.. : , , ,,,, . , , (,,) . , , ,,, . ,, ,, .

1

..

III-IV

- 2000

2

2807273 93 612.015(075.8)+577.1(075.8)

.. ..., , - , , , . ...: -. , ..., ., .. ( . ..); ..., ., . .. .. ( . ..); ..., ., .. ( ). III-IV ( 1.01/5 11.02.2000).

..93

: . -: , 2000. 508 .ISBN 966-7364-41-0

: , , , , , , . , , (, , ) . , , , , , . , , , , . 2807273 612.015(075.8)+577.1(075.8)

ISBN 966-7364-41-0

.., 2000

3

.................................................................................................................................. 7 . ........................................................................................................ 9 I. ........................................................ 12 1. ...................................................................... 12 2. ......................................................................................................... 18 2.1. ...................................................................................... 18 2.2. ................................................................ 19 2.3. ................................................................. 26 2.4. - .......................................................................................... 33 2.5. .................................................................... 36 3. . ................................................................. 41 3.1. : , ........................................................................ 41 3.2. : , ...................................................................... 44 3.3. , .................................................................. 45 3.4. , .................................................................... 52 3.5. ................................................ 55 4. ....................................................................................... 57 4.1. ................................................................................................... 57 4.2. . . ...................................................... 61 4.3. . . ............................................................ 65 4.4. .............................................................. 69 5. . .............................................................................................. 72 5.1. . ................................................................ 72 5.2. ................................................................................................ 73 5.3. .............................................................................................................. 78 II. .................................................. 86 6. . I. , .......................................................... 86 6.1. .......................................................... 86 6.2. ........................................................................... 88 6.3. . ........................................................................ 89 7. . II. . . ................ 98 7.1. ........................................................................................................ 98 7.2. . ................................................. 103 7.3. . ............................................................. 108 8. : , ................................................... 115 8.1. ............................................................................ 115 8.2. ..................................................................................... 118 8.3. ............................................................................................ 120 9. : ; O ........................................... 122 9.1. ........................................................................................... 122 9.2. ...................................................................................... 125 9.3. .................. 127 9.4. - ................................................ 130 9.5. .... 134

4

10. ...................................................................... 137 10.1. ................................................. 137 10.2. ..................................................... 138 10.3. ....................................................... 140 10.4. ............................................................................... 142 III. ....................................... 143 11. . I. ........................................................................................... 143 11.1. ........................................... 143 11.2. ............................................................................................. 144 11.3. : , , ........................................................................... 146 11.4. .................................................... 154 12. . II. . ................... 156 12.1. ............................................................... 156 12.2. .................................................................................. 163 12.3. ................................................................................ 166 12.4. . .................................................................. 172 13. . III. . 176 13.1. ................................................................................ 176 13.2. ............................................................................. 179 13.3. .................................................................. 184 13.4. ................................................... 185 13.5. . ............................... 188 14. . I. ............................................................................................. 190 14.1. ................................................................................................ 190 14.2. .......................................................................................... 190 14.3. ........................................................................... 194 14.4. .............................................................................. 197 15. . II. .............................................................................................. 201 15.1. ....................................................................................... 201 15.2. ............................................................................................. 209 15.3. ................................................................................................ 211 15.4. . ...................................................................... 213 16. . III. . ...... 217 16.1. ....................................................................................................... 217 16.2. ........................................................................................ 220 16.3. . . ......... 224 16.4. : , , ....................... 230 17. . I. ..... 234 17.1. ................................................................. 234 17.2. .......................................................................................... 236 17.3. ............................................................................................... 239 17.3. ..................................................................................... 240 17.4. . ..................................................................................... 242

5

18. . II. ... 248 18.1. . ................................................................................................. 248 18.2. .................................................... 250 18.3. ..................................................... 260 18.4. ..................................................................................................... 263 IV. .................................................................................... 270 19. .................................................................................... 270 19.1. .................................................................................... 270 19.2. .............................................................................. 275 19.3. .................................................................................. 277 19.4. ..................................................................................................... 281 20. . 284 20.1. . ......... 284 20.2. .................................................. 286 20.3. .......................................................................... 289 20.4. ....................................................................... 292 21. .................................................................... 300 21.1. .................................................................................. 300 21.2. .......................................................................... 302 21.3. ........................................................................................... 304 21.4. . .......................................... 307 22. . ........................ 310 22.1. ........................................................................... 310 22.2. ...................... 313 22.3. . ........................................................... 322 22.4. . ................................................................................ 326 V. 330 23. . I. . 330 23.1. : , .................................................... 330 23.2. - ............. 332 23.3. - ..................... 341 24. . II. .................................................................................................. 345 24.1. - ........................................................................................ 345 24.2. - .................................... 353 24.3. ............................................................................................................. 360 24.4. .................................................................................. 363 25. . III. ..................................................................................... 367 25.1. ................................................................ 367 25.2. ................................................................ 368

6

25.3. .................................................................................... 373 25.4. .................................................................. 376 25.5. ...................................................................................... 381

VI. III III I II ... 386 26. I . I. . .................................................................. 386 26.1. ................................................................ 386 26.2. .......................................................... 387 26.3. .................................. 392 27. . II. ........................................................................................................... 399 27.1. ; .......... 399 27.2. . ...................................... 400 27.3. . ...................................................................... 411 28. ....................................................................... 418 28.1. ........................................................................... 418 28.2. . ........................... 419 28.3. - . ........................................................... 423 28.4. ................................................................... 425 29. ................. 432 29.1. ........................................... 432 29.2. : , .......................................... 433 29.3. .......................................................................................... 437 29.4. .......................................................................................... 438 30. ........................................................................... 440 30.1. ........................................................... 440 30.2. : , .............................................................. 441 30.3. .............................................................................. 443 30.4. .................................................................... 445 30.5. ................................................................... 447 31. . ....................... 449 31.1. - . ....... 449 31.2. . ....... 455 31.3. . ................................................................ 462 32. ............................................... 468 32.1. ........................................................................ 468 32.2. .............................................................. 472 32.3. ........................................................................................ 476 33. . ........ 478 33.1. ................................... 478 33.2. . ..... 480 33.3. ............................................................ 488 .................................................................................................................................... 491 ...................................................................................................... 492

7

, , , , . , . , , -, , -, , , , , , Homo sapiens . , , - , , , , , , . - , - , , . , , , , , , , . , , , - , . , , , , , , . , , , , . , ,

8

, . , ( ), , ( ). XX , . , , , . , , , . , , . , , , , , , . , , , , , , , , , ( , , , ). . , , , (.: : / .. . .: , 1997). , , , - , . , , . .. . , . .

.

9

Das Sein ist ewig: denn Gesetze Bewahren die Lebendgen Schatze, Aus welchen sich das All geschmuckt. Johann-Wolfgang Goethe , , , . -

. () , , , , , () , () (), . , , (. , 1982). (). , , . , , - , , , - , . (, , -, ) , , , () , . : , , , , . : 1. . 2. . 3. .

10

, : , , , , , , ). . , , . () , , . , , , , , . , (, , , , ) . , , . , . , , ; , , . , , . . , , : (, , ) - ; , , , , , , - , - , , , . . , , ,

.

11

, , , . . (- ) , , , , , , , . () . , .

12

I.

I. 1. . 40 , . , , . , , 1/3 Al Si, . , (), (N), () () , 20-200 (. 1.1): 1.1. (%) (O) (Si) (Al) (Fe) (H) (C) (P) (N) (S) 50,0 28,0 9,0 5,0 0,9 0,09 0,08 0,03 0,05 63,0 0,004 10,0 20,0 1,0 3,0 2,0

( 99 % ) , (), (), (), (N), (P), (S). () , .

1.

13

, , . : ) (). , , , , , ; ) , , , , (, , , ), (, , ); ) . - , , , . , . . () , , , . , L-, (. ) - . . 1.1. (Fischer) .. (1852-1919). . () , , . () (), (1902). , , . (). () , (, ) 20 L-, , .

14

I.

, , . (1869 .), (nucleus) . 100 . . (J.Watson) . (Fr.Crick) (1953 .). . . , . 1.2. (Miescher) (1844-1895). - . . , , , : , , - . (, , ) ; ( N- ) (, , ). , . , (, ), (, ), ( , , ). , , , , . , ( ) ( ) . , . , - ,

1.

15

( ), - . , , , , -, - , , , . () ( , , , , , , , ), , , . , , , , , . Escherichia Coli (E.Coli) . 1.2. 1.2. (% ) : E. Coli 15 1 6 3 2 70 1 21 0,2 1 35 6 69 12

. 1.3. 1.3. 65-70 ( S. Rapoport, 1964; R. Murray, 1988, ) () , % 18 1 1 14 61 5 , 1114 0,71,0 0,71,0 910 4042 3,54,0

, , (). (1/2), ( , ,

16

I.

, ) . 1/2 12 , 2 , 27 ; (.., 1998). 1 2 , 3 , 4 , , 5 6 , , 7 8 , , 9 10 , . 11 12 , , . 1.3. : ( . compartment 1 ; 2 ; 3 - , ). ; 4 ; 5 ; 6 .1.3. ; 7 ; 8 ; 9 ; 10 ; 11 (); 12 . , , , , . , , , : ( , ) ( , , ). , , , , , , , ( ), , , . , , , (), - , () . , , ,

1.

17

. , (1871), 3 . : (, ) (, , ) , . . (S. Miller, 1951), -, , , , . , , , , . , , HCN, , , :

CH4 + NH3

HCN + 3H2

, , , , : HCN

, , , . , , ( , ) , , , , , .

18

I.

2. , , , () (CONH). ; , , (, , ) . . E.Coli 3 000, 5 000 000, , , 1010-1012 .

2.1. 1. () . () (, ). 2. . , ( , ), (, ) (). 3. . , , , , : (, ), ( ), (, , , ). 4. . , , (, , ). 5. . (, ) , , (). ( , , ), ( ), ( ), ( ). 6. . , (, ), (, ) .

2.

19

7. . (, , ), ( , ).

2.2. . ; (..) ... (). . , () . , , ~ 5-6 ~ 50 ; .. , , , () () (. 2.1). 2.1. -- , 5,7 12,6 35,5 80,0 240,0 276,0 () 1 1 1 2 4 4

(, ) ( 5-6 ) - . , , , - . (. ), . . . 20 -L-, .

20

I.

, ( ), NH2 H , . 2.1. () () . () L-. () (. 2.1). : 1) , (R-) , - , -; (, ) , (-) R; 2) L- (L-). D- ; , (, D). (L , D ), . - R: R H C NH2 CO O H CO O H C R

( )

, R, (. 2.2): I () R-; II () R-; III R- ( ); IV R- ( ). 2.2 , , 4-, 5-, N-, 3-, , , . (, , ) ( ).

2. 2.2. , pI

21

R- Ala (A)

H3 C

CH

COO

6,02

NH 3+ Val (V)

H3C H3C

CH

CH NH3+

COO

5,97

Leu (L)

H3C H3C

CH

CH2

CH NH 3+

COO

5,98

Ile (I)

H3C H3C H2C

6,02

CH

CH NH3+

COO5,75

Met (M)

H3C S

CH2 CH 2

CH COO NH3+

Pro (P)

H2C Trp (W)

CH2 CH 2 C N HCH2

N+H2 CH COO CH COO NH 3+

6,10

CH2

5,88

Phe (F)

CH NH 3+

COO

5,98

R- Gly (G)

H

CH COO

5,97

NH 3+ Ser (S)

HO

CH2 CH COO NH 3+

5,68

22

I. . 2.2 6,53 COO

Thr (T)

H3C

CH OH

CH NH 3+

Cys (C)

HS

CH2 CH COO NH3+

5,02

Tyr (Y)

5,65

OH Asn (N)

CH2

CH NH 3+

COO

H2N C O

CH2 CH COO NH3+ CH COO NH 3+

5,41

Gln (Q)

H2N C O

CH2 CH2

5,65

R- Asp (D)

OOC

CH2

CH NH 3+

COO

2,97

Glu (E)

OOC

CH2

CH2

CH NH3+

COO

3,22

R- Lys (K)N+H3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH NH 3+ COO

9,74

Arg (R)

NH 2

C

NH CH2 CH2+

CH2

CH NH3+

COO

10,76

NH2

His (H)

HC H+N C H

C NH

CH2

CH NH3+

COO

7,58

1. - . , . , , (-) . 2.2.

2.

23

H2N CH R

COO

H+

H3N+

CH COO R

+ H+

H3N+

CH COOH R

. 2.2. (), () () .

, - , - - . , =7. , R, , : Asp, Glu; Lys, Arg, His. , (, , , ) , () . ( ), ( ). - . . , , (). 2. . R (. 2.2), , . - , - , , , . 3. . - , , ( ) ; , , . 4. - . - - - () , :

24R1 H2 N CH C H H O C N

I. R2 CH H N R2 CH C Rn N H ... N CH Rn CH COOH COOH

O OH

+

O OH O C

+ ...+

H H

R1 NH2 CH

, , (, ... ... , ).111

C

H

R O C

N R CH H

H

110O CH

RH

N C C O

C NH

N CH

C C

R

O

. 2.3. .

:O C N H

, (NH), , . NH- (. 2.3). 0,132 , CN (0,147 ) 50 % . p- - = (,-) O C N+

, CHR, (. 2.3). , , , . 5. , . - ,

2.

25

. ( ) , ( , ), . () - NH3, 2 . , , , - max = 570 . 1 : O

R H C NH2 + 2 COOH -

C C C O

OH OH

100C

O C C C OH N C

O C + CO 2 + R CHO C O

- , . , , 10-50 . O O O , O , . , : (, , ), ;

26

I.

(, ). ( (I) (II)) - ; , . - ; , n- ; , . - .

2.3. (), . , , - . 1. . 1.1. - - , . 1.2. (SS) , . 2. - , , , , . 2.1. , . , =NH, OH, SH, , :N H

O

C

2.2. ( , - ). 2.3. , (, , , ), .

2.

27

2.4. , , , , , (, ) . () , L-. () . , , . 2.4. , , - . 2.4. ( . ; 1 = 0,1 ). S S 7 20 1 21 6 11 , S S S S ( - 21 -- 1 30 7 19 30 ): , , : ) , - ( N- ); ) , - , - (-) - (-); ) , - (- ), (- (-)) . ---:S CH 3 O NH2 CH C N H-

CH 3 O C N H

OH CH 2 CH COOH

O CH 2 C N H

(CH 2)2 CH

-

-

28

I.

: Ala Gly Met Ser , . , (). (, , , ) . , (. ) . , , , (, ) . : - -. 1. - , , =- NH- , . - . - , . . 2.5. - - 3,6 . - ( . - ( . ). -) (. 2.5). -: 0,25 ; ( ) 0,54 ; 0,15 ; - 3,6 . - , , . (Pro, Gly, Glu, Asp, Arg ) - . , , -.

2.

29

, 33 % 21 % . , , ( ) . 2. - , . 2.6. - . , , ( . ) . 2.6. - , = NH (. 2.7):

. 2.7. -: ; .

- -, , . - . (- -), , () . , , - , , (-)

30

I.

. , 14 % -, 45 % -, 61 % . - ( 80 100 %, ). . , , . , . , (, ) . 1:1 50:1. , , , . , . 2.8. . . , - . (J.Kendrew) 1958 . , - . , . 2.8. , -, - (.: ). , -, . 2.9. , -, , . 2.9. . 2.10. .

2.

31

, ( , SS-). , , . () . 2.10. . , 2.13 - , , - . ( .. , 1989). , . , . 1 2 , . . , 30 % , , . 2.11. - - , : , . , , -; , , ( (1) 12,5 ) , : ( 2); 1. , - . . ( ), . =- NH- .

32

I.

2. - , ( , , ; , , ). - 2 , - (). , , , , , -. , -, . 2.11. () , . () , . , , . .. 50 , . 2.1. (Hb), . , . .. 68 ; - - , , (. 2.12): ( ), . . 2.12. - , (, . ). , . 2,5 ; 100-150 .

2.

33

, . , (), , , ( ). . - . 2.13. . (. 2.13), . , , , , , . , , , , , - . 2.14. , . (. 2.14).

2.4. - 1. - . (- - , ) , .

34

I.

, , . . , . . : , 1- , 2-, - -, ( . ). , , ( ). (). , , (, ). , . 2. . - . (, ) , , . . ( ). , , . , () . , , . 3. . ( ) - . (, ). , , , - . , , , 6080 , .

2.

35

(, , , ), ( ). 4. . , . , , , , , . , . , , , ( ) 12 . (, ). , , , , . - . , (, ) , , . , , , . , , . , ( ), , , , , , , . () , (, , ). : ) , - . . () ;

36

I.

) , (, ); ) , ( , ). , , ; ) , , (, ); , ; ) , , ; ) , , .

2.5. 2.5.1. , (, , , ) , (, , ) . , - , . , (, ), : ( , , ); , , , ; ; , ( ), . , , , .

2.

37

, - ( , , , ). - . : 1. , : ( ). , ( ) , (100 000-500 000 g). , () , . , s, () : RTs = D (1 v) R , , D , v , . - (-). () , , , . - , ( ), . , , , , , . . 2. , - . . . , - . : (-) (-).

38

I.

3. , . , , ( . affinity , ). , , . , , , .

2.5.2. ( ) . (): ) , . . (5,7 /) 105-110 24 ; ) . , SO3H Na+. , , . () ; ) . , (. 2.2). 1958 . . (W.Stein) C. (S.Moore) . ( ) : 1. N- - , - , -NH2-,

2.

39

- , N- - , . N- , - . N- . N- : 2,4- () , , - , - . - N- , , , (. 2.15):NO2 NO2 F+H O2N H NO2 O2 N H NO2 N R1 CH COOH + ()(n)

H N

R1 CH

O C N H (n)

HF +H2O (HCl)

R1 CH

O C N H (n)

N

. 2.15. - N- .

- (1--5-, ) , N- - . - -. - , - . 2. , ,

40

I.

, (, , ). , , 10-20 (, ) . 3. (). . (P.Edman) 19501956 . : - N- , , ()-; - ()- N- (. 2.16):R1 N = C = S + H 2N

CH

C

NH

O (n ) OH S R1 NH CH C O NH

NH

C

S NH N O C H R1 + H 2N

HCl R2 CH C O ((n-1) )

NH

N-

. 2.16. . .

N- . , N- . , , . sequence , .

3. .

41

3. . () () , (). , , ( ) . ( ) ( ). , . , : , . ( ) . , , ( ), , , . , , .

3.1. : , ( ) H H , (D- C C N 6 2--D-) N 7 5C N 4 5 CH 1 3 . 8 CH 2 2 4C 9 HC HC 1 6 CH 3 N N N H . () (), : O OH NH2

N HC

C

C C

N CH N H

HN C NH2

C

C C

N CH N H

N C NH2

C

C C

N CH N H

N

N

N

(6- )

(2- -6- )

42

I.

: (), (), ().O HN C O C CH CH HO N C OH C CH CH O HN C O C CH3 C CH HO N C OH C C CH CH3

N H

N

N H

N

(2,4-)

(5--2,4- )

NH2 N C O C CH CH HO N C

NH2 C CH CH

N H

N

(2--4- )

, . , . , (. Base ) (D- 2--D-). N- . N- N-1 -1 , N-9 -1 . ( HO 5' ) B O P O CH 2 , O HO , 4' 1' (). 2' 3' ( ) 2--H R -OH -D-, D-: OH

3. .

43

, (, ):O P OH-5-

CH2

O

B

OH

CH2

O

B HO

CH2

O

B

OH

O P

OH

OH

O P

-3-

-2-

5'- (). , (. 3.1). 3.1. .; . : : : : (; A) (; G) (; C) (; U) (-5'-) (-5'-) (-5'-) (-5'-) (-5') (-5') (5'-) (-5'-)

(; A) (; G) (; C) (; T)

( ), () . () 5 % . , , 1-, 2-, 6-, 1-, 7-, 1-, 5-, 3- . 5-, N- . , , () , 5- , -, - . .

44

I.

: 1. ( ) (, ). , , . 2. , : , , , ; , ; , .

3.2. : , , ( ) , , . , 3'- 5'- ( ) .5' CH2 4' 3' O HO 5' 4' 3' HO O P O O H HO 2' O P O ( ).

( )1

O 1' 2' H

5' CH2 4' 3' O HO P 5' 4' O CH2 O

( )1

O 1' 2' OH

P O O CH2( )2

O 1'

( )2

O 1' 3' O 2' OH

( ).

, 3'-, 5'- (P) .

3. .

45

3 5 5

3 5

3 5

3 5

3 5

3 5

3 5 3

5

3

: : 1. 2'-, . 2. : (5-); ( ). 3. . 4. , . 3.2.

2'-

, , , ,

: 5'-, , ( ) 5'- , 3'- , ( ) 3'- . 5'- (5'- ) , 3'- -. , 3'. 5'

3.3. , : 1. . , .

46

I.

2. . , . 3. . () () (). (.) (. 3.1): . 3.1. .

( ) 1928 . . (F. Griffith) Streptococcus pneumoniae , ( S-), ( R-) . R- S-: S R , () S- () R-. , ( S) , , ( R), , , : R S , 1944 ., () ., .- .- (O.Avery, C.McLeod, M.McCarthy) , , , : R S , . , .

3. .

47

(..) : , . , , . , : , , . , - , ( ) 106 1011 (). , (). , .. X 174 ( ) 1,6106 ( 3,4106) . , . , E.Coli .. 1,9109 (, , 26109) . , . , . , , . ( S ) , . () S , . , (, ) . . , Drosophila melanogaster 8 , 46 . 1,61011, 2,4109 . .

48

I.

, . 3.3. 3.3. ' 4 H aemophilus influenzae Escherichia coli D rosophila melanogaster , 3106 3,3107 1,3108 8108 1,9109 4,31010 1,61011 9,5106 4,6104 5104 2105 1,2106 3106 6,5107 2,4109 1,4104 1,1 13 50 300 1 2 8,2 5

3.3, , , , , . . , , (, , ), . ( ), : 1) , : + = + , 2) 6- 6- ( ); 3) , ( ): = , = . , (.), , , . -, , , ; (. 3.2, 3.3).

3. .

49

34

3,4 10

. 3.2. .

. 3.3. .

5 H H H C O H , H C C N C H H N , N C C C N (H C N ), N C C ( N C C H , ), H H C . N H , C C O H N C H C C C N N H N -C N C C N C O C , N H H -. : 20 ; 3,4 ; 34 , 10 . - (. 3.4). ,

50

I.

, : , Z, (-).

, , N , , . . . 3.4. - . , . , , 8 , 5 .

- , , . , > 4 . : (, ); (, ); (2+, Mg2+, Fe2+)....

-

-

.... 3.5. .

3. .

51

. (. ), . , . . - ( ), , 260 . -. , 260 ( 40 %) , . , 260 , . Pneumococcus . , Serratia . , . , . 3.6. . (. 3.6). , , . , . 260

52

I.

, , : ; . . ( , ) , () m ( . melting ). m GC- AT-. GC- AT- . ( ), GC , , AT. , GC-, m .

3.4. , , : () (), (), (). - . (. 3.2). , . (, , ). , , . , . ( ) . 3.7. . (

3. .

53

) . 20-30 (. 3.7). , 260 , , , - . () , 2-5 % . ( ) . , , . ( 25103 1-2106) 6 25 s. , . ( ) , () . 5'- 3'- . OH OH 5'- C C H H CH CH O H 2C 5' O N - NH2 N O P 7-- NH O NH2 O N O (N P N O CH3 O ), O 5' O CH2 P N N O O O O CH CH 5'-H H NH 3' 2' C C OCH3 () O N CH2 O . , O O P 5'O CH CH H H O 7-3' C C , , OH , O P -2'-: O O 7- 5'- ( . cap ). 1-3 7-. 3'- (poly(A)) . poly(A)- 20-250 .

54

I.

, 5'- 3'- , , . (), 40-50 % . 10-20 % . , 70-90 . (23-28)103 , 4 s. 20 , L-, . , . , . : () 3'- , . 3'- . (), () 3 . 5 . 8-12 , 1-4 . , I IV 5--3. , III . , II : I 3-5 . 3.8. ; II , 13 21 . . . 3.8.

3. .

55

. , L. () , . 90 % . ( ), , . ; , . () , . , , 2'- . , . , , (). 107. , .

3.5. . , , . . , ( . core , ), (. 3.9). . 3.9. ( ): . 2, 2, 3 4 (. 3.4).

56

I. 3.4. , 21,0 14,5 13,7 15,3 11,3 ,% 29 11 16 10 11 ,% 1,5 9,5 6,5 13,5 14,0

1 2 2 3 4

, . 1,75 ( 140 ) . , ( , 50 ) 1. , , , , . . ( ), () ( ) , Mg2+, Ca2+, Fe2+. . , . , . . (E. Coli) 70S 80S , , 30S 60S 50S 40S (. 3.10). 18S 23S 5S 16S 28S 5,8S 5S . 3.10. 21. .

4.

57

4. (, ) , - , . , ( ), , . , , . , , ; 80 % . , . , 1-2 % , . , ( , , ) () .

4.1. , () , , , , .. , , . :6

CH2 OH5

CH2 OH O H2

H4

H1

OH

O H

H

CH2 OH H H OH H6

O OH

H

H OH3

H OH H

OH

OH

H OH-D-

OH

OH-D-

OH H

-D-

H

OH

, D- D-, D-, D- ; , D- .

HO CH25

O HO3

OH2

H OH4

H

-D-

H

CH2 OH1

58

I.

D- ( , ) , : , (4,44-6,66 /) . , , . . 60-70 % , . D- ( ) , , (, ) . , , . D- , ; . . () . : : D-, 2--D-, L-, D-; : D- D-.H1

O H2

5

CH2 OH H3 4

H H H

O H

CH2 OH

OH

H OH OH -D-

D- , - , (, , , ), . 2--D- () , D- 2- . . L- , , , , (. ), . . D- . , , . D-, D- , .

H OH H 2--D-

4.

59

() 2- D- D- :CH2OH H OHD- ()

CH2OH O H OH OH H H NH2 O H OH H OH H

H OH H H NH2

D- ()

N- (. ) ( ), .CH2OH H OH OH H NH C O CH3N-

CH2OH O H OH H H OH OH H O H OH NH C O CH3N-

H

. (). N- O- , .1 2 3

COOH C CH2 OH H H OH OH CH2OH5

CH2OH (CHOH)2 NH2 O H H H COOH CH 32

CH 2OH O C NH (CHOH) 2 O H H H OH OH H COOH

O

H NH2 HO H H

4 5 6 7 8 9

H OH H

OH

H

(3,5-5- )

N- ()

60

I.

(), , , , , . () () , , , ( ) . . , (6- ) - . . , D- D- , , , . L- L- , .COOH H H OH OH H OH O H OH H H OH H OH H OH COOH O H OH OH H OHD- L-

H H H COOH OH O H OH H

D-

O C C C HC HO C H OH OH O

CH2OH L-

, , , . L- (- 2--L- ). . , , , .

, ( ) . - - ().

4.

61

- - (: , , , ). , , (. ). , ; . , , , . O O CH3 OH OH OH . CH2 , OH CH2OH O O HO , OH ( Digitalis purpurea, OH OH Digitalis lanata), ( Strophanthus gratus, Strophanthus Kombe) (Convallaria). , (-), N-. N- NH-, , , . N- , .

4.2. . . () , -, - () () . , , .

62

I.

(-D--1,4--D-) , - -, 1,4- . , (6-7 %) ( 5 %) . CH2OH CH2OH O O H H HO

OH H H

H OH

1

b O H

4

OH H

H OH

a OH

(-D--1,2--D-) , , , . , (12-20 %) (14-26 %) .6

CH2OH

6

OOH HO OH HOCH21 1

O O2

CH2OH

OH

OH

(-D--1,4--D-), , . -.CH2OH H4

CH2OH O H1 4

H H OH

O H

H1

H OH OH H

H

O OH ( -1,4) H OH

OH

, , .

4.

63

, , , . . , ( ) . (, ), (, , , ) () . , (. . 4.3). , , 15-20 % 80-85 % , . , 200 1000 ( ); .. 40-160 . -1,4- . , . ( ) . .. 1 6 . -1,4- ; -1,6- . 20-30 . , , . , , , . .. 100 . (CH2OH H OH H OH H OH O H O CH2OH H OH H O H O OH CH2OH H OH H O H OH O H

(-1,4)CH2OH O H H OH

(-1,6)

H HO

CH2OH O H H OH O H OH

CH2OH O H H OH O O H OH n

H2C H OH H O H O OH

CH2OH O H H OH O H OH

H

OH

(-1,4)

(-1,4)

. (-1,4) (-1,6).

64

I.

), . 6-12 , -1,4- ; -1,6- . , , . (2-5 %) (0,5-2 %). () , . 50 % ; , . , , -1,4- . 2500-12000 , .. 1-2 . . , - , ( 26). ( D-, (14)-, , , ..)) (. ). . -1,6-; -1,2, -1,3 -1,4-. - ( ) (-). , N-, -1,4- . : , , . , . -D- (), 2,1- ; .. 6 . . ( ) , () , -D- , 1,4- . . . (. 4.3). ,

4.

65

, (D-, D-, L-, L- ) . (), L-, D-, D- .

4.3. . . , . . , , . ( ) N- (, ). , , . , , , . , , , , , , , , , . . . , , . , . ( , ) , (). 4.1. D - + N - D - + N - D - + N - ( D - ) D - + N- D - + N - ( D - )

66

I.

, D- N--D- -1,3- ; -1,4- :COOH CH2OH O H OH H H H OH O OH H H O H H H NHCOCH3 H OH O H COOH O H OH H H O OH H H CH2OH O H H H NHCOCH3

O

H

: a D-; N--D-.

105-107. , Na+. , , . , (. ) . 10-60 . N-, -1,3- . SOO 4- 6- N- (-4- -6-, ):COOH O H H OH H O H H OH O HO H CH2OSO3H O H H H H NHCOCH3

: a D-; N--6-c. -1,4- .

, 6- N-. , . I II . , . , -1,4- N- . , III, . , , ( , 90 %

4.

67

), (14) N- O- N-:(A) H

(B) H O H H OSO3H (b) O CH2OSO3H O H H OH H (c) O NHSO3H COOH H OH H (d) O H H OH H (e) O H CH2OSO3H O H OH H

(C) H O COOH H OH H (f) OSO3H

O

CH 2OSO3H O H H H OH H ( ) O NHSO3H

H

COOH

H

H

OH H

O NHCOCH 3

. (), () () ( ), : () - N- (a), (b); () O- N- (c), (d); () - N- (), (f).

. , , O- N-. (), . 5-10 % 90-95 %. , : 1) - OH- ; 2) N- N- . b , (core , ; .), . . a - . 4.1. , ( (), ). , () 150 (b) (. 4.1). ().

68

I.

, , , . , Na+ , , 2, - . , , () . . , . , (, , , , ); , , , , ; ( , ); (, , ); (, , ) . , , . , : , , . , 50-80 % . . , 1 15 . . , (Gal), (Glc), (Man), (Fuc), N- (GalNAc), N- (GlcNAc), N- () (NeuAc). , : 1) O- OH- ; 2) N- . - ( ) . , Ser Thr , GalNAc. N- , NH- , (Man)3(GlcNAc)2,

4.

69

. , .CH2OH O OH CH C H OH C H H C HN C O CH3

H CH O CH2 CH C OH

CH2OH CH O OH C H H C NH C O CH3

H O CH N C CH2 CH

N- () N- () .

O- N- :...

NeuAc Gal GalNAc Ser... ...

NeuAc

NeuAc Gal GlcNAc Man NeuAc Gal GlcNAc Man

Man GlcNAc GlcNAc Asn...

O- N- .

4.4. , , . , . , N- N-CH2OH H O H H H H CH CH3 NH2 COOH OH

HO

O

( - -1).

70

I. CH2OH

, O H O H -1,4- H O. . . H . ...O H H O OH H H D-, H NHCOCH3 3- H NHCOCH3 OCHCOOH CH3 ( . ). ( - ), . , . . Y Y Y X X X D- D- D- , D- D- D- ( ) . , , . 4.2. Salmonella aureus ( ., 1974). . . (X N-- ; Y N- ). - (L- D- L- D-) , () . . . .CH2OH

4.

71

, , , , . , , . - , . , , . , , . D- D- N--D-. (40-90 %) . , . , , , , , () . (5-10 %), . . , Penicillium . , D- , . , . , Cephalosporinum acremonium. , . , . . , (14)- , .

72

I.

5. . , () . ( , , ) (, ). , , ; (, ).

5.1. . () (, , ). ( ) , (, ), . . , - , . , , , , ( , , ) (, ) , , , , , , , . , 12 24 , 16 20 ( ) (. 5.1). , , ( ) , (. 5.2). (1531), (1733), 60 % , . , 10-15 . , , , , , ; , .

5. .

73

5.1. (.. ., 1997) 12:0 14:0 16:0 18:0 20:0 22:0 24:0 16:1 18:1 22:1

3(2)10 3(2)12 ( ) 3(2)16 3(2)18 3(2)20 3(2)223 2 14

- - -

- - - - 3(2)5=(2)7 --10- ( ) =( ) --9- ( ) =( ) 3 2 7 2 11 3 2 7 2 7

--13-

18:2 18:3 20:4

( ) (= ) ( ) ,-- 3 2 4 2 2 2 6 9,12- (= ) ( ) ,,-- 3 2 2 3 2 6 -9,12,15- ( ) (= ) ( ) ,,,-- 3 2 4 2 4 2 2 -5,8,11,14-

5.2. , % , 3 +54,4 20 +62,8 5 +69,6 5 +1,0 5560 +13,0 10 11,0 0,2 49,5

5.2. , , : 1. . 1.1. . 1.2. . 1.3. (). 2. . 2.1. . 2.1.1. . 2.1.2. .

74

I.

2.2. . 2.2.1. . 2.2.2. . 1. , . 1.1. () , () . ( , ) . O , 1 O CH 2 O C R 1 2 O R 2 C O CH . 3 CH O C R 3 , 2 () . 1.2. , () . 3- (). (), ().CH 311 1 2 3 9 12

C8 7

13 14

D

17 16 15 3

17

CH 3 CH 3 CH (CH 2)3 CH CH 3

CH 310 5 6

A4

10 5

B6

OH

()

()

, , , . 1.3. () , , (1633) (3061). , , , , , . 2. , (, , ), , , . , , .

5. .

75

2.1. . , , , , . : O () H 2C O C R1 , O , HC O C R2 , (- H O ) . O P O CH 2 - H O O (, H2C O C C17H35 ), O ( , HC O C C17H33 O ) (). R O P O CH2 OH (2-, -) N+ CH2 CH2 O (CH3)3 , (1-, -) . NH2 CH2 CH2 O H , COOH C CH2 O NH2 , . N- :OH CH 2 CH OH CH NH 2 CH CH (CH 2)12 CH 3 OH

OH

CH 2 CH CH

O NH C R CH CH (CH 2)12 CH 3

N- ()

, , . (N---):

76

I.

(H 3C)3 N

+

CH 2 CH 2

O O P O CH 2 O OH CH NH C R OH CH CH CH (CH 2)12 CH 3

2.2. , . (, , ). () , . , CH 2OH N- O O CH 2 HO O (). OH CH O C C 17H 33 ( ) H O CH 2 O C C 17H 35 OH , () ; , , . , : , , : CH 2OH ) O O CH 2 ; HO O CH NH C R OH OH CH CH CH (CH 2)12 CH 3 OH : ; (Gaucher), . ) , (3'-). , , , . ) () . , N-. , .

5. . CH 2OH HO OH OH O O OH OH ()

77

CH 2OH O O CH 2 CH NH O C R

OH CH CH CH (CH 2)12 CH 3

) , , , N-, N- () . . G (ganglioside) , , (M mono-; D di-; T tri; Q quatro) : GM1: Gal GalNAc Gal Glc Cer NeuAc GM2: GalNAc Gal Glc Cer NeuAc : Cer ; Glc ; Gal ; NeuAc N- . . () - : GM2- - (Tay-Sachs), GM1- . (, ) . , , - (, ), . (), , , , (, , , ). . - (, , --, ). , , , . ( , , , ) , , () , - . . ( 16).

78

I.

5.3. () , (, ). . , - , . , , , . . 5.1. ( . Sim, , , 1982). . 5.1. : ) ; ) ; ) , ; ) , , ; ) , ( ), (, ), ); ) , ().

5. .

79

: ; () ; ; ; ; ; (). , . (. 5.3). 5.3. (%) Salmonella typhimurium 49 76 55 18 44 65 43 24 45 79 20 35 8 0 0 3 36 0

5.3, 50-75 %, 25-45 %, 0-10 %. () , , . () , , . . : (, , , ) 80-90% ; ( ). , (. 5.4).

80

I. 5.4. (%) ( . , 1985) 57 85 92 85 57 6 0 0 0 0 15 5 0 5 9 22 10 8 10 34

, , , , , , (16, 18, 20 ) . 5.2 . 5.3.

. 5.2. .

. 5.3. ( , ).

. 5.4 , , , , , , , , . ( ) - . 5.5.

5. .

81

H 3C CH 3 N + CH 2 CH 2 O H 3C

O P O O O CH 2 CH H 2C O C O C

O

O O O CH 2 CH H 2C O C O C O NH 2 O O C CH CH 2 O O P O O HO CH 2 CH CH 2 OH OH HO OH O OH OH O P O O CH 2 CH H 2C O C O C O O O CH 2 CH H 2C OH CH 3+ CH 3 N CH 2

NH 2 CH 2

CH 2

O

P O

O O CH 2 CH H 2C O C O C O O O CH 2 CH H 2C O C O C O O

O

P O

CH 2OH O HO OH

O C O C O

O CH 2 O P

HO

CH 3

O CH 2 CH NH O

C O

HO CH 2OH O HO OH OH O CH 2 CH NH

C O

. 5.4. .

82

I. H 3C CH 2 CH 2 C CH 3 CH CH CH 2 CH 2 HC CH 3 CH 3

CH 2

H 2C CH OH

CH 3 CH 2 CH CH CH 2 CH C CH 2 C CH 2 CH 2 CH

. 5.5. .

. , : ; ; , . () . () . . . . , , (, ). , . (- ) (N- ). : , , , , , , . , , , . ,

5. .

83

, . , . (, , ) ( ) () , (), () . , , , : , ( ) 5.6.

. 5.6. , .

) , () . , . , . ) , . , . , , , . ) , , , () , , ; . - , , .

84

I.

- , () 1925 . (E.Gorter, F.Grendel). 1935 . (J.F.Danielli, H.Davson) , , 1 3 1 . 2 2 - ( - , 1956) , 1 1 .5.7. - () - (): 1 ; 2 . 5.7. ; 3 . - - (S.J.Singer, G.L.Nicolson), ( ) , . , , , , .5.8. - . 5.8. . (. 5.9): ) ( ) ; ) , ; . 5.9. . . ) () . 1. , () ()

5. .

85

( ) . 5.10. , , - , , . 2. . , , ( ). , - (). (capping) . 5.10. . 3. . - . - , . 7 6 4 1 2 3 , . 5 . . 5.11. , (.., .., 1982): , 1 ; 2 ; 3 Na+, K+ ( , , ); -; 4 ; 5 ; 6 ; 7 , , . . 5.11.

86

II.

II. 6. I. , () , , (). , , , . : E , (enzyme; .) ; S (substrate; .) , , ; P (product; .) , .

6.1. , - . . (1926), . , ; , , ; , , () ( ); , , . , , ,

. 6.1. (Sumner) . (18871955) , -. (1946).

6. . I. .

87

S P ; , ES , , , , . , , L- D-, D- L-E ; , - (, ), , ; , () () , . , , , ( , ) . , ( , ). 1. . (U unit; .) , 1 1 : 1 U = 1 /. 2. (SI) (). 1 , 1 1 : 1 = 1 /c. 3. , , 1 (U/ ). (U) 1 , , , , (U/).

88

II.

6.2. , , (1961). . . 1. . , () : ; , ; -. 2. . -. , , , , , , , . ( ) .

= (N2)2 + 2

C2 + 2 NH3

: (): . : (urea ; .). . . , ; , , . 1- . , . , , , , . 2- . , . , , , , , , , , , , . , , . 3- . , , . , , , , .

6. . I. .

89

4- . , , , N, S . , 2; , - ; , . 5- . , (, , ) , . 6- . () , , . ( ) , : . : 1.1.1.1. : +- (): () + + + + + 2.6.1.2. : - (): L- + + L- 3.2.1.23. -D-- ( -; ): -D- + 2 + D- 4.3.1.3. -- (): L- + NH3 5.3.1.3. D--3--- (): D--3- 6.3.1.2. L-: - (): L- + NH3 + L- + + 3PO4()

6.3. . . ( , ). - (), () . . : +

90

II.

- (), , . , (2), (4) (6) . , , , . , - (6R6). -, , 2.1. , , () (), . -, . (. 6.1): 1. , 1, 2, 3, 4; A, B, 1 2 3 C, D . 6.1. . . 2. , , , . 3. - , (, ). , E. Coli. , E. Coli, .. 4,0 106, 24 (.. 90 ; ), ( 24 .. 36 ; ) 12 (.. 55 ; ). () . , , , - ( , ) ( m) .

6. . I. .

91

( ), ( ). , . , , , , . (-) , : + + + + + - , : ( heart, .) ( muscle). , -: 1(4), 2(3), 3(22), 4(3) 5(4), (, , , ). , ( , ). . . (Mg2+, Ca2+, Fe3+ Fe2+, Cu2+ Cu1+ ..). (. ) (, , ). , , (. 6.1). 6.1. - (a + a 3) Mn 2+ Zn 2+ Zn 2+ Zn 2+ Zn 2+ , Cu 2+ Mo 6+ F e2+ F e2+ , Cu +

92

II.

, . () , , . () - ( , , ); (, ). . : , : 1 ; 2 (); 6 , ; ; 12 , ; () ; ; ( +, +; ); (, , , , , ); . . , , : 1. , . 2. , . 3. , - . 6.2. , , 1. : () ( , ) (" ) () 2 () () Q , - (:-) "

(2+ + 2) " " (2+ + 2) : -- -

6. . I. .

93 . 6.2

2. : : () () () () () () : (; -SH) " " " 6 () , , " " " ;

() (, , ) 3. , - ': () 1 () (-)- ; - : 12 () 5- () 2

3 ( ) ( )

(. 94-97). () ( ): (+) (+). 2 () ( ): (), (). 6 () ( , ): (), , . : a (A), b (B), c (C). (Me2+: b c, a). : ().

94

II. NH 2 NH 2 N O CH 2 N O HO P O O O CH 2 O N+

N N O N O CH 2 O N

N N

OH

OH

OH

P O

O

OH

OH C NH 2

HO

P O

O CH 2 (HCOH) 3 CH 2

OH

P O

O

OH

O NH

N

N N

CH 3 CH 3

+ R - H(HA ) + - PO 3H 2 ( )

O ()

(+) (+)

OH CH2 HC CH2 O NH O N N N CH3 CH3 O3

P

OH

O OH

()

CH 2OH HO H 3C CH 2OH HO H 3C

C

O H CH 2 OH O P O OH HO H 3C

CH 2NH 2

OH CH 2 O P O OH

N

N

N

()

6. . I. .

95

R1 CHOH H3CNMe2+

CH 2 CH3 CHN N

CH CH R2 H 3CNMe2+

CH3 CH CH2N N

N

N

HOC CH2 CH2 COOHA

CH3 CH2 CH2 COOH R1 S CH CH3 H3CNMe2+

H3C CH2 CH2 COOHB C

CH3 CH2 CH2 COOH

CH3

R S CH CH3

N N

N

H3C CH 2 CH 2 COOH CH2 CH2 COOH

CH 3

a (A), b (B), c (C). (Me2+: b c, a).

( ): 5,6,7,8 . ( -): (6,8- ). 1 ( -, ): . ( ): .

96NH2 N O CH2 N O

II.

N N

HO

P

O

O PO3H2

OH

O HO P O O CH2 CH3 OH C CH3 CH O C NH CH2 CH2 O C NH CH2 CH2 SH

()OH N H 2N N H N N H CH2 H NH CO

-C OO H NH CH CH2 CH2 C OO H

5,6,7,8

H 2C S NH 2 N H 3C N

H2 C

CH

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

C

O OH

S

(6,8- )

CH 2

N+ S

CH 3 CH 2 CH 2 O

OH P O O

OH P O OH

O O

O N C NH CH S CH CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH

C

HC H2C

6. . I. . HOH 2C O HO P O CH3 CH CH2 NH CO CH2 CH2 H 3C NH 2 CO CH2 CH2 C H3C CH 3 CH3 H 3C D N Co N N N B CH2 H H O

97

O

H H OH NH 2 CO CH 2

N N

CH3 CH3

CH3 CH 3 CH2 A

CO

NH 2 CONH2

CH2 CH3 CH3 CH2 CH2

CH2

CO CO

NH 2 NH 2

( )

HOH 2C O HO P O CH3 CH CH2 NH CO H H O

O

H

N NH 2 CO CH2 H 3CCH 3

H OH

CH3 CH3

N

CH3 CH2 CO NH 2 CONH2 A CH2 CH3 B CH2 CH3 CH2 CH2 CO CO NH 2 NH 2 CH2

CH2 CH2 H3 C

D N Co N C H3C CH3 CH2 O H H H OH N N

NH 2

CO

CH2 CH2 N N

NH 2 N N

H HO

( , )

12: ( ), ( , ).

98

II.

7. II. . . 7.1. , , 108-1020 ; - . , , : k = AeE/RT. ( ) , ( S) () (S*), . , eE/RT ( ) , , . , (E) , , , , :E

E[S*]

S* E

E[S*]1 2

Ek

E[S] E[]

S

t

P) (1) . 7.1. (S (2). E E , .

7. . II.

99

, , . , , 2 2 2 2 2 + 2 (, ) , , , . 7.1. (t = 25 ; ) ( S.Rapoport, 1964) + + + ( / ) 18 14 12 2 1,3 10 -13 1 10 -10 3 10 -9 4 10 -2 1 8 10 2 2 10 4 3 10 11

, (, ), , . , . NH 2(A) , . HOOC(C) NH2(C) , COOH(A) , , NH2(B) , SH- , COOH(B) Ser 195 , NH3+- (. 7.2). Asp 102 His 57 - .7.2. . : , Ser-195, His-57 Asp-102. (. 7.3).

100

II.

.7.3. Zn .

, , , , -. , . . (.) ( ). : , , () ; ( ) ( , ); , , ( , SH, N, NH 3+, ). : 1. . -

7. . II.

101

, . 2. - . , , , (, , , ). - , - His . N OH, N H O N+ H O HN HN , SerCH2 CH2 , , A - () - () . -. 3. . , , () (), , . :N CH2 O: H CH2 S: H N CH2 C CH N: N HN

C H

: NH3+ ; - (Mg2+, Fe3+, Mn2+, Cu2+). , - . , - ; , ( 3.4.4.5), ( 3.4.4.4), ( 3.4.4.13), ( 3.4.21.11), ( 3.1.1.7). (-) (), .

102

II.

(. 7.2), , 195- (Ser-195) 57- (His-57) . . , - , . , (Ser-195) (. 7.4 ,). . (His-57) , (. 7.4 ,).H O R N C R' + N:H O CH2

H O R N C R' HN N:H O CH2

HN

R NH2 + HN N:

R' C O O CH2

HN

O + R' C OH N:H O CH2

. 7.4. (His-57 Ser-195) .

( 3.1.1.1) , :O (CH 3)3 N + CH 2 CH 2 O C CH 3 + H 2O (CH 3)3 N + CH 2 CH 2 OH + CH 3 CO OH

- . ,

7. . II.

103

, , , .

7.2. . , - . , , , , , . : E P S ( -) : k+1 k +2 E+S ES E+P k-1 - , : s = k-1/k+1 (k-1) (k+2) - (k+1) (m): m = k-1 + k+2/ k+1 m (/) , m. m 10-6 / (, ) 10-2 . , - . , , : V = k [E] , , .

104 V Vmax

II.

1/2 Vmax

. 7.5. ( -).

Km

[S]

. , .7.5. , : ( 1- ), , V [S].

V [S], - : Vmax [S] V= Km + [S] , V = 1/2 Vmax, : Vmax [S] Vmax , : = Km + [S] 2 Vmax [S] 1 , = Km + [S] 2 : Km = [S]. m , (.7.5). - . . : +S

k +1 k 1

S

k +2

+P

(1)

[] ( ); [S] , - ; ([] [S]) , , . , [S] []. - : d [S] dt

= V+1 = k+1([] [S]) [S]

(2)

- : d [S] = V1 + V+2 = k1[S] + k+2[S] dt (3)

7. . II. : V+1 = V1 + V+2 (2) (3), , : k+1([] [S]) [S] = k1[S] + k+2[S] (4) Km = k1 + k+2/k+1 : Km = ([] [S])

105

(4)

[S](5)

[S] (5) [S] : [] [S] =

[S](6)

Km + [S] V = k+2 [S]

, , : (7)

, [S] = [] ( - ), V = Vmax , , (7, 8): Vmax = k+2 [] [] [S] (7) (9) (6), , : V= Vmax [S] Km + [S] (9) (8)

- V [S] : Km 1 1 1 = + V Vmax [S] Vmax 1/V 1/[S] (.7.6), m Vmax, -. - (.7.6) , ( ) m/Vmax. .1 V

1 Vmax 1 Km 1 [S]

. 7.6. 1/v 1/[S] -.

106

II.

-, , V . , ( c ) . , (, 5,0 10 6 8 9,0). pH . 7.7. - - ( = 1-2) . ( = 10-11). , , : V ( 37-40 C) c ( ); c t 10 C , Q10; 20 60 40 , t ( ) . 7.8. . . , . , ( , ), , . , , : , I:

7. . II.

107

E+I EI : E+I EI. , , . . , , , EI: E+I EI 2, () 22. , , 1 : V 2 ; , , . 1 (, ), 1 . Vmax 1 1 1 [S] . Km2 Km1 - , . 7.9. : 1 ; 2 . m Vmax (. 7.9). . . , , , - : ES + I IES ( (Vmax), (m) (.7.10).

1081 V

II.

2

(Cu2+, Hg2+, Ag+) , SH- :

ESH + Ag+

ESAg + H+

1 Vmax2 1 Vmax1

1

1 1 [S] Km . 7.10. : 1 ; 2 .

, . . (, ), SH-:

ESH + ICH2CONH2

ESCH2CONH2 + HI

() (-). () , - :CH 3 O CH E CH 2 OH + F P O O CH CH 3 CH 3 ()

CH 3 O CH E CH 2 O P O O CH CH 3 CH 3 CH 3 + HF

CH 3

-

7.3. . ( , , ), () . , - ( , , ) , , .

7. . II.

109

, : . ( ), . . , , . . (L.Stryer, 1995): 1. . 2. . 3. . 4. . , , , () , (, ). , , ( ), , , ( ). , , , . () , . C C , R R . R . , . , T .- . (J.Monod, .7.11. (R) J.Wyman, J.-P.Changeux, 1965) () ( Monod-Wyman-Changeux). C R (. 7.11), , .

110

II.

, : () (R- relaxed, .) () (T- tensed, .) (. 7.11). R- T- ( , ), , , . V 1 . 2 , S- () , : , [S] . 7.12. , (. 7.12). (1 ) (2 , , , S- ) . . , , . ( ) ( , ) : E1 E2 E3 En

S

P1

P2

...

Pn

(-) , , () (): - ...

7. . II.

111

R , - . , C , -: -, - . 7.13. -; . , R . V , R-. - , () (R6C6), (.7.13). [S] - .7.14. () . 7.14. - . , () . . - ( ), , , - -. (), (-) ( ) :E OH + E O +

:E O + H 2O E OH +

(, b, , , , -- ), , .

112

II.

- ( , b, ); (, --) , , . - , , , . , () (. ). . - (, ) ; , , , -. , , , , () . , . - : () - , , 2+ ; 42+ , , ; , , () , ; 2- 1- (1- ), ; ( VIII ); , , ; . . . . ( ). -

7. . II.

113

, . , ( , , ) . : , , ; , . , , , , -. E.Coli 22. . - , ( , ), , ( ). , , . NH2 OH 3',5'- N N N N () 3',5'- () N N (35') N H2N N () O CH2 O O CH2 O () . H H - O P OH OH O P O O OH OH , , , ( 23). () . 1. , : , : , .

3',5'- + 3',5'- +

114

II.

, , . 2. , . - , . - , (C2R2), . R- -, ( ):

C2R2 + 4

2C + R2-4

, . - 23. in vivo - . . , , , , . 1908 . .Garrod, , , , . , (), , . : ; ; ; ; . 150 . , , , -, , ; , . .

8. : ,

115

8. : , () (), . , - .

8.1. , : ( ) , , , , , ; (, , ) (, , , ), ; , (, , , , ); ( , ); () , , , ( , , , , ). : ) (, , , ) ( , , ) (, ), , . ; ) , (, , , , ), . . ) ( ) , ( , , ), - , , .

116

II.

() , , . , , , : E1 E2 E3 E4 A D E E1 B E2 D C

E6 E1 E2 E5

L

K

E4

E3 D E4 F

E3

: , (, ) , (, , ) , ; , , (, , ,) (, , , , , , ). , ; , , , ; . . . () , , . , - . , , . () , ; : , ( ); ;

8. : ,

117

(, ) ; (). , , . ( ), (, ) Go ( Go pH = 7,0). . () ~ ( ), ~ , ~ P (.). . , :NH 2 N N N N H OH OH O CH 2 O O P OH H O O~ P OH O O~ P OH OH

()

OH , , NH ~ P O , 1,3- OH . C NH : N CH3 + 2 + CH2 0 G = 7,3 / ( 30,5 /) COOH + + 2 0 G = 6,6 / ( 27,6 /) (), : + G0= + 7,3 / (+ 30,5 /)

118A

II. D

B C. 8.1. .

, , ~ , , ~ . , , ( ). () (D) . 8.1.

, , . () 2 , . - , . , , . : 6 2 + 6 2 6126 + 6 2 () , , (, , ), . , , . , , , .

8.2. , , , , , (, , ), .

8. : ,

119

, , , , -, () . , , . , , : () , (); , - , ; () , , , ; ( ); -45- ( ); ( , , ). , , . (, , ), (, , , , ). , (,25 , ). , () , , (, , , g) . 8.1. 8.1. , 600 g 10 000 g 12-16 000 g 100 000 g ,

; - - ; , ; , ; ,

120

II.

8.3. (), . 1. ( , , ) : ( , , ); () ; ; . (, ). . 2. , , , () . ( ). : , (), - (-); -, -; , -; - ; -. , - , . 3. - . : (, ), 2, (+) (); , ( ) 2;

8. : ,

121

, . . 8.2: () ()

NH3

CO2 - (2)

CO22H+ 2H+ 2H+ 2H+

CO2

O2

H2O

. 8.2. .

122

II.

9. : ; O , . .

9.1. ( ) , . , , ( ), ( ). , , ( ). - , , - -: e() Fe2+

Fe3+

- : (, ) (, ). , - , . - (, ) (, ) . , , , , (, ). - () (-). - - , : [OX] , E = E0 + RT ln [RED] nF

9.

123

: R , T , n , , F , [OX] [RED] , , , E0 - ( - -). E0 -. (International Union of Pure and Applied Chemie IUPAC), , - , , . - ( ) H+/H2, 0,0 pH=0. pH=7,0 - E0. E0 0,42 . E0 - (. 9.3). 2 , - . 2, , . , , , , , . , . - .9.1.(Warburg), , (1883-1970). , , , , . . (1931). 20 %.

124

II.

- , , . , , : 1. , , (S2), (A), ( ): SH2 + A S + AH2 , , . , , : () + () + (); () (). , . , , : 1.1. , (R), : SH2 + R S + RH2 , , . 1.2. , : SH2 + O2 S + H2O2 , , , ; . 2. , ( ): Se + A S + Ae . 3. , , , . , , , . , , : : SH + 1/2 O2 SOH

9.

125

: S + O2 SO2 -450 ( ). , , .

9.2. 1. , (() ). + +, ( 6). + ( + ) () : , , . , ()- , : SH2 + + S + + + SH2 + + S + + + + +, , . (2+ + 2), -: ( + + 2) ()+, ( +) :H RH2 + HC HC C N+ R C CH C O NH2 R + H HC HC C N R H C CH C O NH2 + H+

, ( ++ ), - . ( () + +) (). , , . , , + +, .

126

II.

- , , , - , , . - , , . . 2. . , , () () ( . 6). , ( ) . D-, . : S + 2 SH2 + SH2 + S + 2 , - , , (2+ + 2) :R O RH2 + HN O N N N CH3 R + CH3 O HN O H N R N N H CH3 CH3

, . : - - ; , ; - , ; - , ; -- - - ;

9.

127

-3-- - , -3- . : () L- - , L-; () - , ; - , . 3. . , . ( ), . : (Fe3+) + e (Fe2+) , (a, b, c). b, c, c1, a, a3; -450 b5, .

9.3. , , . , . ( ), , . : - , + (); - Q-.

128

II.

, ; - Q-. Q () , (Q10). , - -, - ( - ).O H3C O H3C O O CH3 CH3 (CH2 CH C CH2)10 H+ 2H 2H

OH H3C O H3C O OH CH3 CH3

(CH2 CH C CH2)10H

: b. c1. c. a. a3 . - , (FeS), , () b. . 9.1. 9.1. - - / / / / b (F e2+ / F e3+ ) c1 (F e2+ / F e3+ ) c (F e2+ / F e3+ ) a (F e2+ / F e3+ ) a3 (F e2+ / F e3+ ) H 2O / 1/2O 2 + E', 0,32 0,19 + 0,03 + 0,10 + 0,12 + + + + + 0,21 0,25 0,29 0,55 0,82

, , () , , , - .

9.

129

- Q- ( , ), Q (); - Q- FeS- ( I). - Q- (- ), , Q; , FeS- ( II). Q- - () , b, FeS- c1; Q (QH2) c ( III). - , a a3 ( IV); ; , . 1. - Q-. , . 2. Q- - . . 9.2. , , () () a3. ( , ) - (-); - Q (-), - . , , . b , a3, : 2 e + 1/2 O2 O 2

130

II.

: 2 + + 2 2O

-

II - SH2 --- E- [FeS]n [FeS]n Q

I[FeS]n -

- -3- .b [FeS]n .c1 .c .aa3 O2

III

IV

. 9.2. . I-IV . : - -; --- --; -3- -3-.

9.4. - , , () , () () (). (Pi .) ( ) . ( )

9.

131

(G), : G = nF E0 , : , ( ); F [23,062 / . ]; E0 ( pH = 7,0). 9.1, : + + H+ + 2e E0 = 0,32 1/2 O2 + 2H+ + 2e : + + + 1/2 2 G = 2 23,062 1,14 = 52,6 ( 220 ). , + 7,3 (+ 30,5 ). , , , . , - Q- 3 , - Q- 2 . () () () ( (Pi)/) , , / . 9.2. 9.2. - L- - / ( / ) 3 3 3 3 2 2

2O E0 = + 0,82 + + 2 E0 = 1,14

132

II.

, , - ( ), 1 ( > 7,3 , 30,5 ) . 9.3. 9.3. , I ( III ( b IV ( a3

Q) c1) 2) (SH2)

E0' () 0,270,22 0,53

G() 12,2 9,9 23,8 ( ) 51,0 41,4 99,6

1 SH2 SH2

( ) 9.3.

Q ( . 2 P.Mitchell). 1 3 3 ( + ), . 2 . 9.3. (1,2,3) - , : - 1. ( . ) () (+).

9.

133

2. , ( ) , . 3. , , . 4. , . 9.4. (Mitchell) . (. 1920 .), . . , + ( ), -. . - , , (1978). F0 F1 (F0F1 ). 5. - , , , , SH2 . 2 + S , , 2 + 2 + 2 + 2 + + . -, 2 AP ( 2 + 2 + ) F0 F1 , AP . . 9.5. - ( ) . 9.5.

134

II. NADH + H+ NAD+

FMNH 2 2H+ 2e FeS

FeS

2H+ QH2 2H+ 2e b b 2H+ QH2 ? 2H+ 2e c1 c a Cu a3 CuFeS

1/2 O2 + 2H+ H2 O

. , - , I, III IV. (2 + + 2 e ), , + . + - : + +

. 9.6. , .

9.5. ( ) ( ) . , . , 2. , .

10.

135

- Q- . . () (). () . , , , , - Q-. , - Q- . , III ( b c1). ( CN ) , ( ). CN (Fe3+) , (Fe2+) . (CO) , . , . , , 2, ( ). -. , . 2, ( ) . , . : 2,4- , (, ); (--) , 100 2,4-. (, ).

136

II.

, , .

Q b c1 c a a3 1/2 O2

A +

A +

A +

( ), ( ) , .

10.

137

10. ( , ) , - (CH3CO~SKoA) (, , ), , .

10.1. () . . , ( + +) 2 2 .

10.1. (Krebs)

(1900-1981). , 1933 . () - , , (C2) (4) - (), ( ). (6) (). (1953). - ( ) - (C 2) -SH (4) (2). , - ((C 6) (C 4) ) ; CO 2 CO 2 ( .

138

II.

) (4 2), : 3 + 2 2 2 2 + 8(4 2)

10.2. 1. () - ():O CH3 C S-

+KoA

CO CH 2

COOH COOH

+ H2 O

CH 2 C(OH ) CH 2

COOH COOH + K oA COOH SH

. , , , - -. 2. () . : 2.1. - ():CH 2 C(OH ) CH 2

COOH COOH COOH

H 2O

CH 2 C CH

COOH COOH COOH

-

2.2. - . - + - ():CH 2 C CH COOH COOH COOH + H 2O CH2 CH COOH COOH COOH

CH(OH)

c-

3. . - (-). , , .

10.

139

CH2 COOH + HA+ CH COOH CH(OH) COOH

HA CH2

COOH COOH COOH

CO2

CH2 COOH CH2 CO COOH-

CH CO

( 330 ) . . . , . 4. - . : 4.1. - - , - . -, - , :CH2 CH2 CO COOH + H A + + COOH SH CH2 CH2 C COOH O K oA + + H + + 2

~

S

-

-

, , 3 . - (. 11); , - (), (), , + . E.Coli 2,1106. 4.2. - ( (). . -, :CH2 COOH CH2 C O S KoA -

+ +

CH2 COOH CH2 COOH

+

~

140

II.

: + + 5. (). - :CH2 CH2 COOH COOH 2 CH COOH HC COOH

(-)

(2) Q 2 . 6. () . - ():CH COOH HC COOH + H2O HC(OH) COOH CH2 COOH

(-)

7. ( ). - :HC(OH) COOH CH2 COOH

H+

H CO

COOH

CH2 COOH

, , 3 . . , , -. . 10.2

10.3. 2 ( - ) , + . ,

10.

141

-

+ 2 2H 2 + 2H Q

CO2 CO2 - + 2H

+ 2

2H

2

(3)

2H+ + 1/2 O2 H2O . 10.2. .

3 2 2. , - (. 10.1). 10.1. , 1. - 2. - - 3. - 4. 5. , 3 3 1 2 3 12

142

II.

, - 2 2 12 .

10.4. , , (, , ). , . : 1. : - ; ; - ; - , , , . 2. : + CO2+ + + ( H), 2, N-. , -. - , , . -, , -. . 3. : . . , . , , . , , : + CO2 + + 1) , , , ; 2) () , , .

11.

143

III. 11. I. ( , , , ) , . . , , , .

11.1. , , D-, . , ( , ), . : , ; (), ( ). , , , ( ) . , : () , (, ) + ();

144

III.

; ( ).

11.2. . : C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O : 1. . , + :C6H12O6 + 2 + + 2 + 2 2 3H4O3 + 2 + 2 + + 2

( ) . , (23) . 2. . +. :CH3COCOOH + + + SH CH3CO + + + + 2

, , . , -: , , : (), (), (), +, . - . I (1), . 2 ; :

11. CH 3 C O+ H ( 1) 3 ( 1) 3

145

- 2

( 1)

COOH

C II (E2), (E1) E2, (); E2, :CH3 HO C H (1) + S S O (2) CH3 C S HS

+H(2)

(1)

III :O CH3 C O

~SS

H

(2)

+ KoA

SH

CH3

C

S

KoA

+

HS HS

(2)

C IV 2 - (E3):HS HS ( 2) + ( 3) S S ( 2) + 2( 3)

C V - + :

H2(3) + +

(3) + + +

, , (23) . 3. - . , , 2 2, 12 -, .

146

III.

11.3. : , , ( -) , , C6H12O6 . , , , , . , . 11.1. (Embden) (1874-1933), - . . , , - :--.

C6H12O6

2 C2H5OH + 2 2

: , (): C6H12O6 2 C3H4O3 (); () (. . 11.2); . 11.2. (Meyerhoff) (1874- , 1951), . (): , , . , , (, , ) ( ). , . (1922).

6126

2 363 ()

11.

147

, . : 1. (3- ). , ATP , . 2. ( ). - ( ), ATP. , TP , : 2 () + 2 D- + 2 + 2 , , , . , + (), . : 1. -6-. : -D- + AT -6- + AOH CH 2 OH H HO H-D-

CH 2 O P H OH + H HO H OH H OH O H

H OH

O H OH

O OH H OH

+

D--6-

, . -6- . . , , ( , ).

148

III.

2. () -6- -6-: D--6-OH CH2 H HO H OHD--6-

D--6-OH CH2 O P O H H OH H O OH HO

O P O H

H OH

O OH H OH

CH2 OH

OH

D--6-

, (-6- -6-, ). -6- . 3. -6- -1,6-. , 1- , T. D--6- + ATOH CH2 O P O H H OH H O OH HO OH CH2 CH2 OH + H OH H H O P O

D--1,6- + OH O OH HO OH OH O OH +

CH2

O P

D--6-

D--1,6-

, , , . 4. -1,6- 3- 4- -1,6-. -1,6- (). () -3- (-3-): D--1,6- + -3-

11. OH CH2 O P O H H OH H

149OH H C + HC O OH

O OH HO

OH CH2 O OH P O OH

CH2 O P C O CH2 OH

O OH

OH

CH2 O P O OH-3-

D--1,6-

5. ( -3-), : -3-OH CH2 C O CH2 OH

H C HC O OH

O P

O OH

OH

CH2

O P O OH

-3-

-3, -3-: D- 2 . -3- 6. -3- 3- (3-). ( ) , : 6.1. -3- 1,3- (1,3- 1,3-). -3-, +, () -3-. : -3- + + + HH O HC OH CH2 C+

1,3- + + +O O~P OH OH O OH

C

OH O P O OH

+ + 34

HC CH2

-3-

OH O P O OH

+ H + +

1,3-

150

III.

1,3-, , 3- () , 1,3- (. 8). -3- ( ), + , , , . 6.2. 1,3- 3- (3- 3-). 1,3- : 1,3- + 3- + O C O~P OH OH O OH O C + HC CH2 OH + T OH O P O OH3-

OH

HC CH2

1,3-

OH O P O OH

7. 3- 2- (2- 2-). : 3- 2-O C HC CH2 OH O P OH O OH OH O C HC CH2 O P OH OH OH O OH

3-

2-

8. 2- (). : 2- + 2O C HC CH2 OH O P OH OH O OH H2O O C C O~P CH2 OH OH O OH

2-

11.

151

, ( ). 9. . : + O C C O~P CH 2 OH OH O + OH O C C CH 2 OH OH

+ O C C CH 3 O + OH

( -)

. ( , ). , , , . , ; , -3-, . (, ) , L-: + + +COOH C CH3 O + H + +

L- + +COOH HC CH3L-+ OH +

, (15), (KM, Vmax, ). . 11.3. , , , : (: ),

152

III.

-6-

-6- -1,6-

2 . -3- 2 2 2 . 3- 2 + 2 2

2 . 2-

2 . 2 2 2 .

, . , , - : -, 2 2 ; , -3-, ; ( ) , ; +, -3- . -3-

2 + 2 2

2 . . 11.3. . 1,3-...

2 + ()

; , ( , - , , - ) , . 2 H2O . 11.4. , , . 11.4. .

11.

153

, , , - . , . , , , , +, . () - . - (+ + +) ( ) + ( ); ( ) . 11.5. T + 2 2

+ 2

- 1

T

-

T

. 11.5. - + . 1 , 2 ; .

( ) -3- ( ), -3- , . (, ) , :

154

III.

-6-; ; -6- ; , , ; - ; , - , ; - ( , ); , , . .

11.4. , ( ), , ( ), : 612O6 + 2 + 2 2 C3H4O3(C3H6O3) + 2

1,3- ( ). , , : , (2 );

11.

155

, (23 = 6 ); , , (23 = 6 ); , - (212 = 24 ). , , , : C6H12O6 + 6 O2 + 38 + 38 6 2 + 6 2 + 38 , , , .

156

III.

12. II. . 12.1. . , () , , + (), , . , , . () . : 6 -6- + 12 + + 7 2 + 12 + 6 2 + 5 -6- +

, ( ) -6- ( ) . : I c , ( -6-) -5- ( ); , +: 6 -5- + 6 -6- + 12 + + 6 2 + 12 + 6 2 II , -5- ( ) -6- ( ): 6 -5- + 2 5 -6- + , - :

12.

157

, : 5 ( -5- 5-, -5-), 3 (), 7 (-7-), 4 ( -4- ), 6 (-6-).

H 2C

OH

H 2C C O

OH

C O

HO C H, , ( - . ).

12 +

6 2 12

6 -6- 6 -5- I II 5 -6- ( ), . 12.1. (-6- -6-; -6- -6-() ; -5- -5-; ). (. 12.1). 6C , 6 C6 6 C5 , , , . , 5 C6 () - , (6) (5) 1 (2), 5 (2 C3) : I c. - 6- - .

158

III.

I.1. -6- ( ) 6- ( - -6-) 6- ( ):H C HC OH HO CH HC OH HC CH2 O P-6-+

OH C

O COOHH2O

HC OH HO CH HC OH HC CH2 O P O

HC OH HO CH HC OH HC OH CH2 O P6-

O

6-

I.2. 6- D--5- ( - 6-):COOH HC OH 6 HO CH HC OH HC OH6-+

CH2 OH C O

6 HC OH HC OH CH2 O P-5-

P

CH2 O

-5- ( -5-), , - + . 2 -5- -6- , , , -6- -5- , , ( , ) . 12.2. -5- ( , . : . .12.1; -5- - -5-. ) (. 12.2)....

12.

159CH2 OH C OH CH CH2 OH C O 2 P 4 HC OH CH2 O H C HC OH HC OH HC OH CH2 O P-5-

II . -5- . II.1. -5- -5- ( ) -5- ( ): II.2. -5- -5- -3- -7- ( , ):CH2 OH C 2 OH CH HC OH P O H C HC OH + 2 HC OH HC OH CH2 O P-5-

O

P

-5-

6 HC OH HC OH CH2 O-5-

O

O H O 2 HC OH CH2 O P C

CH2 OH C + 2 OH CH (HC OH)3 CH O P-7-

O

CH2 O

-5-

-3-

II.3. -7- -3- -4- -6- ( , ):CH 2 OH CH 2 OH C 2 OH CH (H C OH )3 P O C H O + 2 HC OH CH 2 O P C H O 2 HC OH HC OH CH 2 O P +2 C OH CH HC OH HC OH-6-

O

CH 2 O

-7-

-3- -4-

CH 2 O

P

160

III.

: -3-, II.2., , II.3. , . II.4. -5- ( II.1.) -4 ( II.3.); -3- -6- ( ):CH 2 OH C 2 H O CH HC OH P O C + 2 HC HC CH 2 OH C + 2 H O CH P HC OH P H C OH CH 2 O-3- -6-

H O OH OH P

H C O 2 HC OH

O

CH 2 O

CH 2 O

CH 2 O

-5-

-4-

II.5. -3-, II.4, ( ) -6:CH2 OH H O 2 HC OH CH2 O P C C H O HC OH CH2 O + P H2C C O O P C HO CH HC OH HC OH CH2 O P-6-

O

CH2 OH

-3

-3

CH2 C 5 HO CH O

OH

H

C HC

OH OH O

5 HO CH HC OH HC P CH2 O

HC OH HC OH CH2 O-6-

-6-

II.6. -6- ( II.3, II.4 II.5) -6- ( ) . . 12.3.

12. 6 -6-

161

6 + 6 6 + 6

6 6- 6 2 6 -5-

2 -5-

2 -5-

2 -5-

2 -3-

2 -7-

2 -4-

2 -6-

2 -6-

2 -3-

-3-

-1,6- -6- 2 -6- -6- 2 -6- . 12.3. . : -6- -6-; 6-- 6-; -5- -5-; -5- -5-; -5- -5-; -3- -3-; ; -7- -7-; -4- -4-; -6- -6-; -1,6- -1,6-.

162

III.

, , -6- -6-, , . () , : 1) ( - ), ; 2) - -5-, , (), , , , 3',5'- 3',5'-; ,