Chemia bionieorganiczna / Rosette M. Roat-Malone ; red. nauk. Barbara Becker. Warszawa, Spis treści

Transkrypt

1 Chemia bionieorganiczna / Rosette M. Roat-Malone ; red. nauk. Barbara Becker. Warszawa, 2010 Spis treści Przedmowa IX 1. WYBRANE ZAGADNIENIA CHEMII NIEORGANICZNEJ Wprowadzenie Niezbędne pierwiastki chemiczne Metale w układach biologicznych: przegląd Podstawy chemii nieorganicznej Kompleksowanie jonów metali o znaczeniu biologicznym Termodynamika Kinetyka Struktura elektronowa i geometryczna metali w układach biologicznych Chemia biometaloorganiczna Przeniesienie elektronu Podsumowanie 27 Bibliografia PODSTAWY BIOCHEMII Wprowadzenie Białka Białka zbudowane są z aminokwasów Struktura białek Sekwencjonowanie białek i proteomika Funkcje białek, enzymy i kinetyka enzymatyczna Kwasy nukleinowe Bloki budulcowe DNA i RNA Molekularne struktury DNA i RNA Przekazywanie informacji genetycznej Mutacje genetyczne i ukierunkowana mutageneza Geny i klonowanie Genomika i genom ludzki Białka z motywem palca cynkowego Przykłady zastosowań Podsumowanie i wnioski 74 Bibliografia METODY INSTRUMENTALNE Wstęp 76

2 Analityczne metody instrumentalne Metody spektroskopowe Spektroskopia absorpcyjna promieniowania rentgenowskiego (XAS i EXAFS) Podstawy teoretyczne i sprzęt Przykłady zastosowań Rentgenowska analiza strukturalna Wstęp Krystalizacja i cechy kryształów Teoria i aparatura Przykłady zastosowań Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Podstawy teoretyczne Przesłanianie jąder i przesunięcie chemiczne SprzęŜenie spinowo-spinowe Techniki całkowania sygnałów spektralnych i rozprzęgania spinów Zjawisko relaksacji magnetycznej jąder Jądrowy efekt Overhausera (NOE) Otrzymywanie widma NMR Dwuwymiarowa (2D) spektroskopia NMR Dwuwymiarowa spektroskopia korelacyjna NMR (COSY i TOCSY) Spektroskopia jądrowego efektu Overhausera (NOESY) Wielowymiarowa spektroskopia NMR Przykłady zastosowań Spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego Teoria i wyznaczanie wartości współczynnika g Odziaływania nadsubtelne i supernadsubtelne Podwójny rezonans elektronowo-jądrowy oraz modulacja powłoki elektronowego echa spinowego Przykłady zastosowań Spektroskopia Mössbauera Podstawy teoretyczne Rozszczepienie kwadrupolowe i przesunięcie izomeryczne Magnetyczne oddziaływania nadsubtelne Przykłady zastosowań Inne metody instrumentalne Mikroskopia sił atomowych Szybkie metody czasowo-rozdzielcze Spektrometria mas Podsumowanie i wnioski 157 Bibliografia SPRZĘT KOMPUTEROWY, OPROGRAMOWANIE I METODY OBLICZENIOWE W CHEMII Wprowadzenie do metod komputerowych 160

3 4.2. Sprzęt komputerowy (hardware) Modelowanie molekularne i mechanika molekularna Wprowadzenie do MM Modelowanie Molekularne, Mechanika Molekularna i Dynamika Molekularna Modelowanie biomolekuł Przykład opisowy modelowania molekularnego Metody obliczeniowe oparte na mechanice kwantowej Wprowadzenie Metody ab initio Teoria funkcjonałów gęstości Metody półempiryczne Programy komputerowe przydatne w chemii Programy matematyczne Zasoby dostępne online w sieci world wide web Zasoby nomenklaturowe i wizualizacyjne Strony towarzystw naukowych, przeszukiwanie literatury online, strony internetowe poświęcone materiałom i wyposaŝeniu Podsumowanie i wnioski 189 Bibliografia METALE 1. I 2. GRUPY UKŁADU OKRESOWEGO W UKŁADACH BIOLOGICZNYCH: HOMEOSTAZA I BIOCZĄSTECZKI ZAWIERAJĄCE JONY METALI 1. GRUPY Wstęp Homeostaza metali i niektórych niemetali Fosfor w postaci jonów ortofosforanowych(v) Jony potasu, sodu oraz chlorkowe Homeostaza wapnia Przenoszenie cząsteczek i jonów przez błony Dyfuzja bierna Dyfuzja ułatwiona Transport aktywny i pompy jonowe Białka zaleŝne od potasu ATPazaNa + -K + : Pompa sodowa Potasowe kanały jonowe Wnioski 239 Bibliografia METALE GRUPY W UKŁADACH BIOLOGICZNYCH: GRUPA Wprowadzenie Magnez i katalityczny RNA Wprowadzenie Analiza roli jonu metalu Rybozymy intronów grupy I 247

4 Rybozym typu głowy młotka Cząsteczki zaleŝne od wapnia Wprowadzenie Kalmodulina Przenoszenie fosforylu: ATPazy typu P Wprowadzenie Wapniowe ATPazy typu P Wnioski 343 Bibliografia BIAŁKA I ENZYMY ZAWIERAJĄCE śelazo Wprowadzenie: białka zawierające Ŝelazo z ligandami porfirynowymi Mioglobina i hemoglobina Mioglobina i hemoglobina podstawy Struktura hemowej grupy prostetycznej Zachowanie ditlenu związanego z metalami Struktura centrum aktywnego mioglobiny i hemoglobiny: porównanie ze związkami modelowymi Uwagi o związkach kompleksowych Związki modelowe zawierające Ŝelazo Wiązanie CO z mioglobiną, hemoglobiną i związkami modelowymi Wnioski Wprowadzenie do cytochromów Cytochrom P450: monooksygenaza Wprowadzenie Cytochrom P450: struktura i funkcja Cytochrom P450: mechanizm działania Metody analityczne: rentgenowska analiza strukturalna Modele cytochromu P Cytochrom P450. Podsumowanie Cytochrom b(6)f: cytochrom roślinny Wprowadzenie Metalokofaktory cytochromu b(6)f Cytochrom bc 1 : cytochrom bakteryjny Wprowadzenie Struktura cytochromu bc Metalokofaktory cytochromu bc Cykl Q cytochromu bc Inhibitory cytochromu bc Cytochrom bc 1 podsumowanie Cytochromy c Wprowadzenie Mitochondrialny cytochrom с (droŝdŝe) Mitochondrialny cytochrom с (serce konia) Cytochrom с pofałdowanie, przenoszenie elektronów i apoptoza

5 komórki Cytochrom с podsumowanie Oksydaza cytochromu с Wprowadzenie Miejsca wiązania metali w oksydazie cytochromu с Wiązanie ditlenu, translokacja protonów i transport elektronów Modele oksydazy cytochromu с i techniki analityczne stosowane w ich badaniu Oksydaza cytochromu с podsumowanie Niehemowe białka zawierające Ŝelazo Wprowadzenie Białka zawierające klastery Ŝelazowo-siarkowe Białka z wiązaniem Ŝelazo-tlen Wnioski 469 Bibliografia 469 SKOROWIDZ 477 oprac. BPK