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PREFAZIONE IX
PROLOGO 1
1 CHE COSA SUCCEDE DENTRO AL TUO CORPO? 13
1. La struttura delle cellule 14
Quali sono i componenti di una cellula? 16
2. Che cosa succede dentro a una cellula? 18
Sintesi delle proteine 19
Il metabolismo 20
Produzione di energia 22
Fotosintesi 24
3. Le reazioni chimiche nella cellula 26
Biochimica della sintesi di proteine 27
Biochimica del metabolismo 29
Biochimica della produzione di energia 30
Biochimica della fotosintesi 32
4. Nozioni fondamentali di biochimica 36
Carbonio 36
I legami chimici 36
Biopolimeri 36
Enzimi 37
L'ossido-riduzione 37
La respirazione 37
Il metabolismo 38
2 FOTOSINTESI E RESPIRAZIONE 39
1. Ecosistemi e cicli 40
Gli ecosistemi e il ciclo biogeochimico 40
Che cos'è un ciclo biogeochimico? 43
Il ciclo del carbonio 45
2. Parliamo di fotosintesi 48
L'importanza delle piante 48
La struttura dei cloroplasti 49
Fotosintesi: la reazione di fotofosforilazione 50
Fotosintesi: la fissazione dell'anidride carbonica 57
3. La respirazione 60
Che cos'è un carboidrato? 60
I saccaridi e il suffisso "-osio" 63
Perché i monosaccaridi assumono una struttura ciclica? 63
Perché abbiamo bisogno di respirare? 64
La respirazione: un processo che crea energia
scomponendo il glucosio 66
Stadio 1: la degradazione del glucosio tramite glicolisi 68
Stadio 2: il ciclo dell'acido citrico (ciclo degli acidi
tricarbossilici o TCA, ciclo di Krebs) 71
Stadio 3: produzione di grandi quantità di energia
tramite il ciclo di trasporto degli elettroni 74
Conclusione 79
4. L'ATP: la valuta corrente dell'energia 82
5. Tipi di monosaccaridi 83
Aldosi e chetosi 83
Piranosi e furanosi 83
Configurazione D e configurazione L 84
6. Che cos'è il CoA? 85
3 LA BIOCHIMICA NELLA VITA DI TUTTI I GIORNI 87
1. Lipidi e colesterolo 88
Che cosa sono i lipidi? 88
Gli acidi grassi 95
Il colesterolo è uno steroide 97
Il compito del colesterolo 98
Lipoproteine, al di là del bene e del male 100
Che cos'è l'arteriosclerosi? 103
Mistero 1: il colesterolo è davvero cattivo? 105
2. La biochimica dell'obesità:
perché il grasso viene immagazzinato? 106
Energia ingerita e consumata 106
Gli animali conservano il grasso 108
I glucidi in eccesso diventano grasso! 111
Quando il grasso viene usato come fonte di energia 118
Mistero 2: perché aumenti di peso se mangi troppo? 123
3. Che cos'è il gruppo sanguigno? 124
Il gruppo sanguigno 124
Come si determina il gruppo sanguigno? 125
Mistero 3: che cos'è un gruppo sanguigno? 129
4. Perché la frutta diventa più dolce quando matura? 130
Che tipi di zuccheri ci sono nella frutta? 130
Monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi 131
Come fa la frutta a diventare dolce? 133
Mistero 4: perché la frutta diventa dolce? 135
5. Perché le tortine di riso mochi sono elastiche? 136
Differenze tra il riso normale e il riso mochi 136
Differenza tra amilosio e amilopectina 138
Che cosa vogliono dire i numeri in α(1->4) e α(1—>6)? 140
Mistero 5: perché le tortine di riso mochi sono così
elastiche? 145
4 GLI ENZIMI: IL SEGRETO DELLE REAZIONI BIOCHIMICHE 149
1. Enzimi e proteine 150
I compiti delle proteine 151
Che cos'è un enzima? 153
Le proteine si formano dagli amminoacidi 154
Struttura primaria di una proteina 158
Struttura secondaria di una proteina 159
Struttura terziaria di una proteina 160
Struttura quaternaria di una proteina e subunità
proteiche 161
2. Un enzima al lavoro 162
Substrati ed enzimi 162
Enzima specifico? Enzima non-specifico? 164
Classificazione degli enzimi 166
Le transferasi 168
La glicosiltransferasi determina il gruppo sanguigno 169
Le idrolasi 172
3. L'uso dei grafici per capire gli enzimi 174
Perché gli enzimi sono così importanti per le reazioni
chimiche? 175
Che cos'è l'energia di attivazione? 176
Gli enzimi abbattono il "muro" 177
Velocità massima della reazione 178
L'equazione di Michaelis-Menten e la costante
di Michaelis 180
Calcoliamo Vmax e Km! 182
Perché prendiamo i reciproci? 186
4. Enzimi e inibitori 193
Enzimi allosterici 196
5 LA BIOLOGIA MOLECOLARE E LA BIOCHIMICA DEGLI ACIDI NUCLEICI 199
1. Che cos'è l'acido nucleico? 202
Acidi nucleici: le basi 202
La scoperta della nucleina 204
Acidi nucleici e nucleotidi 205
Complementarità delle basi e struttura del DNA 209
La replicazione delle basi e l'enzima DNA polimerasi 212
Struttura dell'RNA 214
2. Acido nucleico e geni 218
Il DNA è il linguaggio dei geni 218
L'RNA ha molti compiti 220
mRNA 222
rRNA e tRNA 223
Ribozimi 226
3. La Biochimica e la Biologia Molecolare 228
Il lavoro sporco del biochimico 228
La Biochimica e la Biologia Molecolare degli inizi 229
Lo sviluppo delle tecniche di ricombinazione del DNA 229
Ritornando alla Biochimica 230
L'origine della cellula 231
4. Condurre esperimenti biochimici 232
La cromatografia su colonna 232
Elettroforesi e Western Blot 233
Lectin Blotting 234
Centrifugazione 235
Misura della reazione 236
EPILOGO 239
INDICE 249
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| << | < | > | >> |Pagina IXQuesto libro è un'introduzione al mondo della biochimica in un formato a fumetti semplice e accessibile. La Biochimica è la sintesi di biologia e chimica, discipline che cercano di spiegare i processi della vita nella sua essenza. È lo studio delle molecole che costituiscono i nostri corpi e quelli degli altri organismi viventi, e delle reazioni chimiche che avvengono nelle cellule. Negli ultimi anni, il campo della biochimica è andato crescendo a una velocità senza precedenti. A partire dalla fine del XIX secolo e nel corso del XX secolo, gli scienziati hanno condotto ricerche sulla natura chimica di fenomeni che appartengono al campo della medicina, delle scienze della nutrizione, dell'agricoltura, della biologia e di molti altri ambiti ancora, e queste ricerche hanno prodotto scoperte incredibili. Vista la diversità dei settori di cui sopra, la biochimica potrebbe sembrare un insieme sconnesso di scienze diverse. Ma anche se gli obiettivi differiscono, i concetti sui quali si basano sono gli stessi: la spiegazione dei fenomeni della vita dal punto di vista chimico. Perciò, i fondamenti della biochimica dovrebbero essere appresi da chiunque intenda lavorare nelle discipline che hanno a che fare con il corpo umano e con la vita, come per esempio medicina, odontoiatria, farmacologia, agricoltura e scienze della nutrizione. Questo libro espone i concetti più importanti della biochimica in un formato facile da comprendere. Può essere usato come prontuario o manuale integrativo di un corso di biochimica, o per un corso di scienze mediche o della nutrizione. Può anche servire per rinfrescare nozioni apprese tempo addietro, oppure per approfondire la conoscenza di questa scienza affascinante. Il materiale è certamente alla portata degli studenti delle scuole superiori. L'organizzazione di questo libro differisce da quella del tipico manuale di biochimica. Per esempio, nonostante i principali componenti chimici delle cellule (sostanze presenti in tutti gli organismi viventi: carboidrati, lipidi, acidi nucleici e proteine) siano di solito affrontati all'inizio, la discussione di ciascuna di queste sostanze è integrata nell'opera invece che essere isolata in un singolo capitolo a parte. Ho fatto questa scelta perché credo che introdurre queste sostanze inserendole in un contesto le renda più facili da comprendere e da memorizzare. Inoltre, ho aggiunto al capitolo 3 alcune informazioni sulla biochimica nella vita di tutti i giorni, per sottolineare il suo valore, mostrando come si applica a temi familiari. La protagonista di questo libro è una studentessa delle superiori di nome Kumi molto preoccupata per la linea. Ho scelto questa storia perché rimanda alla mia formazione all'interno di un gruppo di ricerca di scienze della nutrizione in un dipartimento di scienze agrarie. Di questi tempi, quando la gente parla di biochimica, di solito la discussione ci concentra su salute e alimentazione. In molti si preoccupano dei fenomeni che costituiscono la cosiddetta "sindrome metabolica", un nome generico per una serie di fattori di rischio sempre più frequenti: il diabete di tipo 2, cardiopatie coronariche e infarto. | << | < | > | >> |Pagina 18
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