Iniziali indice (i-xiv) comm 22-02-2006 14:50 Pagina v
Indice
La membrana plasmatica 38
Il nucleo 40
Il reticolo endoplasmatico 42
I ribosomi 42
L’apparato di Golgi 43
I lisosomi 45
I perossisomi 47
I mitocondri 48
I plastidi 49
Prefazione all’edizione americana xi
Prefazione all’edizione italiana xiii
CAPITOLO UNO
La biochimica: introduzione
Il mondo vivente
1
4
I batteri 4
Gli archea 6
Gli eucarioti 6
I virus 7
Le biomolecole
BOX DI APPROFONDIMENTO 2.1
Il citoscheletro
7
Endosimbiosi 52
52
L’origine della vita 56
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 2.1 La tecnologia
cellulare 58
Quesiti di ripasso 60
Quesiti di approfondimento 60
BOX DI APPROFONDIMENTO 2.2
I gruppi funzionali delle biomolecole organiche
Le principali classi delle biomolecole 8
8
I processi biochimici 15
Le reazioni biochimiche 16
L’energia 19
Il metabolismo 20
L’ordine in biologia 21
CAPITOLO TRE
Uno sguardo d’insieme all’elaborazione delle
informazioni genetiche 23
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 1.1 Introduzione
25
Quesiti di ripasso 26
Quesiti di approfondimento 27
L’acqua: il mezzo della vita 61
CAPITOLO DUE
Le proprietà termiche
dell’acqua 64
Le proprietà solventi dell’acqua
La cellula vivente
29
Aspetti fondamentali 30
61
le interazioni ioniche 63
I legami idrogeno 63
Le forze di van der Waals 63
66
Le molecole idrofile 67
Le molecole idrofobiche 67
Le molecole anfipatiche 68
La pressione osmotica 69
L’acqua 30
Le membrane biologiche 31
L’autoassemblaggio 32
Le macchine molecolari 32
La ionizzazione dell’acqua
La struttura delle cellule
procariotiche 33
La parete cellulare 33
La membrana plasmatica
Il citoplasma 36
I pili e i flagelli 37
La struttura molecolare dell’acqua
I legami non covalenti 62
72
Acidi, basi e pH 73
Regolazione del
volume cellulare e metabolismo 74
BOX DI APPROFONDIMENTO 3.1
35
La struttura delle cellule eucariotiche
I tamponi 76
I tamponi fisiologici 81
38
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 3.1
La dialisi 83
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Indice
VI
Quesiti di ripasso 84
Quesiti di approfondimento
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 5.2
85
degli acidi nucleici I
L’RNA 175
BOX DI APPROFONDIMENTO 5.2
CAPITOLO QUATTRO
L’energia
DNA antico ... e DNA
meno antico 176
86
La termodinamica
I metodi per lo studio
170
87
La Prima legge (o primo principio) della termodinamica 88
La Seconda legge (o secondo principio) della termodinamica 90
L’RNA transfer 178
L’RNA ribosomale 178
L’RNA messaggero 180
L’RNA eterogeneo e i piccoli RNA nucleari 181
Quesiti di ripasso 182
Quesiti di approfondimento
184
L’energia libera 91
La variazione di energia libera standard 92
Le reazioni accoppiate 93
L’effetto idrofobico rivisitato 95
Il ruolo dell’ATP
95
BOX DI APPROFONDIMENTO 4.1
profondità marine 98
Quesiti di ripasso 99
Quesiti di approfondimento
Le reazioni redox nelle
100
CAPITOLO SEI
Gli enzimi
La cinetica di Michaelis-Menten 193
Il diagramma di Lineweaver-Burk 195
L’inibizione enzimatica 196
La catalisi
CAPITOLO CINQUE
Amminoacidi, proteine e acidi
nucleici 101
Gli amminoacidi
103
Le classi di amminoacidi 104
Gli amminoacidi
biologicamente attivi 106
Gli amminoacidi modificati
nelle proteine 107
Gli stereoisomeri degli
amminoacidi 107
La titolazione degli amminoacidi 108
Le reazioni degli amminoacidi 112
I peptidi 115
Le proteine 118
La struttura delle proteine 119
Le proteine fibrose 132
Le proteine globulari 135
Tossine proteiche 138
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 5.1 La tecnologia delle
proteine 142
Acidi nucleici 148
Il DNA 150
BOX DI APPROFONDIMENTO 5.1
La struttura del DNA: la natura della mutazione 153
La struttura del DNA: da Mendel a Watson
e Crick 156
La struttura del DNA: variazioni su un tema 160
Il superavvolgimento del DNA 162
I cromosomi e la cromatina 164
La struttura del genoma 168
185
Le proprietà degli enzimi 186
La classificazione degli enzimi 188
La cinetica enzimatica 190
200
I meccanismi catalitici 200
Il ruolo dei cofattori nella catalisi enzimatica 203
L’effetto della temperatura e del pH sulle reazioni
catalizzate dagli enzimi 206
Alcuni meccanismi della catalisi enzimatica 208
La regolazione enzimatica
211
La regolazione genetica 212
Le modificazioni covalenti 212
La regolazione allosterica 213
La compartimentazione 215
La tecnologia degli
enzimi: applicazioni mediche 217
Quesiti di ripasso 219
Quesiti di approfondimento 220
BOX DI APPROFONDIMENTO 6.1
CAPITOLO SETTE
I carboidrati
221
I monosaccaridi
222
Gli stereoisomeri dei monosaccaridi 222
La struttura ciclica dei monosaccaridi 224
I monosaccaridi importanti 231
BOX DI APPROFONDIMENTO 7.1
L’acido ascorbico 232
I derivati dei
monosaccaridi 233
I disaccaridi e
gli oligosaccaridi
I polisaccaridi 235
234
Gli omopolisaccaridi 237
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Indice
Gli eteropolisaccaridi 240
BOX DI APPROFONDIMENTO 7.2
Il cancro
e il metabolismo energetico 304
BOX DI APPROFONDIMENTO 9.1
Il lino 242
Il ciclo del gliossilato (ciclo di Krebs-Kornberg) 305
I glicoconiugati 242
I proteoglicani 243
Le glicoproteine 244
BOX DI APPROFONDIMENTO 9.2
Le informazioni
biologiche e il codice degli zuccheri 247
Quesiti di ripasso 249
Quesiti di approfondimento 250
BOX DI APPROFONDIMENTO 7.3
Il metabolismo dei carboidrati
251
La glicolisi 252
308
CAPITOLO DIECI
Fosforilazione ossidativa
310
317
La teoria chemiosmotica 317
La fermentazione:
un’eredità antica 262
BOX DI APPROFONDIMENTO 10.1
Trasferimento degli elettroni:
un mezzo della vita 318
La regolazione della glicolisi 264
La gluconeogenesi 265
Le reazioni della gluconeogenesi 265
I substrati gluconeogenetici 268
La regolazione della gluconeogenesi 270
Il glucosio nello studio
dell’encefalo 271
La via del pentoso fosfato 272
Il metabolismo di altri zuccheri importanti 275
BOX DI APPROFONDIMENTO 8.2
Il metabolismo del fruttosio 275
Il metabolismo del galattosio 277
Il metabolismo del mannosio 278
Il metabolismo del glicogeno
Trasporto degli elettroni
Trasporto degli elettroni e suoi componenti 311
Inibitori del trasporto degli elettroni 316
Le reazioni della via glicolitica 253
I destini del piruvato 259
L’energetica della glicolisi 261
Sintesi dell’ATP 322
Regolazione della fosforilazione
ossidativa 324
L’ossidazione completa
del glucosio 325
Trasporto degli elettroni e termogenesi
disaccoppiati 328
Stress ossidativo 328
Specie reattive dell’ossigeno (ROS) 329
Sistemi enzimatici antiossidanti 333
BOX DI APPROFONDIMENTO 10.2 Mancanza
di glucosio-6-fosfato deidrogenasi 334
278
La glicogenesi 278
La glicogenolisi 279
La regolazione del metabolismo del glicogeno 281
Quesiti di ripasso 285
Quesiti di approfondimento
Hans Krebs e il ciclo
dell’acido citrico 306
Quesiti di ripasso 308
Quesiti di approfondimento
Metabolismo aerobico II: trasporto degli
elettroni e fosforilazione ossidativa 309
CAPITOLO OTTO
BOX DI APPROFONDIMENTO 8.1
VII
285
Molecole antiossidanti 335
BOX DI APPROFONDIMENTO 10.3
Ischemia
e riperfusione 337
Quesiti di ripasso 338
Quesiti di approfondimento
338
CAPITOLO NOVE
CAPITOLO UNDICI
Il metabolismo aerobico I: il ciclo
dell’acido citrico (ciclo di Krebs) 286
Lipidi e membrane 339
Le reazioni di ossidoriduzione 288
Il ciclo dell’acido citrico (ciclo di Krebs)
La conversione del piruvato
in acetil-CoA 295
Le reazioni del ciclo dell’acido citrico 297
Il destino degli atomi di carbonio
nel ciclo dell’acido citrico 300
Il ciclo anfibolico dell’acido citrico 301
La regolazione del ciclo
dell’acido citrico 302
292
Classi di lipidi
339
Acidi grassi e loro derivati 340
Triacilgliceroli 342
BOX DI APPROFONDIMENTO 11.1
Gli eicosanoidi 344
Esteri cerosi (cere) 346
Fosfolipidi 347
Sfingolipidi 348
Malattie da accumulo di sfingolipidi
(sfingolipidosi) 351
Isoprenoidi 351
Lipoproteine 356
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Indice
VIII
Lipoproteine e aterosclerosi 359
Membrane
359
BOX DI APPROFONDIMENTO 11.2
Contro ogni
La regolazione della fotosintesi per opera
della luce 438
probabilità 360
Struttura delle membrane 360
Tecniche di studio
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 11.1
delle membrane
Alternative
BOX DI APPROFONDIMENTO 13.2
al metabolismo C3 440
364
Fuzioni della membrana
Il metabolismo
dell’amido e del saccarosio 438
La regolazione della fotosintesi 438
BOX DI APPROFONDIMENTO 13.1
La regolazione della ribulosio-1,5-bisfosfato
carbossilasi 442
364
BOX DI APPROFONDIMENTO 11.3
le acquaporine 372
Quesiti di ripasso 375
Quesiti di approfondimento
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 13.1
fotosintesi 444
Quesiti di ripasso 446
Quesiti di approfondimento
376
Gli studi sulla
446
CAPITOLO DODICI
CAPITOLO QUATTORDICI
Il metabolismo dei lipidi 377
Il metabolismo dell’azoto I: sintesi 447
Gli acidi grassi e i triacilgliceroli 377
La degradazione degli acidi grassi 381
L’ossidazione completa di un acido grasso 385
BOX DI APPROFONDIMENTO 12.1 L’ossidazione degli
acidi grassi: doppi legami e catene dispari 388
La biosintesi degli acidi grassi 390
BOX DI APPROFONDIMENTO 12.2
eicosanoidi
Il metabolismo degli
392
La regolazione del metabolismo degli acidi grassi nei
mammiferi 400
Il metabolismo dei lipidi di membrana
400
Il metabolismo dei fosfolipidi 401
BOX DI APPROFONDIMENTO 12.3
membrane
La biogenesi delle
404
Il metabolismo degli sfingolipidi 405
Il metabolismo degli isoprenoidi 405
Il metabolismo del colesterolo 405
Il metabolismo degli steroli nelle piante 415
Quesiti di ripasso 416
Quesiti di approfondimento
417
La fissazione dell’azoto (azotofissazione) 448
BOX DI APPROFONDIMENTO 14.1 Fissazione dell’azoto
e agricoltura 449
La biosintesi degli amminoacidi 450
Il metabolismo degli amminoacidi: uno sguardo
d’insieme 450
Le reazioni dei gruppi amminici 452
La sintesi degli amminoacidi 457
Le reazioni biosintetiche degli amminoacidi
469
Il metabolismo delle unità monocarboniose 469
Il glutatione 474
BOX DI APPROFONDIMENTO 14.2
Neurotrasmettitori 476
Gli alcaloidi 479
I nucleotidi 479
BOX DI APPROFONDIMENTO 14.3
Morbo di Parkinson
e dopamina 480
L’eme 490
BOX DI APPROFONDIMENTO 14.4
Intossicazione da
piombo (saturnismo) 492
Quesiti di ripasso 493
Quesiti di approfondimento
495
CAPITOLO TREDICI
La fotosintesi 418
CAPITOLO QUINDICI
La clorofilla e i cloroplasti 419
La luce 424
Le reazioni alla luce 428
Il metabolismo dell’azoto II:
degradazione 496
Il catabolismo degli amminoacidi
Il fotosistema II e la generazione
di ossigeno 429
Il fotosistema I e la sintesi
di NADPH 431
La fotofosforilazione 432
Le reazioni indipendenti dalla luce
Il ciclo di Calvin 434
La fotorespirazione 436
497
La deamminazione 497
BOX DI APPROFONDIMENTO 15.1
Il turnover proteico 498
La sintesi dell’urea 500
BOX DI APPROFONDIMENTO 15.2
433
L’iperammoniemia 502
La regolazione del ciclo dell’urea 502
Il catabolismo degli scheletri carboniosi
degli amminoacidi 503
Iniziali indice (i-xiv) comm 22-02-2006 14:50 Pagina ix
Indice
La degradazione di particolari neurotrasmettitori 510
BOX DI APPROFONDIMENTO 15.3 I disturbi del catabolismo degli amminoacidi 511
La degradazione dei nucleotidi 513
Il catabolismo delle purine 513
Il catabolismo delle pirimidine 516
La fase di digiuno 531
La comunicazione intercellulare
BOX DI APPROFONDIMENTO 16.1 L’esercizio fisico
e il metabolismo dei nutrienti 534
Il meccanismo d’azione ormonale 539
BOX DI APPROFONDIMENTO 16.2 Le malattie correlate
agli ormoni 540
I secondi messaggeri 541
BOX DI APPROFONDIMENTO 16.3
CAPITOLO SEDICI
Integrazione del metabolismo 522
Il ciclo alimentazione-digiuno
La fase di alimentazione 528
527
523
Diabete mellito 543
I meccanismi d’azione degli ormoni steroidei
e tiroidei 548
Il recettore per l’insulina 550
METODOLOGIE BIOCHIMICHE 16.1
L’intestino tenue 525
Il fegato 526
Il tessuto muscolare 526
Il tessuto adiposo 526
L’encefalo 526
Il rene 527
532
Il sistema a cascata ormonale 533
I fattori di crescita 538
La biotrasformazione dell’eme 517
BOX DI APPROFONDIMENTO 15.4 La gotta
518
Quesiti di ripasso 520
Quesiti di approfondimento 520
Uno sguardo d’insieme al metabolismo
La divisione del lavoro 525
IX
ormonali 551
Quesiti di ripasso 552
Quesiti di approfondimento
Appendice A: Soluzioni
Crediti 583
Indice analitico 587
Le metodologie
552
553
