Структура книги
Ниже приведен краткий обзор тем, рассматриваемых в различных частях книги. Можете смело использовать его в качестве оглавления при составлении стратегии обучения.
Часть 1. Основы основ:базовые понятия
В этой части рассматриваются основные аспекты и понятия, встречающи- еся в химии и биохимии. В первой главе приводятся общие сведения о биохи- мии, как научной дисциплине, и связи ее с другими разделами химии и биоло- гии. Вы узнаете о различных видах клеток и составляющих их компонентах.
Во второй главе вам предстоит изучить отдельные концепции гидрохимии и органической химии, имеющие непосредственное отношение к практическому применению в биохимии, включая понятия уровня pH и буферной системы. Последняя глава раздела включает краткий курс органической химии, начина-
ющийся с рассмотрения функциональных групп и заканчивающийся описани-
ем изомеров.
Часть 2. Фундамент биохимии: белки
В этой части основное внимание уделено белкам. В первой главе части вы узнаете о существовании аминокислот — строительных блоков, из которых со-
стоят все белки. В следующей главе вы будет использовать полученные знания для получения последовательностей аминокислот и построения различных ви-
дов белковых структур. Заканчивается часть описанием ферментивной кинети- ки, работающей как катализатор (ускоритель), так и ингибитор (замедлитель)
реакций.
Часть 3. Углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и другие соединения
В этой части вы узнаете о широком разнообразии биохимических соеди-
нений. Вы увидите, что углеводы устроены гораздо сложнее, чем круасан,
которым вы позавтракали сутра, и чтобы заставить вас поверить в это, более детально остановимся на изучении “ сладкой” биохимии! Затем вы познако-
митесь с жирами и узнаете о предназначении стероидов. На следующем этапе
вам предстоит изучить нуклеиновые кислоты и основу генокода биологической
жизни — молекулы ДНК и РНК. В конце части вы рассматриваются витами- ны (те самые, с которыми все мы сталкиваемся каждый день) и гормоны (все очень серьезно — они не так просты, как кажутся на первый взгляд).
20 Введение
Ш-
I
Основы основ:
базовые
по им IИ ИЯ
Освежим в памяти базовые понятиям химии, органической химии и биохимии. Прежде всего акцентируем свое внима-
ние на взаимосвязи биохимии с другими разделами химии и биологии. Вначале рассмотрим виды клеток и постараем- ся понять, из чего они состоят. Затем перейдем к изучению
химии воды в контексте таких биохимических понятий, как уровень pH и буферная система. В конце части постараемся
вспомнить курс органической химии, составляющего основу материала последующих частей.
Глава 1
Что такое биохимия
и почему она важна
»Важность биохимии
»Состав и назначение животных клеток
»Отличия между животными и растительными клетками
ели вы уже изучаете биохимию, то можете пропустить эту главу и сразу
**перейти к изучению глав, в которых рассматриваются темы, вызываю-
щие очевидные затруднения с пониманием. Если же вы находитесь в са-
мом начале пути знакомства с биохимией или только планируете исследовать новую область знаний, то обязательно ознакомьтесь со следующим материа- лом. В этой главе приведены основные сведения о клетках и их составных ча-
стях, имеющих исключительную важность для биохимии.
Потеряться в материале, насыщенном техническими подробностями, и забыть о конечной цели обучения не так уж и сложно. Эта глава призвана сформировать базис знаний, на котором будет построено все последующее
обучение.
Почему биохимия
Легко предположить, что самым простым ответом на этот вопрос будет “ По- чему бы и нет?” или “ Потому, что ее важно знать!” .
Первый ответ, на самом деле, не такой уж и уклончивый. Оглянитесь во- круг — живая природа повсюду. Все процессы, отвечающие за рост, размно- жение, старение и смерть, по своей сути имеют биохимическую природу. Для стороннего наблюдателя живой мир, основанный на мириадах химических ре- акций, которые протекают внутри всех без исключения организмов, кажется невероятно сложным. Их слаженность и строгая последовательность вызывает неподдельный интерес и искреннее удивление.
Джон был необычайно поражен, когда впервые узнал о минимальной разни-
це в структурах крахмала и целлюлозы: неужели столь “ незначительное” отли-
чие в единственной связи может выступать основной причиной различий меж-
ду картофелем и деревом. Этот невероятный факт послужил толчком к углу- бленному изучению биохимических процессов, происходящих внутри живых существ, в попытках докопаться до их сути. Не забывайте время от времени отстраняться от сложных научных подробностей, чтобы насладиться разноо-
бразием и красотой жизненных форм.
С чего начинается биохимия?
Биохимия — это химия живого организма. Биохимики изучают химические
реакции, происходящие в организме на молекулярном уровне. Биохимия выде-
ляется в отдельный раздел химии. В школах она может преподаваться в едином
курсе биологии, или же разделяться между курсами химии и биологии.
На самом деле биохимия сочетает в себе концепции всех известных разде- лов химии. Как известно, строительными элементами всего живого являются атомы углевода, что делает органическую химию необычайно важной дисци-
плиной для биохимии. Биохимикам часто приходится определять скорость прохождения реакции — а это область ответственности физической химии.
В состав многих биохимических структур, например таких, как гемоглобин,
входят металлы. Изучением их поведения занимается неорганическая химия.
Чтобы определить количественный состав и структуру молекул, биохимики
применяют сложные инструменты аналитической химии.Кроме того биохимия имеет много общего с молекулярной биологией — обе научные дисциплины из-
учают живые системы на молекулярном уровне, но биохимики акцентируют свое внимание преимущественно на проходящих в них химических реакциях.
Зачастую биохимикам приходится изучать транспорт отдельных электронов
внутрь клетки или даже процессов, связанных с пищеварением. В область их интересов входит все живое!
26 |
ЧАСТЬ 1 Основы основ: базовые понятия |