Биохимия растений
.pdfПроферменты (зимогены) 230 Процессинг РНК-транскриптов 506— 509 Пруназин 579, 659
Псевдоурацил 68 Псевдоуридиновая кислота 477, 478 Пуриновые основания 68, 530, 531 Путресцин 441
Ðамноза 20 Растения С3 è Ñ4 304
Рафиноза 26, 27, 379, 380 Реакции переаминирования 198—200, 424
Реакционные центры фотосистем хлоропластов 281—283 Регуляция транскрипции 501—506
Редуцирующие сахара 12, 24, 65 Репарация ДНК 495 Репликативная вилка 490 Репликация ДНК 485—495 Рестриктазы 529 Ретинол (витамин А) 120, 121 Рибит 19
Рибоза 12, 13, 17, 22, 23, 67 Рибозофосфатизомераза 265, 299, 353, 354 Рибонуклеаза 254, 528
Рибонуклеиновые кислоты (РНК) 474—478 Рибонуклеотидредуктаза 526 Рибонуклеотиды 70, 71
Рибосомная РНК (рРНК) 474, 475 Рибосомы 511, 512 Рибофлавин (витамин В2) 128—130 Рибулоза 12, 14, 23
Рибулозодифосфаткарбоксилаза 213, 222, 292, 293 Рибулозофосфатэпимераза 264, 298, 353, 354 Рицинин 568, 615
Рицинолевая кислота 43 РНК-полимеразы 227, 497—501 Рутин 141—143, 545
Ñапонины 582 Сахара 11, 27, 595, 596, 613, 614, 623,
628, 629, 633, 635, 642, 647, 648, 654, 655 Сахароза 23, 24, 376, 378, 311
Сахарозо-УДФ-глюкозилтрансфераза 378 Сахарозофосфат-УДФ-глюкозилтранс- фераза 377 Связывание избыточного аммиака 444—446
—органическими кислотами 444
—синтез амидов 445, 446
—синтез мочевины 446—449 Седогептулоза 14, 23 Сердечные гликозиды 580, 581 Серин 56, 302, 425 Сесквитерпены 560, 561 Сильная пшеница 590 Синальбин 584, 637, 651 Синаповая кислота 539, 548 Синаповый спирт 540, 552, 553 Синигрин 584, 651
Синтез АТФ 170—172, 325, 326, 335, 336, 344—347, 288—292 Синтез ГТФ 525 Синтез ТТФ 527 Синтез УТФ 522 Синтез ЦТФ 523
Синтез запасных белков 592, 593 Синтетаза жирных кислот 390, 391 Сиреневая кислота 538, 539, 549 Ситостерол 52 Сквален 418, 561, 564 Склеропротеины 108 Скополамин 571, 572 Слабая пшеница 590 Слизи 38, 596 Соланидин 583 Соланины 582, 583 Соласонины 583 Сорбит 19
Спиртовое брожение 361, 362 Сплайсинг мРНК 508 Средняя пшеница 590 Стахиоза 27 Стеариновая кислота 41, 42 Стекание зерна 602
Стероидные липиды 51, 52, 417—419 Стеролы 51, 52, 417—419 Строение хлоропластов 274 Строфантин 581
Строфантин G 582
Субстратное фосфорилирование 170, 171, 325, 326, 335, 336 Сукцинатдегидрогеназа 213, 236, 336
671
Сукцинил-КоА 335, 336 Сульфитредуктаза 433 Сферосомы 620
Òеобромин 570, 571 Теофиллин 570, 571
Терминация синтеза полипептидной цепи 516 Терминация транскрипции 500, 501 Терпены 556—566
— синтез 561—566 α-Терпинеол 559
Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) 133, 243—245 Тиамин (витамин В1) 126—128
Тиаминпирофосфат (ТПФ) 127, 196, 197 Тимидилатсинтетаза 527 Тимин 67, 68 Тиогликозидаза 253
Тиоловые протеиназы 533, 534 Тирамин 441 Тирозин 57, 65, 66, 435, 436, 547, 548 Тирозиназа 66, 238
Токоферол (витамин Е) 125, 552 Топоизомераза 491, 492 Трансальдолаза 247, 295, 354 Транскетолаза 246, 296, 354 Трансляция 510—520 Транскриптоны 497 Транскрипция 496—510 Трансметилазы 245, 246
Транспортная РНК (тРНК) 477, 478 Трансферазы 243—252 Трансформация бактерий 468 Трегалоза 378, 379 Треонин 57, 228, 229, 429, 430
Третичная структура белков 86—90 Триацилглицероллипаза 252, 253 Триозофосфатдегидрогеназа 294 Триозофосфатизомераза 182—184, 265, 294, 295, 324, 355 Трипсин 257 Триптофан 59, 438
Óбихиноны 340, 341, 550, 551 Углеводы 11—39 Удельная активность ферментов 201
УДФ-арабиноза 373, 374, 385 УДФ-галактоза 371 УДФ-галактуроновая кислота 373, 374, 386
УДФ-глюкоза 371—373 УДФ-глюкозодегидрогеназа 373 УДФ-глюкуроновая кислота 373, 374 УДФ-ксилоза 373, 385 УДФ-фруктоза 384
Универсальность генетического кода 484 Уратоксидаза 531 Урацил 67, 68
Уреаза 258, 449, 450 Уридиловая кислота 71 Уридин 69 Уридинтрифосфат (УТФ) 71 Уроновые кислоты 21, 22
Ôарнезен 560 Фарнезилпирофосфат 563, 564
ÔÀÔÑ (3′-фосфоаденозин-5′-фосфо- сульфат) 432 Фенилаланин 57, 435, 436, 547, 548
Фенольные соединения 538—556
—синтез 545—552
—ацетатно-малонатный путь синтеза 549 Ферменты 175—268
—гормональная регуляция 230, 231
—каталитическая активность 200—202
—классификация 232, 233
—локализация 217—220
—механизм действия 177—185
—общая характеристика 175—177
—регуляция 220—232
—— светом 231, 232
—специфичность действия 179, 180
—строение двухкомпонентных ферментов 185—200
—строение каталитического центра 179—182, 184, 185 Ферредоксин 193
Ферредоксин-НАДФ-редуктаза 282, 283 Феруловая кислота 539, 548
Фибриллярные белки 97 Фикобилины 280, 281
Филлохинон (витамин К) 125, 126, 552 Фитонциды 651 Флаваноны 543, 544
Флавинадениндинуклеотид (ФАД) 128, 129, 188, 189 Флавинмононуклеотид (ФМН) 128, 129, 188, 189
672
Флавоноидные соединения |
540—545, |
— фотосистема II 283, 284 |
|||
550 |
|
|
— циклический перенос электронов |
||
Флавонолы 544, 545 |
|
|
287, 288 |
|
|
Флавоны 544, 545 |
|
|
— энергетика 310, 311 |
|
|
Фолиевая кислота (витамин Вñ), 133, |
Фотосинтетически активная радиация |
||||
134, 243—245, 658 |
|
|
(ÔÀÐ) 311 |
|
|
Формы ДНК 471—473 |
|
|
Фотосинтетическое |
фосфорилирова- |
|
— А-форма 471, 472 |
|
|
íèå 288—292 |
|
|
— В-форма 471, 472 |
|
|
Фототрофные организмы 172, 173 |
||
— Z-форма 471, 472 |
|
|
Фрагменты Оказаки 492, 493 |
||
Фосфатазы 254, 370 |
|
|
ÔÐÏÔ |
(фосфорибозилпирофосфат) |
|
Фосфатидилглицерины 49, 402 |
|
433, 521, 522 |
|
||
Фосфатидилмиоинозиты 52, 401 |
|
Фруктоза 12—16, 22 |
|
||
Фосфатидилсерины 49, 401 |
|
|
Фруктозо-1,6-дифосфатаза 295 |
||
Фосфатидилхолины 49, 400 |
|
|
Фруктозодифосфатальдолаза 261, 262 |
||
Фосфатидилэтаноламины 49, 400 |
|
Фруктокиназа 370 |
|
||
Фосфатидные кислоты 48, 397 |
|
β-Фруктофуранозидаза 255, 378 |
|||
Фосфоглицераткиназа 251, |
293, |
294, |
Фумаратгидратаза 263, 336 |
||
325 |
|
|
Фумаровая кислота 336, 424 |
||
Фосфоглицератмутаза 266, 325 |
|
|
|
|
|
Фосфоглюкомутаза 377 |
|
|
Õалконы 541 |
|
|
Фосфоглюконатдегидрогеназа 353 |
|
Хеликаза 490 |
|
||
Фосфоенолпировиноградная |
кислота |
Хемосинтез 318—320 |
|
||
165, 304, 305, 325 |
|
|
Хемотрофные организмы 172 |
||
Фосфолипазы 415 |
|
|
Химиотерапия 213, 214 |
||
Фосфолипиды 47—50, 398—402, |
415, |
Химический состав зерна зернобобо- |
|||
416 |
|
|
вых культур 610—618 |
|
|
— синтез 398—402 |
|
|
— алкалоиды и гликозиды 615 |
||
— распад 415, 416 |
|
|
— белковый комплекс зерна 611—612 |
||
Фосфопируватгидратаза 263 |
|
|
— витамины 614 |
|
|
Фосфопируваткарбоксикиназа |
320, |
— влияние внешних условий 615, 616 |
|||
328, 413, 414 |
|
|
— липиды 614 |
|
|
Фосфопируваткарбоксилаза |
304, |
305, |
— минеральные вещества 614, 615 |
||
338 |
|
|
— накопление белков 611—613 |
||
Фосфопротеиды 109 |
|
|
— — углеводов 613, 614 |
||
Фосфорибулокиназа 299 |
|
|
— оптимизация питания 616—618 |
||
Фосфотрансферазы (киназы) 250, 251 |
Химический состав |
зерна злаковых |
|||
Фосфофруктокиназа 222, 223, 323 |
|
культур 587—610 |
|
||
Фотодыхание 301—304 |
|
|
— белковый комплекс зерна 590—592 |
||
Фотолиз воды 284, 316 |
|
|
— биологическая ценность белков 592, |
||
Фотосинтез 269—318 |
|
|
609, 610 |
|
|
— влияние внешней среды 313—315 |
— витамины 598 |
|
|||
— конечные продукты 311—313 |
|
— влияние внешних условий 600—603 |
|||
— нециклический перенос электронов |
— липиды 597, 598 |
|
|||
281—286 |
|
|
— минеральные вещества 598, 599 |
||
— перенос продуктов из хлоропластов |
— накопление белков 587-595 |
||||
в цитоплазму 311—313 |
|
|
— — углеводов 595—597 |
||
— световая фаза 271—292 |
|
|
— оптимизация питания 605—609 |
||
— темновая фаза 292—300 |
|
|
— пигменты 598 |
|
|
— фотосинтез у бактерий 316—318 |
|
— послеуборочное дозревание и хране- |
|||
— фотосистема I 281—283 |
|
|
ние зерна 603—605 |
|
|
673
Химический состав клубней картофеля 627—633
—витамины 630, 631
—влияние внешних условий 631, 632
—гликоалкалоиды 631
—липиды 630
—минеральные вещества 631
—накопление азотистых веществ 629, 630
—— углеводов 628, 629
—оптимизация питания растений 632, 633
—органические кислоты 630 Химический состав кормовых трав 639—647
—азотистые вещества 639—641
—витамины 644
—влияние внешних условий 645
—динамика углеводов 641—643
—липиды 643, 644
—минеральные вещества 644, 645
—оптимизация питания 645—647
—органические кислоты 643 Химический состав корнеплодов 633— 639
—азотистые вещества 635, 636
—витамины 636
—влияние внешних условий 637, 638
—гликозиды 637
—липиды 636
—минеральные вещества 637
—накопление углеводов 633—635
—оптимизация питания растений 638, 639
—органические кислоты 636, 637 Химический состав овощей 647—653
—азотистые вещества 649
—витамины 650
—влияние внешних условий 652
—липиды 650
—минеральные вещества 650, 651
—накопление углеводов 647—649
—оптимизация питания растений 652, 653
—органические кислоты 649
—специфические вещества 651 Химический состав плодов и ягод 653—660
—азотистые вещества 657
—витамины 658
—влияние внешних условий 660
—гликозиды 659, 660
—динамика углеводов 654, 655
—дубильные вещества 658, 659
—минеральные вещества 658
—оптимизация питания растений 660
—органические кислоты 655—657
—эфирные масла 659
Химический состав семян масличных культур 618—627
—витамины 621
—влияние внешних условий 624—626
—минеральные вещества 623
—накопление белков 621, 623
—— жиров 619—621
—оптимизация питания 626, 627
—состав жирных кислот 621, 622
—токсические вещества 623, 624
—углеводы 623
Химотрипсин 257 Хинин 569 Хинная кислота 546
Хлорофиллы 271—276 Холестерол (холестерин) 52, 419 Холин 442 Хоризмовая кислота 435, 547
Öеллобиоза 25 Целлюлаза 385
Целлюлоза (клетчатка) 33—35, 384, 385, 595, 614, 623, 629, 635, 642, 648, 655 Целлюлозосинтетаза 385 Цериловый спирт 53 Церотиновая кислота 53 Цетиловый спирт 53 Цикл Кальвина 292—300 Цикл Кребса 331—339
Цикл Хетча—Слэка 304—309 Циклоартенол 418 Цимароза 581
öèñ-Аконитовая кислота 334, 412 Цистеин 56, 432, 433 α-Цитраль 558 β-Цитраль 558
Цитидиловая кислота 70, 71 Цитидин 69 Цитидиндифосфат (ЦДФ) 71, 72
Цитидинтрифосфат (ЦТФ) 71, 72 Цитозин 69 Цитохромоксидаза 241, 242 Цитохромы 191, 241, 242 Цитратсинтаза 262, 333, 334
674
Цитрин (витамин Р) 141—143 |
Элонгация полипептидной цепи 514— |
|
Цитронеллол 557, 558 |
516 |
|
Цитруллин 426, 447—449 |
Эндергонические реакции 157 |
|
×етвертичная структура белков 90—92 |
Энхансеры 506 |
|
Эргостерол 51, 52, 123, 418 |
||
|
||
Øапероны 93 |
Эритроза 12, 13, 23 |
|
Эруковая кислота 43 |
||
Шикимовая кислота 435, 545, 547 |
||
Эстеразы 252—254 |
||
Ùавелевоуксусная кислота 305, 313, |
||
Этаноламин 442 |
||
333, 336, 337, 412—414 |
Эфедрин 572, 573 |
|
Ýкзергонические реакции 157 |
Эфирные масла 557, 651, 659 |
|
|
||
Экзоны 506, 507 |
ßблочная кислота 305, 306, 313, 336, |
|
Электронтранспортная цепь митохонд- |
413, 630, 637, 643, 649, 656 |
|
ðèé 339—344 |
Янтарная кислота 336, 412, 413 |
675
ОГЛАВЛЕНИЕ
∙
Введение ....................................................................................................................... |
5 |
1. Углеводы .................................................................................................................. |
11 |
1.1. Моносахариды ...................................................................................................... |
12 |
1.1.1. Характеристика отдельных моносахаридов .............................................. |
22 |
1.2. Олигосахариды ..................................................................................................... |
23 |
1.3. Полисахариды ...................................................................................................... |
27 |
1.3.1. Крахмал ........................................................................................................ |
28 |
1.3.2. Гликоген ...................................................................................................... |
32 |
1.3.3. Полифруктозиды ......................................................................................... |
32 |
1.3.4. Целлюлоза .................................................................................................... |
33 |
1.3.5. Гемицеллюлозы ........................................................................................... |
35 |
1.3.6. Пектиновые вещества ................................................................................. |
37 |
1.3.7. Камеди и слизи ........................................................................................... |
38 |
2. Липиды ..................................................................................................................... |
40 |
2.1. Æèðû ..................................................................................................................... |
41 |
2.2. Фосфолипиды ....................................................................................................... |
47 |
2.3. Гликолипиды ........................................................................................................ |
50 |
2.4. Стероидные липиды ............................................................................................ |
51 |
2.5. Воски ..................................................................................................................... |
53 |
3. Аминокислоты .......................................................................................................... |
55 |
3.1. Общая характеристика аминокислот ................................................................. |
55 |
3.2. Свойства аминокислот ........................................................................................ |
62 |
4. Нуклеотиды .............................................................................................................. |
67 |
5. Белки ........................................................................................................................ |
74 |
5.1. Строение белковых молекул ............................................................................... |
75 |
5.2. Конформация белковых молекул ....................................................................... |
92 |
5.3. Размеры и формы белковых молекул ................................................................ |
96 |
5.4. Свойства и методы изучения белков ............................................................... |
101 |
5.5. Классификация белков ...................................................................................... |
106 |
676
5.6. Аминокислотный состав белков ....................................................................... |
110 |
6. Витамины ............................................................................................................... |
118 |
6.1. Жирорастворимые витамины ............................................................................ |
120 |
6.2. Водорастворимые витамины ............................................................................. |
126 |
6.3. Антивитамины .................................................................................................... |
145 |
7. Биохимическая энергетика .................................................................................... |
149 |
7.1. Принципы функционирования биоэнергетических систем .......................... |
150 |
7.2. Тепловые эффекты биохимических реакций .................................................. |
152 |
7.3. Термодинамические критерии направленности биохимических |
|
превращений ............................................................................................................. |
154 |
7.4. Сопряженный синтез веществ .......................................................................... |
162 |
7.5. Общие закономерности осуществления биоэнергетических˝ процессов |
|
в организмах .............................................................................................................. |
172 |
8. Ферменты ............................................................................................................... |
175 |
8.1. Механизм действия ферментов ........................................................................ |
177 |
8.2. Строение двухкомпонентных ферментов ........................................................ |
185 |
8.3. Каталитическая активность ферментов ........................................................... |
200 |
8.4. Изоферменты ..................................................................................................... |
203 |
8.5. Изменение активности ферментов в зависимости от условий среды ........... |
207 |
8.6. Локализация ферментов .................................................................................... |
217 |
8.7. Регуляция ферментативных реакций ............................................................... |
220 |
8.8. Классификация ферментов и их участие в метаболизме растений .............. |
232 |
8.8.1. Оксидоредуктазы ....................................................................................... |
233 |
8.8.2. Трансферазы .............................................................................................. |
243 |
8.8.3. Гидролазы .................................................................................................. |
252 |
8.8.4. Лиазы ......................................................................................................... |
260 |
8.8.5. Изомеразы ................................................................................................. |
264 |
8.8.6. Лигазы ........................................................................................................ |
266 |
9. Обмен углеводов .................................................................................................... |
269 |
9.1. Фотосинтез ......................................................................................................... |
269 |
9.1.1. Световая фаза фотосинтеза ...................................................................... |
271 |
9.1.1.1. Инициирование светом переноса электронов и протонов |
|
в мембранах хлоропластов ........................................................................... |
281 |
9.1.1.2. Фотофосфорилирование ................................................................. |
288 |
9.1.2. Темновая стадия фотосинтеза .................................................................. |
292 |
9.1.3. Фотодыхание ............................................................................................. |
301 |
9.1.4. Ассимиляция СО2 ó Ñ4-растений ............................................................ |
304 |
9.1.5. Эффективность использования энергии при фотосинтезе ................... |
310 |
9.1.6. Конечные продукты фотосинтеза ........................................................... |
311 |
9.1.7. Фотосинтез у бактерий ............................................................................. |
316 |
9.2. Ассимиляция СО2 за счет использования энергии химических реакций .... |
318 |
9.3. Дыхание .............................................................................................................. |
321 |
9.3.1. Гликолиз .................................................................................................... |
322 |
677
9.3.2. Цикл ди- и трикарбоновых кислот ......................................................... |
331 |
9.3.3. Окисление биоэнергетических продуктов цикла Кребса ..................... |
339 |
9.3.4. Окислительное фосфорилирование ........................................................ |
344 |
9.3.5. Энергетический выход реакций дыхания ............................................... |
347 |
9.3.6. Пентозофосфатный цикл ......................................................................... |
351 |
9.3.7. Окисление моносахаридов в кислоты ..................................................... |
358 |
9.3.8. Анаэробное дыхание ................................................................................. |
360 |
9.4. Взаимопревращения моносахаридов ............................................................... |
367 |
9.5. Синтез и превращения олигосахаридов .......................................................... |
376 |
9.6. Синтез и распад полисахаридов ....................................................................... |
380 |
10. Обмен липидов ..................................................................................................... |
389 |
10.1. Синтез жирных кислот .................................................................................... |
390 |
10.2. Синтез ацилглицеринов .................................................................................. |
397 |
10.3. Синтез фосфолипидов ..................................................................................... |
398 |
10.4. Распад жиров .................................................................................................... |
402 |
10.5. Превращение жирных кислот в углеводы ..................................................... |
411 |
10.6. Распад фосфолипидов ..................................................................................... |
415 |
10.7. Синтез и превращения других липидов ......................................................... |
416 |
11. Обмен аминокислот ............................................................................................. |
421 |
11.1. Синтез аминокислот ........................................................................................ |
421 |
11.2. Превращение и распад аминокислот ............................................................. |
438 |
11.3. Связывание избыточного аммиака ................................................................. |
444 |
11.4. Синтез мочевины ............................................................................................. |
446 |
11.5. Синтез аминокислот с использованием нитратной формы азота ............... |
451 |
11.6. Синтез аминокислот при восстановлении молекулярного азота ................ |
456 |
12. Нуклеиновые кислоты. Обмен нуклеотидов и белков ........................................ |
465 |
12.1. Генетическая роль и строение ДНК .............................................................. |
468 |
12.2. Виды РНК и их строение ................................................................................ |
474 |
12.3. Генетический код ............................................................................................. |
479 |
12.4. Синтез ДНК ...................................................................................................... |
485 |
12.5. Синтез РНК ...................................................................................................... |
495 |
12.6. Синтез белков ................................................................................................... |
510 |
12.7. Синтез нуклеотидов ......................................................................................... |
521 |
12.8. Процессы распада нуклеиновых кислот и нуклеотидов .............................. |
528 |
12.9. Распад белков ................................................................................................... |
532 |
13. Вещества вторичного происхождения ................................................................. |
537 |
13.1. Фенольные соединения ................................................................................... |
538 |
13.2. Биосинтез фенольных соединений ................................................................ |
545 |
13.3. Полимерные фенольные соединения ............................................................ |
552 |
13.4. Терпеноидные соединения ............................................................................. |
556 |
13.5. Синтез терпенов ............................................................................................... |
561 |
13.6. Алкалоиды ........................................................................................................ |
566 |
678
13.7. Синтез алкалоидов ........................................................................................... |
573 |
13.8. Гликозиды ......................................................................................................... |
577 |
14. Биохимические основы формирования качества растительн˝ой продукции....... |
586 |
14.1. Зерновые злаковые культуры .......................................................................... |
587 |
14.2. Зернобобовые культуры ................................................................................... |
610 |
14.3. Масличные культуры ....................................................................................... |
618 |
14.4. Картофель ......................................................................................................... |
627 |
14.5. Корнеплоды ...................................................................................................... |
633 |
14.6. Кормовые травы ............................................................................................... |
639 |
14.7. Овощные культуры .......................................................................................... |
647 |
14.8. Плодово-ягодные культуры ............................................................................ |
653 |
Литература ................................................................................................................ |
662 |
Предметный указатель .............................................................................................. |
664 |
679
Учебное издание
Новиков Николай Николаевич
БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
Учебник для вузов
Художественный редактор В. А. Чуракова Компьютерная верстка Т. Я. Белобородовой Компьютерная графика Д. С. Белобородова
Корректор Г. В. Абатурова
Сдано в набор 30.03.2011. Подписано в печать 28.03.12. Формат 60×88 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Ньютон. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 41,65. Изд. ¹ 030. Тираж 300 экз. Заказ
ООО «Издательство «КолосС», 101000, Москва, ул. Мясницкая, д. 17. Почтовый адрес: 129090, Москва, Астраханский пер., д. 8.
Òåë. (495) 680-99-86, òåë./ôàêñ (495) 680-14-63, e-mail: sales@koloss.ru, íàø ñàéò: www.koloss.ru
Отпечатано с готовых диапозитивов в ООО
«Марийское Рекламно-издательское полиграфическое предп˝риятие» 424020, г. Йошкар-Ола, ул. Машиностроителей, 8 г.
Òåë. (8362) 42-38-52, 42-24-72. e-mail: marketing@mripp.net
680