Микробиология и мы
Жизнь человека связана многочисленными нитями с крохотными живыми существами, называемыми микроорганизмами. В масштабе биосферы в целом, включающей все регионы планеты, где существует жизнь, микроорганизмы играют важнейшую роль в усвоении солнечной энергии. Биологическая деятельность микроорганизмов является одним из основных этапов в кругооборотах углерода, кислорода, азота и других необходимых для жизни элементов. С другой стороны, микроорганизмы вызывают различные заболевания человека, животных и растений.
На нашем сайте основное внимание будет уделено использованию микроорганизмов человеком. Эти универсальные биологические катализаторы служат человечеству уже многие тысячи лет. Древние греки приписывали богу Дионису изобретение процесса брожения в виноделии, а на «Голубом монументе», датируемом седьмым тысячелетием до нашей эры, изображен процесс пивоварения в Вавилоне. В питании человека уже давно большую роль играют процессы брожения, с помощью которых получают, например, сыр, хлеб, йогурт и соевый соус.
В конце прошлого века Пастер и Тиндалл показали, что любые процессы брожения инициируются микроорганизмами
тем самым было положено начало микробиологии как науки. Эти работы стимулировали дальнейшие исследования, и уже в начале двадцатого века Бухнер, Нейберг и Вайцманн разработали технологические схемы производства этанола, глицерина и других химикатов.
Именно так впервые начало расти учение о биохимии и микробиологии. Более подробно о истории возникновения микробиологии вы можете почитать в разделе "микробиология". В других разделах нашего сайта вы найдете научные труды на тему биохимической инженерии
Введение в микробиологию
Биофизика и клеточная теория
Жизнь человека связана многочисленными нитями с крохотными живыми существами, называемыми микроорганизмами. В масштабе биосферы в целом, включающей все регионы планеты, где существует жизнь, микроорганизмы играют важнейшую роль в усвоении солнечной энергии. (читать далее...)стр. 0 1 2 3 4 5 6
Строение клеток
С помощью
электронного микроскопа было установлено, что существуют два существенно
различающихся типа клеток. Хотя им свойственны и некоторые общие черты, все же
клетки одного типа настолько отличаются от клеток другого типа по структуре и
функциям, что целесообразно рассматривать их раздельно. (читать далее...)
стр. 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Важнейшие
типы клеток
В этом разделе будет вкратце
рассмотрена классификация царства протистов, к которому относятся все живые существа с очень простой
биологической организацией в сравнении с растениями и животными. (читать далее...)
стр. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
Перспективы
дальнейшего изучения
Приведенные в этой главе краткие
сведения о строении и классификации клеток позволяют убедиться в обоснованности
и полезности
клеточной теории в качестве основы биологической науки. Здесь мы также
неоднократно подчеркивали важность фундаментальных основ биохимии для понимания
процессов биохимической технологии. (читать далее...)
стр. 34
Химические основы жизни
Липиды
Любой организм должен синтезировать
все химические соединения, необходимые для жизнедеятельности и размножения
клеток. В последующих главах мы рассмотрим вопросы кинетики, энергетики и
регулирования основных биохимических путей таких синтезов, однако, прежде чем
приступить к этим вопросам, необходимо ознакомиться с реагентами, продуктами
реакций, катализаторами и химическими регуляторами, которые принимают участие в
сложной сети происходящих в клетке химических превращений.
(читать далее...)
стр. 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
Сахара и полисахариды
Углеводами называют органические
соединения общей формулы (СН20)П, где л>3. Эти
соединения, содержащиеся во всех животных, растительных и микробных клетках,
выполняют функции как конструкционных элементов, так и резервных питательных
веществ клетки. (читать далее...)
стр. 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57
От
нуклеотидов к РНК и ДНК
Информационный биополимер ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) содержит всю
генетическую информацию клетки. При делении каждая дочерняя клетка наследует по
меньшей мере одну полную копию родительской ДНК, что позволяет потомству
сохранять все морфологические и функциональные особенности, присущие данному
виду.
(читать далее...)
стр. 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Аминокислоты и белки
Белки
представляют собой наиболее распространенные
органические соединения клетки; обычно они составляют от 30 до 70% массы сухих веществ клеток. Все белки построены из четырех
самых распространенных биологических элементов — углерода, водорода, азота и
кислорода. (читать далее...)
стр. 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91
Биохимические
соединения смешанного строения
Существует много веществ биологического
происхождения, представляющих интерес с научной или практической точки зрения,
которые трудно отнести к одному из рассмотренных в предыдущих разделах классов соединений. (читать далее...)
стр. 92 93 94 95 96 97 98 99 100
Иерархия клеточной структуры
В предыдущих разделах мы рассмотрели
основные типы биологически важных соединений небольшой молекулярной массы и
построенных из них биополимеров. Хотя мы неоднократно подчеркивали связь между
химическим строением этих веществ и их функциями в клетке, полезно еще раз
обсудить динамическую природу и компартментализацию этих функции. (читать далее...)
стр. 101 102 103
Кинетика катализируемых ферментами реакций
Фермент-субстратные
комплексы и механизм действия ферментов
В предыдущей главе мы узнали, что в
клетке имеется множество химических соединений. Как они синтезируются и взаимодействуют
друг с другом с достаточно высокими скоростями при относительно низких температурах
и давлениях? (читать далее...)
стр. 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
Кинетика простых ферментативных реакций с одним и двумя субстратами
В настоящем разделе мы попытаемся вывести математические выражения, характеризующие скорости катализируемых ферментами реакций. Естественно, важнейшим критерием правильности такого выражения будет соответствие вычисленных и экспериментально найденных скоростей. (читать далее...)стр. 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137
Определение констант скоростей элементарных стадий ферментативной реакции
В разд. 3.2.2 мы рассмотрели различные графические способы определения параметров vmax и Km, входящих в уравнение Михаэлиса — Ментеи. Как показывает анализ Бриггса — Холдейна, эти параметры определяются константами скоростей элементарных стадий реакции ku k-i и k2. (читать далее...)стр. 138 139 140 141 142
Другие типы зависимостей скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата
Скорости не всех катализируемых ферментами реакций подчиняются описанному в разд. 3.2 уравнению Михаэлиса — Ментен. В настоящем разделе мы рассмотрим некоторые наиболее типичные отклонения. (читать далее...)стр. 143 144 145 146 147 148 149 150
Регуляция ферментативной активности
Изменять, или модулировать, каталитическую активность ферментов могут не только субстраты, но и другие взаимодействующие с ферментами вещества; их называют модуляторами, или эффекторами. Эффекторы могут быть обычными компонентами клетки, но могут и проникать в клетку из среды или действовать на изолированные ферменты. (читать далее...)стр. 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161
Другие
факторы, влияющие на ферментативную активность
Прежде чем приступить к изложению темы
этого раздела, полезно напомнить, что основная цель настоящей главы заключается
в описании скорости катализируемых ферментами реакций с помощью математических
выражений. (читать далее...)
стр. 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171
Вторая часть про биохимию