Biopolimery Tom 1

• Druk: 2022
• Autor: Jan F. Rabek
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

W organizmach zarówno roślin, zwierząt, jak i ludzi występują miliardy białek, które są biopolimerami. Pełnią one funkcje związane z podtrzymywaniem i regulacją procesów życiowych oraz stanowią materiał budulcowy struktur komórkowych i tkanek.

Biopolimery są materiałami odnawialnymi, biodegradowalnymi, co ma duże znaczenie w ekosystemie. Mają szeroki wachlarz zastosowań od przemysłu spożywczego, tekstylnego aż do medycyny i kosmetyki włącznie. O znaczeniu biopolimerów i konieczności poznania ich roli w życiu człowieka i ich przemianach w przyrodzie świadczy ogromna liczba badań, których wyniki są opublikowane w licznych publikacjach. O ważności tych badań dla ludzkości świadczy m.in. uhonorowanie licznych naukowców zajmujących się biopolimerami Nagrodą Nobla.

Książka prezentuje wybrane zagadnienia, szczególnie ważne dla tematyki biopolimerów. Są one opracowane systematycznie w możliwie najprzystępniejszy sposób. Rysunki i tabele uzupełniają treść i warto je dokładnie przeanalizować. Dużo znamiennych terminów, z różnych dziedzin, m. in. z chemii, biologii i medycyny ma objaśnienie znaczenia umieszczone na aplach. Szczególną uwagę Autor poświecił badaniom eksperymentalnym biopolimerów i wskazówkom do przeprowadzania ćwiczeń laboratoryjnych z tego zakresu. Każdy rozdział kończy się spisem literatury, który umożliwi zainteresowanemu czytelnikowi rozszerzenie wiedzy w oparciu o oryginalne źródło.

Z recenzji

Tematyka zawarta w obu tomach publikacji Biopolimery dotyczy materiałów syntezowanych przez organizmy żywe a zatem odnawialnych, co ma niebagatelne znaczenie dla ekosystemu. Materiały te są znane i stosowane przez ludzkość od setek lat. Jednakże poznanie struktury i niektórych wysublimowanych zastosowań biopolimerów jest dziełem naukowców głównie XX i XXI wieku.
Autorowi udało się przedstawić olbrzymi zasób wiedzy w sposób czytelny, unikając wielu zawiłości i wzorów matematycznych. Liczne wzory chemiczne są wizualnie przejrzyste, a mikrofotografie obiektów badań uzyskane za pomocą technik pozwalają wniknąć w głąb materii.

Prof. dr hab. Danuta Żuchowska

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Chemia
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-22781-4
• ISBN druku: 978-83-01-22212-3
• Liczba stron: 614

1. KWASY NUKLEINOWE DNA I RNA - KLUCZE DO SYNTEZY BIAŁEK     1
	1.1. Krótka historia DNA i RNA i ich roli w dziedziczeniu     1
	1.2. Podstawowe pojęcia terminologiczne dotyczące budowy kwasów nukleinowych     3
		1.2.1. Komplementarność par zasad     6
		1.2.2. Budowa helisy DNA     8
		1.2.3. Kwas rybonukleinowy (RNA)     11
	1.3. Metody oczyszczania kwasów nukleinowych     15
		1.3.1. Denaturacja termiczna DNA     16
		1.3.2. Hydroliza chemiczna kwasów nukleinowych     17
		1.3.3. Degradacja enzymatyczna     18
	1.4. Sekwencjonowanie DNA     19
		1.4.1. Metoda Sangera terminacji wydłużania łańcucha     20
		1.4.2. Metoda Gilberta—Maxama     21
		1.4.3. Oznaczanie ilości DNA metodą spektrofotometryczną     23
	1.5. Replikacja DNA     24
	1.6. Przekazywanie informacji genetycznej     29
	1.7. Transkrypcja i translacja tRNA     36
	1.8. Projekt poznania genomu ludzkiego     39
	1.9. Inżynieria genetyczna     40
	1.10. Klonowanie DNA     42
	LITERATURA     46
2. BIAŁKA - BIOPOLIMERY ŻYCIA     51
	2.1. Historia badań nad białkami w skrócie     51
	2.2. Aminokwasy - elementarny budulec białek     53
		2.2.1. Synteza organiczna aminokwasów     60
	2.3. Budowa białek     64
		2.3.1. Peptydy     64
		2.3.2. Podział grupowy białek     65
		2.3.3. Polipeptydy i białka     70
		2.3.4. Budowa konformacyjna białek     76
		2.3.5. Zwijanie i rozwijanie białek     88
		2.3.6. Dysocjacja aminokwasów i białek     91
	2.4. Cięcie białek     95
		2.4.1. Oznaczanie aminokwasów N- i C-końcowych     97
		2.4.2. Enzymatyczna fragmentacja białek     99
		2.4.3. Sekwencjonowanie białek     101
	2.5. Barwienie aminokwasów i biopolimerów w reakcjach chemicznych     105
		2.5.1. Barwienie identyfikacyjne białek     105
	2.6. Białka z grupami siarkowymi (—SM; —S—S—)     114
		2.6.1. Wykrywanie siarki cysteiny i cystyny     115
		2.6.2. Redukcja mostków disiarczkowych     116
	2.7. Chemiczna synteza białek     120
	2.8. Modyfikacja białek     124
	2.9. Analiza instrumentalna w badaniach białek     128
		2.9.1. Zagadnienia proteomiki     129
		2.9.2. Bazy danych     131
	2.10. Przykłady specyficznych peptydów i białek     134
		2.10.1. Insulina do walki z cukrzycą     134
		2.10.2. Białka motoryczne mięśni - miozyna     136
		2.10.4. Białka motoryczne - kinezyna i dyneina     139
		2.10.3. Białka krwi     142
		2.10.5. Białka supertoksyczne grzybów     144
		2.10.6. Białka supertoksyczne jadu węży     146
		2.10.7. Priony     147
	2.11. Co było pierwsze — białko czy DNA?     148
	2.12. Enzymy — biokatalizatory     149
		2.12.1. Historia enzymów w skrócie     149
		2.12.2. Podział grupowy enzymów     150
		2.12.3. Kinetyka reakcji enzymatycznych     154
		2.12.4. Enzymatyczna aktywność enzymu     162
		2.12.5. Kofaktory i koenzymy     165
		2.12.6. Metaloenzymy     170
		2.12.7. Inhibitory aktywacji enzymów     172
		2.12.8. Reakcje metaboliczne enzymów     178
		2.12.9. Immobilizacja enzymów     179
	2.13. Rola nukleotydów AMP, ADP i ATP w magazynowaniu energii     183
		2.13.1. ATP - adenozyno-5'-trifosforan     183
		2.13.2. AMP - adenozyno-5'-monofosforan     185
		2.13.3. Dinukleotydy nikotynoamidoadeniny (NADPH i NAD+)     185
	LITERATURA     188
3. BIAŁKA STRUKTURALNE     199
	3.1. Białka strukturalne     199
		3.1.1. Kolagen     199
		3.1.2. Właściwości kolagenu     211
		3.1.3. Woda w kolagenie     213
	3.2. Żelatyna     213
	3.3. Elastyna     216
	3.4. a-Keratyna     219
	LITERATURA     223
4. BIOPOLIMERY WIELOCUKROWE – POLIGLUKANY (POLISACHARYDY)     225
	4.1. Poliglukany pochodzenia roślinnego     225
		4.1.1. Skrobia - budowa strukturalna     226
			4.1.1.1. Kwas amylofosforowy     232
			4.1.1.2. Kompleks skrobi z jodem     233
		4.1.2.	Dekstryny     234
		4.1.3.	Glikogen     235
		4.1.4.	Pektyny    235
		4.1.5.	Gumy roślinne     236
		4.1.6.	Agar     238
		4.1.7.	Inulina     239
	4.2. Poliglukany pochodzenia drobnoustrojowego     241
		4.2.1. Kwas alginowy     241
		4.2.2. Dekstran     242
		4.2.3. Gelan     244
		4.2.4. Ksantan     245
		4.2.5. Pozostałe egzopolisacharydy     246
	4.3. Cyklodekstryny     248
	4.4. Poliheteroglukany     252
		4.4.1. Proteoglikany     252
		4.4.2. Heparyna     254
		4.4.3. Kwas hialuronowy     255
	4.5. Celuloza - budowa strukturalna     256
		4.5.1. Celuloza bakteryjna     264
		4.5.2. Hemiceluloza     266
	4.6. Fotosynteza celulozy     269
		4.6.1. Cykl Calyina w procesie fotosyntezy     279
		4.6.2. Właściwości chemiczne chlorofili     281
		4.6.3. Właściwości emisyjne chlorofili     282
		4.6.4. Efekt Kautsky'ego     283
	LITERATURA     285
5. BIOPOLIMERY ROŚLINNE - PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIA     291
	5.1. Biopolimery spożywcze     291
		5.1.1. Historia upraw rolnych w skrócie     291
		5.1.2. Biopolimery roślinne     291
		5.1.3. Białka zbóż     293
		5.1.4. Gluten     294
		5.1.5. Proces wypiekania z mąki     296
		5.1.6. Błonnik pokarmowy     298
	5.2. Włókna roślinne     300
		5.2.1. Włókna naturalne w przemyśle włókienniczym     303
		5.2.2. Włókna roślinne jako wypełniacze kompozytów     305
	5.3. Biopolimery drzewiaste     308
		5.3.1. Rozkład drewna powodowany przez grzyby     316
		5.3.2. Wpływ światła na rozwój biopolimerów roślinnych     318
		5.3.3. Odpady rolnicze i z przemysłu rolno-spożywczego     319
	5.4. Lignina     321
	5.5. Kauczuk naturalny     329
		5.5.1. Historia odkrycia kauczuku naturalnego w skrócie     329
		5.5.2. Kauczuk naturalny (Heyea brasiliensis)     330
		5.5.3. Skład i właściwości fizykochemiczne lateksu     332
		5.5.4. Otrzymywanie kauczuku z lateksu     333
		5.5.5. Budowa chemiczna i fizyczna kauczuku naturalnego     333
		5.5.6. Biosynteza kauczuku naturalnego     335
		5.5.7. Kauczuk naturalny gutaperka     336
		5.5.8. Rośliny kauczukodajne     336
	5.6. Węgiel kamienny     337
	5.7. Węgiel brunatny     340
	LITERATURA     341
6. BIOPOLIMERY ZWIERZĘCE     345
	6.1. Białka złożone żywności (proteidy)     345
		6.1.1. Białka mleka krowiego     345
			6.1.1.1. Kazeina     350
			6.1.1.2. Galalit     352
			6.1.1.3. Podpuszczka     354
			6.1.1.4. Białko serwatkowe     354
		6.1.2. Białka jaj kurzych     354
		6.1.3. Białka mięsa     357
		6.1.4. Białka ryb     361
	6.2. Bilans energetyczny organizmu     362
		6.2.1. Czy wiesz, ile człowiek potrzebuje białka?     363
	6.3. Jedwab     367
		6.3.1. Historia jedwabiu naturalnego w skrócie     367
		6.3.2. Budowa białka jedwabiu naturalnego     368
	6.4. Wełna     375
		6.4.1. Historia wyrobów wełnianych w skrócie     375
		6.4.2. Budowa i zastosowanie włókna wełny     375
	6.5. Garbowanie skóry zwierzęcej     380
		6.5.1. Historia garbarstwa w skrócie     380
		6.5.2. Proces garbowania     381
	6.6. Chityna i chitozan     387
		6.6.1. Modyfikacja fizyczna i chemiczna chityny i chitozanu     394
	LITERATURA     396
7. ZASTOSOWANIA BIOPOLIMERÓW W SKALI WIELKOPRZEMYSŁOWEJ     399
	7.1. Rozwój przemysłowy biotechnologii     399
	7.2. Produkcja skrobi     400
		7.2.1. Fizyczna i chemiczna modyfikacja skrobi     401
		7.2.2. Biokompozyty skrobi z polimerami     406
		7.2.3. Biodegradacja enzymatyczna skrobi     409
	7.3. Celuloza na użytek przemysłowy     411
		7.3.1. Modyfikacja fizyczna i chemiczna celulozy     413
		7.3.2. Włókna celulozowe     418
		7.3.3. Wytwarzanie włókien     420
		7.3.4. Formowanie włókien metodą elektroprzędzenia     421
	7.4. Papier     422
		7.4.1. Historia papieru w skrócie     422
		7.4.2. Produkcja papieru i tektury     423
		7.4.3. Degradacja biologiczna celulozy (papieru i książek)     429
	7.5. Przemysłowe aspekty biosyntezy biopolimerów     430
		7.5.1. Budowa bakterii produkujących enzymy     432
		7.5.2. Zastosowanie enzymów w różnych dziedzinach     436
	7.6. Biopolimery w kontakcie z naturą     440
	LITERATURA 		447
8. BIOPOLIMERY W PRAKTYCE I MEDYCYNIE 		453
	8.1. Rola aminokwasów w organizmie człowieka     453
	8.2. Rola polipeptydów i białek     457
	8.3. Trawienie białek w układzie pokarmowym     458
	8.4. Proteiny w medycynie     460
		8.4.1. Glikoproteiny strukturalne     460
		8.4.2. Heparyna i kwas hialuronowy     461
		8.4.3. Kolageny w organizmie człowieka     462
			8.4.3.1. Kolagen jako biomateriał tkanek, chrząstek i kości     463
			8.4.3.2. Kolagen w inżynierii tkankowej     467
			8.4.3.3. Choroby spowodowane uszkodzeniem kolagenu     468
		8.4.4. Elastyna w medycynie     470
		8.4.5. Keratyna w medycynie     470
		8.4.6. Jedwab naturalny w medycynie     472
		8.4.7. Wpływ kolagenu na starzenie się człowieka     472
		8.4.8. Alergie     474
		8.4.9. Celiakia choroba wywoływana biopolimerem glutenem     477
		8.4.10. Albumina i jej wykorzystanie w medycynie     478
	8.5. Polisacharydy w medycynie     479
		8.5.1. Wybrane polisacharydy     479
		8.5.2. Chityna i chitozan w medycynie     483
	8.6. Biopolimery bakteriostatyczne w medycynie     484
		8.6.1. Mikroby w biofilmie     484
		8.6.2. Peptydy przeciwdrobnoustrojowe     486
	8.7. Leki oparte na biopolimerach     487
	8.8. Biopolimery jako implanty     489
	8.9. Cytotoksyczność biomateriałów     496
	LITERATURA     499
9. BIOPOLIMERY POWIĄZANE Z KOSMETYKĄ I MEDYCYNĄ SKÓRY     505
	9.1. Skóra i jej funkcje fizjologiczne     505
		9.1.1. Biologiczny proces starzenia skóry     514
		9.1.2. Uszkodzenia skóry - rany     515
		9.1.3. Celuloza bakteryjna jako materiał opatrunkowy     518
		9.1.4. Biopolimerowe hydrożele     520
		9.1.5. Opatrunki hydrożelowe     524
		9.1.6. Wpływ enzymów na skórę     526
		9.1.7. Proteoglikany - łącznik między naskórkiem a skórą właściwą     528
		9.1.8. Kwas hialuronowy w organizmie człowieka     529
		9.1.9. Zastosowanie kolagenu w kosmetyce     530
		9.1.10. Wpływ światła słonecznego na skórę     531
		9.1.11. Skóra sztuczna     535
	9.2. Melanina - barwnik skóry     536
	9.3. Budowa włosów i paznokci - keratyna     539
		9.3.1. Modyfikacja struktury włosów     543
	9.4. Elastyna w kosmetyce     544
	9.5. Jedwab naturalny w kosmetyce     545
	9.6. Chityna (chitozan) w kosmetyce     547
	9.7. Preparaty kosmetyczne do pielęgnacji skóry     547
		9.7.1. Peptydy stosowane w kosmetyce     552
	9.8. Uszkodzenia skóry, włosów i paznokci wywołane stosowaniem kosmetyków     555
	LITERATURA     557 
10. STARZENIE SIĘ, UMIERANIE I ŚMIERĆ BIOPOLIMERÓW     561
	10.1. Mechanizm starzenie się     561
	10.2. Czas życia i umierania komórek     563
	10.3. Manipulacje genetyczne w proces starzenia     569
	10.4. Komórka - podstawy budowy strukturalnej     570
	10.5. Oczekiwana długość trwania życia     572
	10.6. Biologia śmierci     573
	10.7. Procesy rozkładu biopolimerów     575
	LITERATURA     577
	SKOROWIDZ     579