопросы биоэнергетики ся углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты. <...> Из них клетки извлекают атомы водорода, несущие высокоэнергетические электроны, энергию которых удается частично запасать в виде молекул аденозинтрифосфата (adenosine triphosphate, ATP). <...> ATP — универсальный ν Модуль 1 7 источник энергии, используемый как батарейка, там и тогда, где и когда необходимо выполнить полезную работу. <...> Так, энергетические траты по синтезу разных белков оцениваются в пределах 3000–50 000 ккал/моль. <...> Например, для синтеза одной белковой молекулы с молекулярной массой 40 кДа необходимо порядка 103 молекул ATP, а для синтеза молекулы ДНК — 108 молекул ATP. <...> Этот процесс устроен так, что электроны переносятся <...>
Биоэнергетические_процессы.pdf
УДК 557.1 ББК 28.91 У34 Печатается по решению редакционно-издательского совета Южного федерального университета Рецензенты: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ЮНЦ РАН Д. И. Водолажский; кандидат биологических наук, доцент ЮФУ Р. И. Кирой Учебное пособие подготовлено и издано в рамках национального проекта «Образование» по «Программе развития федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Южный федеральный университет” на 2007–2010 гг.» Узденский А. Б. У34 Биоэнергетические процессы: учебное пособие / А. Б. Узденский. — Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2011. — 124 с. — Табл.: 7; рис.: 64. ISBN 978-5-9275-0829-7 Биоэнергетика — один из центральных разделов биофизики и биохимии. В предлагаемом учебном пособии сжато и четко изложены как фундаментальные основы биоэнергетических процессов, лежащих в основе всех жизненных функций клеток и организмов, так и современное состояние этой проблемы с учетом последних достижений текущего десятилетия. Особое внимание уделено молекулярным механизмам биологического окисления и фотосинтеза. Для студентов и аспирантов биологических, медицинских и сельскохозяйственных специальностей, специалистов — биологов, медиков, работников сельского хозяйства, а также всех, интересующихся фундаментальными биологическими процессами. Табл. — 7. Рис. — 64. УДК 557.1 ББК 28.91 ISBN 978-5-9275-0829-7 © Узденский А. Б., 2011 © Южный федеральный университет, 2011 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2011
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ Модуль 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ БИОЭНЕРГЕТИКИ ................. 5 1.1. Источники энергии для живых организмов ............................. 5 1.2. Основные энерготраты клеток и организмов .......................... 8 1.3. Свободная энергия биохимических реакций ......................... 10 1.4. Окислительно-восстановительные потенциалы .................... 12 Вопросы рубежного контроля к Модулю 1 .................................. 14 Модуль 2. БИОФИЗИКА СИНТЕЗА АТР ................................ 15 2.1. Аденозинтрифосфат (ATP) ...................................................... 15 2.2. Глюкоза ..................................................................................... 20 2.3. Гликолиз .................................................................................... 24 2.4. Ацетилкофермент А и цикл Кребса ........................................ 26 2.5. Перенос электронов ................................................................. 29 2.6. Митохондрии ............................................................................ 30 2.7. Цепь электронного транспорта ............................................... 33 2.7.1. Никотинамидадениндинуклеотид (NAD) ...................... 37 2.7.2. Флавиновые нуклеотиды ................................................. 39 2.7.3. Железо-серные белки ....................................................... 40 2.7.4. Кофермент Q ..................................................................... 41 2.7.5. Цитохромы ........................................................................ 42 2.8. Электронпереносящие комплексы .......................................... 44 2.8.1. Комплекс I: NADH-дегидрогеназа ................................. 45 2.8.2. Комплекс II: сукцинатдегидрогеназа ............................. 46 2.8.3. Комплекс III: цитохромы bc1 ........................................... 48 2.8.4. Комплекс IV: цитохромоксидаза .................................... 49 2.9. Физические механизмы переноса электронов в ЦЭТ ........... 52 2.10. Окислительное фосфорилирование. Хемиосмотическая гипотеза ............................................................................................ 57
Стр.3
2.11. Перенос протонов через внутреннюю митохондриальную мембрану ............................................................................................ 60 2.12. Н+-АТР-синтаза ....................................................................... 65 2.13. Производительность окислительного фосфорилирования ...... 76 2.14. Транспортные процессы в митохондриях ............................ 77 2.15. Регуляция клеточной энергетики .......................................... 79 Вопросы рубежного контроля к Модулю 2 ................................... 80 Модуль 3. БИОФИЗИКА ФОТОСИНТЕЗА .............................. 82 3.1. Общая характеристика фотосинтеза ....................................... 82 3.2. Хлоропласты .............................................................................. 85 3.3. Фотосинтетические пигменты ................................................. 88 3.4. Светособирающие комплексы ................................................. 92 3.5. Механизмы миграции энергии ................................................. 96 3.6. Хлорофилл — «электронный насос» ..................................... 100 3.7. Z-схема фотосинтеза ............................................................... 102 3.7.1. Фотосистема I ............................................................... 103 3.7.2. Фотосистема II .............................................................. 106 3.7.3. Комплекс цитохромов b6f ............................................ 109 3.8. Водоокисляющая система ...................................................... 112 3.9. Цикл Кальвина ......................................................................... 117 Вопросы рубежного контроля к Модулю 3 ................................. 118 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................ 120 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ....................................... 123
Стр.4

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически