Principi di BIOCHIMICA - Medicalinformation.it · Principi di BIOCHIMICA Quarta edizione H. Robert Horton Laurence A. Moran K. Gray Scrimgeour Marc D. Perry J. David Rawn Edizione

Principi di

BIOCHIMICAQuarta edizione

H. Robert HortonLaurence A. MoranK. Gray Scrimgeour

Marc D. PerryJ. David Rawn

Edizione italiana a cura del Professor Eugenio Monti

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© 2010 Pearson Italia, Milano-Torino

Authorized translation from the English language edition, entitled Principles Of Biochemistry, 4TH edition, byHorton, Robert; Moran, Laurence A.; Scrimgeour, Gray; Perry, Marc; Rawn, David, published by Pearson Edu-cation, Inc., publishing as Prentice Hall, Copyright © 2006.

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Curatore per l’edizione italiana: Eugenio Monti

Traduzione: Chiara Pozzi, Paolo Colombi, Paola Fusi e Marta Manzoni Copy-editing: Alberto PortalupiImpaginazione: Indigo S.r.l. – MilanoGrafica di copertina: Nicolò CannizzaroStampa:

Tutti i marchi citati nel testo sono di proprietà dei loro detentori.

978-88-7192-

Printed in Italy

1a edizione: 20

Ristampa Anno00 01 02 03 04 08 09 10 11 12


© 2010.

10giugno

6070

Arti Grafiche Battaia F. & C. - Zibido S.Giacomo (MI)

La scienza dovrebbe esserepiù semplice possible, ma non più semplice.

—Albert Einstein


Indice

Prefazione xxiii

Gli autori xxix

1 Introduzione alla biochimica 11.1 La biochimica è una scienza moderna 2

1.2 Gli elementi chimici della vita 4

1.3 Molte importanti macromolecole sono polimeri 6

A. Proteine 7

B. Polisaccaridi 8

C. Acidi nucleici 9

D. Lipidi e membrane 11

1.4 L’energetica della vita 12

A. Velocità di reazione ed equilibrio 13

B. Termodinamica 14

C. Costante di equilibrio e variazione di energia libera standard di Gibbs 16

1.5 Biochimica ed evoluzione 17

1.6 La cellula è l’unità base della vita 18

1.7 Cellule procariotiche: caratteristiche strutturali 18

1.8 Cellule eucariotiche: caratteristiche strutturali 19

A. Il nucleo 21

B. Il reticolo endoplasmico e l’apparato di Golgi 21

C. Mitocondri e cloroplasti 22

D. Vescicole specializzate 23

E. Il citoscheletro 24

1.9 Una fotografia della cellula vivente 24

1.10 La biochimica è multidisciplinare 26

Appendice: la terminologia speciale della biochimica 27

Letture consigliate 28


viii Indice

2 Acqua 292.1 L’acqua è una molecola polare 30

2.2 Legame idrogeno nell’acqua 31

2.3 L’acqua è un eccellente solvente 33

A. Sostanze ioniche e polari disciolte in acqua 33

B. Concentrazioni cellulari e diffusione 34

C. Pressione osmotica 35

2.4 Le sostanze non polari sono insolubili in acqua 35

2.5 Interazioni non covalenti 37

A. Interazioni carica-carica 37

B. Legami idrogeno 37

C. Forze di van der Waals 38

D. Interazioni idrofobiche 39

2.6 L’acqua è nucleofilica 40

2.7 Ionizzazione dell’acqua 41

2.8 La scala di pH 43

Box 2.1 La “p” minuscola in pH 44

2.9 Costante di dissociazione acida degli acidi deboli 45

2.10 Le soluzioni tampone resistono a cambiamenti di pH 50

Riassunto 53

Problemi 53


3 Gli amminoacidi e la struttura primaria delle proteine 57

3.1 Struttura generale degli amminoacidi 58

3.2 Struttura dei 20 amminoacidi comuni 60

Box 3.1 Una nomenclatura alternativa 61

A. Gruppi R alifatici 62

Box 3.2 Nomi comuni degli amminoacidi 62

B. Gruppi R aromatici 63

C. Gruppi R contenenti zolfo 63

D. Catene laterali con gruppi alcolici 64

E. Gruppi R basici 64

F. Gruppi R acidi e loro derivati ammidici 65

G. L’idrofobicità delle catene laterali degli amminoacidi 65

3.3 Altri amminoacidi e derivati amminoacidici 66

3.4 Ionizzazione degli amminoacidi 67

3.5 I legami peptidici uniscono gli amminoacidi nelle proteine 71

3.6 Tecniche di purificazione delle proteine 72

3.7 Tecniche analitiche 75

3.8 Composizione amminoacidica delle proteine 78


Indice ix

3.9 Determinare la sequenza dei residui amminoacidici 79

3.10 Strategia di sequenziamento delle proteine 81

3.11 Il confronto tra le strutture primarie delle proteine rivela relazionievolutive 83

Riassunto 86

Problemi 86


4 Le proteine: struttura tridimensionale e funzione 894.1 Ci sono quattro livelli di struttura delle proteine 91

4.2 Metodi per la determinazione della struttura proteica 92

4.3 La conformazione del gruppo peptidico 95

4.4 L’!-elica 97

4.5 Filamenti " e foglietti " 101

4.6 Anse (loops) e curve (turns) 103

4.7 Struttura terziaria delle proteine 104

A. Strutture supersecondarie 104

B. Domini 105

C. Struttura e funzione di un dominio 110

4.8 Struttura quaternaria 110

4.9 Denaturazione e rinaturazione delle proteine 113

4.10 Ripiegamento e stabilità delle proteine 116

A. L’effetto idrofobico 117

B. Legami idrogeno 118

C. Interazioni di van der Waals e interazioni carica-carica 119

D. Il ripiegamento delle proteine è assistito da chaperoni molecolari 119

4.11 Il collagene, una proteina fibrosa 122

4.12 Le strutture di mioglobina ed emoglobina 123

4.13 Legame dell’ossigeno a mioglobina ed emoglobina 125

A. L’ossigeno si lega reversibilmente l’eme 125

B. Curve di legame dell’ossigeno di mioglobina ed emoglobina 126

C. L’emoglobina è una proteina allosterica 129

4.14 Gli anticorpi legano antigeni specifici 131

Riassunto 133

Problemi 133


5 Proprietà degli enzimi 1375.1 Le sei classi di enzimi 139

5.2 Gli esperimenti di cinetica rivelano le proprietà degli enzimi 141

A. Cinetica chimica 141

B. Cinetica degli enzimi 142


x Indice

5.3 L’equazione di Michaelis-Menten 144

A. Derivazione dell’equazione di Michaelis-Menten 145

B. La costante catalitica kcat 146

C. Il significato della Km 147

5.4 Le costanti cinetiche indicano l’attività enzimatica e l’efficienza catalitica 148

5.5 Misurazione di Km e Vmax 149

5.6 Cinetica di reazioni multisubstrato 150

Box 5.1 Iperboli a confronto con le linee rette 150

5.7 Inibizione enzimatica reversibile 151

A. Inibizione competitiva 152

B. Inibizione incompetitiva 154

C. Inibizione non competitiva 155

D. Utilizzo dell’inibizione enzimatica 155

5.8 Inibizione enzimatica irreversibile 156

5.9 Enzimi allosterici 157

5.10 Regolazione dell’attività enzimatica 158

A. La fosfofruttochinasi è un enzima allosterico 159

B. Proprietà generali degli enzimi allosterici 160

C. Le due teorie della regolazione allosterica 162

D. Regolazione tramite modificazione covalente 163

5.11 Complessi multienzimatici ed enzimi multifunzionali 164

Riassunto 165

Problemi 165


6 Meccanismi d’azione degli enzimi 1696.1 La terminologia della chimica meccanicistica 169

A. Sostituzioni nucleofiliche 170

B. Reazioni di rottura 171

C. Reazioni di ossido-riduzione 171

6.2 I catalizzatori stabilizzano gli stati di transizione 172

6.3 Modalità chimiche della catalisi enzimatica 174

Box 6.1 La mutagenesi sito-specifica permette di modificare gli enzimi 174

A. Residui amminoacidici polari nei siti attivi 175

B. Catalisi acido-base 176

C. Catalisi covalente 177

D. Il pH influisce sulla velocità enzimatica 178

6.4 Reazioni a diffusione controllata 179

A. Trioso fosfato isomerasi 179

B. Superossido dismutasi 182

6.5 Modalità di legame nella catalisi enzimatica 183

A. L’effetto della vicinanza 184

B. Legame debole del substrato all’enzima 186

C. Adattamento indotto 187

D. Stabilizzazione dello stato di transizione 188


Indice xi

6.6 Lisozima 191

Box 6.2 Stato di transizione proposto per una reazione bimolecolare 194

6.7 Proprietà delle serina proteasi 195

A. Gli zimogeni sono precursori enzimatici inattivi 195

B. Specificità di substrato delle serina proteasi 196

C. Le serina proteasi usano sia la catalisi chimica sia quella mediata da legame 198

Riassunto 202

Problemi 202


7 Coenzimi e vitamine 2077.1 Molti enzimi richiedono cationi inorganici 208

7.2 Classificazione dei coenzimi 209

Box 7.1 Vitamina C: una vitamina, ma non un coenzima 211

7.3 ATP e altri cosubstrati nucleotidici 211

7.4 NADC e NADPC 213

Box 7.2 Legame del NAD alle deidrogenasi 214

7.5 FAD e FMN 215

7.6 Coenzima A 217

7.7 Tiamina pirofosfato 218

7.8 Piridossal fosfato 219

7.9 Biotina 222

7.10 Tetraidrofolato 223

7.11 Cobalamina 225

7.12 Lipoammide 227

7.13 Vitamine lipidiche 227

A. Vitamina A 228

B. Vitamina D 228

C. Vitamina E 229

D. Vitamina K 229

7.14 Ubichinone 230

7.15 Coenzimi di natura proteica 231

7.16 Citocromi 231

Riassunto 233

Problemi 234


8 Carboidrati 2378.1 La maggior parte dei monosaccaridi è costituita da composti chirali 238

8.2 Ciclizzazione degli aldosi e dei chetosi 241

8.3 Conformazione dei monosaccaridi 244

8.4 Derivati dei monosaccaridi 245

A. Zuccheri fosfati 246

B. Deossi-zuccheri 246


xii Indice

C. Amminozuccheri 246

D. Zuccheri alcolici 246

E. Zuccheri acidi 247

F. Acido ascorbico 248

8.5 Disaccaridi e altri glicosidi 248

A. Strutture dei disaccaridi 249

B. Zuccheri riducenti e non riducenti 250

C. Nucleosidi e altri glicosidi 251

8.6 Polisaccaridi 251

A. Amido e glicogeno 252

B. Cellulosa e chitina 254

8.7 Glicoconiugati 256

A. Proteoglicani 256

Box 8.1 I fattori di nodulazione sono lipo-oligosaccaridi 258

B. Peptidoglicani 258

C. Glicoproteine 260

Box 8.2 Gruppo sanguigno AB0 262

Riassunto 264

Problemi 265


9 Lipidi e membrane 2679.1 Varietà strutturale e funzionale dei lipidi 267

9.2 Acidi grassi 268

Box 9.1 Nomi comuni degli acidi grassi 270

Box 9.2 Acidi grassi trans e margarina 272

9.3 Triacilgliceroli 272

9.4 Glicerofosfolipidi 273

9.5 Sfingolipidi 276

9.6 Steroidi 278

9.7 Altri lipidi importanti dal punto di vista biologico 280

9.8 Le membrane biologiche sono composte da doppi strati lipidici e proteine 281

Box 9.3 Per lo studio dei lipidi devono essere utilizzate tecniche particolari che non prevedono l’uso di soluzioni acquose 282

A. Doppio strato lipidico 284

B. Modello a mosaico fluido delle membrane biologiche 284

9.9 Il doppio strato lipidico e le membrane sono strutturedinamiche 286

9.10 Le tre classi delle proteine di membrana 289

Box 9.4 Nuove vescicole lipidiche, o liposomi 290

9.11 Trasporto di membrana 293

A. Termodinamica del trasporto di membrana 294

B. Pori e canali 295


Indice xiii

C. Trasporto passivo 296

D. Trasporto attivo 297

E. Endocitosi ed esocitosi 298

Box 9.5 La spezia piccante del peperoncino 299

9.12 Trasduzione dei segnali extracellulari 300

A. Le proteine G sono trasduttori del segnale 301

B. Via di trasduzione del segnale dell’adenilil ciclasi 302

C. La via di trasduzione del segnale dei fosfolipidi contenenti inositolo 304

Box 9.6 Tossine batteriche e proteine G 305

D. Recettori tirosin chinasici 306

Riassunto 308

Problemi 308


10 Introduzione al metabolismo 31110.1 Il metabolismo è la somma delle attività cellulari 311

10.2 Vie metaboliche 314

A. Le vie sono sequenze di reazioni 314

B. Il metabolismo procede attraverso passaggi discreti 315

C. Le vie metaboliche sono regolate 316

D. Evoluzione delle vie metaboliche 319

10.3 Le principali vie metaboliche cellulari 320

10.4 Compartimentazione e metabolismo integrato degli organi 322

10.5 La variazione reale di energia libera di Gibbs, variazione di energia liberain condizioni diverse da quelle standard, determina la spontaneità delle reazioni metaboliche 324

10.6 L’energia libera dell’ATP 326

10.7 Le funzioni metaboliche dell’ATP 330

A. Trasferimento di un gruppo fosforico 330

B. Produzione di ATP tramite trasferimento di un gruppo fosforico 332

C. Trasferimento di un gruppo nucleotidico 333

10.8 I tioesteri possiedono un’elevata energia libera di idrolisi 334

10.9 I coenzimi ridotti conservano energia ottenuta dalle ossidazionibiologiche 335

A. La variazione di energia libera di Gibbs è correlata al potenziale di riduzione 335

B. Il trasferimento di elettroni dal NADPH fornisce energia libera 338

Box 10.1 Il NADC e il NADH hanno un diverso spettro di assorbimento nell’ultravioletto 339

10.10 Metodi sperimentali per lo studio del metabolismo 339

Riassunto 340

Problemi 341



xiv Indice

11 Glicolisi 34311.1 Le reazioni enzimatiche della glicolisi 344

11.2 I dieci passaggi della glicolisi catalizzati da enzimi 345

Box 11.1 Una breve storia della via glicolitica 345

1. Esochinasi 348

2. Glucosio 6-fosfato isomerasi 349

3. Fosfofruttochinasi-1 349

4. Aldolasi 350

5. Trioso fosfato isomerasi 351

6. Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi 352

7. Fosfoglicerato chinasi 353

8. Fosfoglicerato mutasi 353

Box 11.2 Formazione del 2,3-bisfosfoglicerato nei globuli rossi 354

9. Enolasi 355

Box 11.3 Avvelenamento da arsenato 356

10. Piruvato chinasi 356

11.3 Il destino del piruvato 356

A. Metabolismo del piruvato a etanolo 357

B. Riduzione del piruvato a lattato 358

11.4 Le variazioni di energia libera nella glicolisi 359

11.5 Regolazione della glicolisi 360

A. Regolazione dei trasportatori degli esosi 361

B. Regolazione dell’esochinasi 362

Box 11.4 Il glucosio 6-fosfato ha un ruolo metabolico fondamentale nel fegato 363

C. Regolazione della fosfofruttochinasi-1 364

D. Regolazione della piruvato chinasi 366

E. L’effetto Pasteur 366

11.6 Altri zuccheri possono entrare nella glicolisi 367

A. Il fruttosio viene convertito in gliceraldeide 3-fosfato 367

B. Il galattosio viene convertito in glucosio 1-fosfato 368

C. Il mannosio viene convertito in fruttosio 6-fosfato 370

11.7 La via di Entner-Doudoroff nei batteri 370

Riassunto 372

Problemi 372


12 Gluconeogenesi, via dei pentoso fosfati e metabolismodel glicogeno 375

12.1 Gluconeogenesi 376

A. Piruvato carbossilasi 378

B. Fosfoenolpiruvato carbossichinasi 378

C. Fruttosio 1,6-bisfosfatasi 379

D. Glucosio 6-fosfatasi 380


Indice xv

12.2 Precursori della gluconeogenesi 380

A. Lattato 381

B. Amminoacidi 381

C. Glicerolo 382

D. Propionato e lattato 383

E. Acetato 383

12.3 Regolazione della gluconeogenesi 383

Box 12.1 Talvolta il glucosio viene convertito in sorbitolo 385

12.4 La via dei pentoso fosfati 385

A. Fase ossidativa 387

B. Fase non ossidativa 387

Box 12.2 Carenza di glucosio 6-fosfato deidrogenasi negli uomini 388

C. Interconversioni catalizzate dalla transchetolasi e dalla transaldolasi 389

12.5 Il metabolismo del glicogeno 390

A. La sintesi del glicogeno 390

B. La degradazione del glicogeno 392

12.6 Regolazione del metabolismo del glicogeno 394

A. Gli ormoni regolano il metabolismo del glicogeno 394

B. La regolazione reciproca della glicogeno fosforilasi e della glicogeno sintasi 395

C. La regolazione intracellulare del metabolismo del glicogeno coinvolgeenzimi interconvertibili 395

Box 12.3 Malattie da accumulo di glicogeno (glicogenosi) 398

12.7 Mantenimento dei livelli di glucosio nei mammiferi 398

Riassunto 400

Problemi 401


13 Il ciclo dell’acido citrico 40313.1 Conversione del piruvato ad acetil-CoA 405

13.2 Il ciclo dell’acido citrico ossida l’acetil-CoA 410

13.3 Gli enzimi del ciclo dell’acido citrico 412

Box 13.1 Da dove provengono gli elettroni? 413

1. Citrato sintasi 413

2. Aconitasi 415

Box 13.2 Attacco a tre punti di substrati prochirali all’enzima 416

3. Isocitrato deidrogenasi 417

4. Il complesso dell’!-chetoglutarato deidrogenasi 418

5. Succinil-CoA sintetasi 418

6. Complesso della succinato deidrogenasi 420

7. Fumarasi 421

8. Malato deidrogenasi 421

Box 13.3 Conversione di un enzima in un altro 422

13.4 I coenzimi ridotti possono alimentare la produzione di ATP 422

13.5 Regolazione del ciclo dell’acido citrico 424


xvi Indice

13.6 Il ciclo dell’acido citrico non è sempre un “ciclo” 425

13.7 Via del gliossilato 427

13.8 Evoluzione del ciclo dell’acido citrico 430

Riassunto 432

Problemi 433


14 Il trasporto degli elettroni e la sintesi di ATP 43514.1 Panoramica sul trasporto degli elettroni associato alla membrana

e sulla sintesi di ATP 436

14.2 Il mitocondrio 437

14.3 La teoria chemiosmotica e la forza protonomotrice 438

A. Contesto storico: la teoria chemiosmotica 439

B. La forza protonomotrice 440

14.4 Il trasporto degli elettroni 442

A. I complessi I, II, III e IV 442

B. Cofattori nel trasporto degli elettroni 444

14.5 Complesso I 445

14.6 Complesso II 446

14.7 Complesso III 448

14.8 Complesso IV 450

14.9 Complesso V: ATP sintasi 452

Box 14.1 Perdita di protoni e produzione di calore 456

14.10 Il trasporto attivo di ATP, ADP e Pi attraverso la membrana mitocondriale 456

14.11 Il rapporto P/O 457

14.12 I sistemi navetta del NADH negli eucarioti 457

Box 14.2 L’alto costo della vita 460

14.13 Altri accettori finali e donatori di elettroni 460

14.14 Gli anioni superossido 462

Riassunto 462

Problemi 463


15 La fotosintesi 46515.1 I pigmenti antenna 466

15.2 I fotosistemi batterici 470

A. Il fotosistema II 470

B. Il fotosistema I 473

C. I fotosistemi accoppiati e il citocromo bf 476

D. Potenziali di riduzione ed energia libera di Gibbs nella fotosintesi 479

E. La fotosintesi si svolge nella membrana interna 481

15.3 La fotosintesi delle piante 481

Box 15.1 La batteriorodopsina 482

A. I cloroplasti 483

B. La fotosintesi delle piante 484

C. L’organizzazione dei fotosistemi dei cloroplasti 485


Indice xvii

15.4 La fissazione della CO2: il ciclo di Calvin 486

A. Il ciclo di Calvin 486

B. L’enzima Rubisco: ribulosio 1,5-bisfosfato carbossilasi-ossigenasi 488

C. L’ossigenazione del ribulosio 1,5-bisfosfato 490

D. Il ciclo di Calvin: fase di riduzione e rigenerazione 491

15.5 Il metabolismo del saccarosio e dell’amido nelle piante 492

Box 15.2 Costruire una Rubisco migliore 492

15.6 Altre vie di fissazione del carbonio 495

A. La via C4 495

Box 15.3 I piselli rugosi di Gregor Mendel 495

B. Il metabolismo acido delle Crassulacee (CAM) 496

C. La fissazione della CO2 nei batteri 498

Riassunto 498

Problemi 499


16 Il metabolismo lipidico 50116.1 La sintesi degli acidi grassi 502

A. Sintesi del malonil-ACP e dell’acetil-ACP 502

B. La reazione di inizio della sintesi degli acidi grassi 503

C. Le reazioni di allungamento della sintesi degli acidi grassi 504

D. L’attivazione degli acidi grassi 505

E. Estensione e desaturazione dell’acido grasso 506

16.2 La sintesi dei triacilgliceroli e dei glicerofosfolipidi 508

16.3 La sintesi degli eicosanoidi 510

Box 16.1 La ricerca di un sostituto dell’aspirina 512

16.4 La sintesi di lipidi eteri 512

16.5 La sintesi degli sfingolipidi 513

Box 16.2 Le malattie da accumulo lisosomiali 515

Box 16.3 La regolazione del livello di colesterolo 516

16.6 La sintesi del colesterolo 517

A. Passaggio 1: dall’acetil-CoA all’isopentenil difosfato 517

B. Passaggio 2: dall’isopentenil difosfato allo squalene 518

C. Passaggio 3: dallo squalene al colesterolo 518

D. Altri prodotti del metabolismo isoprenoide 518

16.7 L’ossidazione degli acidi grassi 520

A. Le reazioni della "-ossidazione 521

B. La sintesi degli acidi grassi e la "-ossidazione 523

C. Il trasporto degli acil-CoA nei mitocondri 523

D. Produzione di ATP dall’ossidazione degli acidi grassi 524

Box 16.4 Un enzima trifunzionale per la "-ossidazione 524

E. La "-ossidazione degli acidi grassi a numero dispari di atomi di carbonio e degli acidi grassi insaturi 526

16.8 I lipidi degli eucarioti vengono sintetizzati a livello di siti diversi 528


xviii Indice

16.9 Nei mammiferi il metabolismo dei lipidi è regolato dagli ormoni 529

16.10 L’assorbimento e la mobilizzazione dei lipidi di riserva nei mammiferi 531

A. L’assorbimento dei lipidi introdotti con la dieta 531

B. Le lipoproteine 533

Box 16.5 La lipoproteina lipasi e la malattia coronarica 535

C. L’albumina serica 536

16.11 I corpi chetonici sono molecole carburanti 536

A. I corpi chetonici sono sintetizzati nel fegato 537

B. I corpi chetonici vengono ossidati nei mitocondri 538

Box 16.6 Metabolismo dei carboidrati e dei lipidi alterato nel diabete 539

Riassunto 540

Problemi 540


17 Il metabolismo degli amminoacidi 54317.1 Il ciclo dell’azoto e l’azotofissazione 544

17.2 L’assimilazione dell’ammoniaca 547

A. L’ammoniaca viene incorporata nel glutammato e nella glutammina 547

B. Le reazioni di transamminazione 548

17.3 La sintesi degli amminoacidi 549

Box 17.1 La leucemia linfoblastica acuta pediatrica può essere curata con l’asparaginasi 550

A. L’aspartato e l’asparagina 550

B. Lisina, metionina e treonina 550

C. Alanina, valina, leucina e isoleucina 551

D. Glutammato, glutammina, arginina e prolina 552

E. Serina, glicina e cisteina 553

F. Fenilalanina, tirosina e triptofano 555

Box 17.2 Cibo geneticamente modificato 556

Box 17.3 Amminoacidi essenziali e non essenziali negli animali 557

G. Istidina 558

17.4 Gli amminoacidi come precursori metabolici 559

A. I prodotti che derivano dal glutammato, dalla glutammina e dall’aspartato 559

B. I prodotti che derivano dalla serina e dalla glicina 559

C. La sintesi dell’ossido nitrico dall’arginina 560

17.5 Il ricambio delle proteine 561

Box 17.4 L’apoptosi: la morte cellulare programmata 561

17.6 Il catabolismo degli amminoacidi 562

A. Alanina, asparagina, aspartato, glutammato e glutammina 564

B. Arginina, istidina e prolina 564

C. Glicina e serina 565

D. Treonina 566


Indice xix

E. Amminoacidi a catena ramificata 566

F. Metionina 568

G. Cisteina 569

H. Fenilalanina, triptofano e tirosina 569

Box 17.5 La fenilchetonuria, un difetto nella sintesi della tirosina 570

Box 17.6 Malattie del metabolismo degli amminoacidi 571

I. Lisina 572

17.7 Il ciclo dell’urea converte l’ammoniaca in urea 572

A. La sintesi del carbammil fosfato 572

B. Le reazioni del ciclo dell’urea 573

C. Reazioni ancillari del ciclo dell’urea 575

Box 17.7 Il fegato è organizzato per rimuovere l’ammoniaca tossica 575

17.8 Il metabolismo renale della glutammina produce bicarbonato 577

Riassunto 577

Problemi 578


18 Il metabolismo dei nucleotidi 58118.1 Sintesi dei nucleotidi purinici 582

18.2 Altri nucleotidi purinici vengono sintetizzati a partire dall’IMP 585

Box 18.1 I nomi comuni delle basi 585

18.3 Sintesi dei nucleotidici pirimidinici 587

A. La via di sintesi delle pirimidine 588

Box 18.2 Come alcuni enzimi trasferiscono ammoniaca alla glutammina 589

B. Regolazione della sintesi delle pirimidine 590

18.4 Il CTP è sintetizzato dall’UMP 592

18.5 La riduzione dei ribonucleotidi a deossiribonucleotidi 593

18.6 La metilazione del dUMP produce dTMP 594

Box 18.3 Radicali liberi nella riduzione dei ribonucleotidi 594

Box 18.4 I farmaci antitumorali inibiscono la sintesi dei dTTP 596

18.7 La via di recupero delle purine e delle pirimidine 597

18.8 Il catabolismo delle purine 598

Box 18.5 La sindrome di Lesch-Nyhan e la gotta 600

18.9 Il ciclo dei nucleotidi purinici nel muscolo 602

18.10 Il catabolismo delle pirimidine 603

Riassunto 604

Problemi 604


19 Acidi nucleici e sintesi delle proteine 60719.1 I nucleotidi sono le unità costitutive degli acidi nucleici 608

19.2 Il DNA è una doppia elica 608

A. I nucleotidi sono uniti da legami fosfodiesterici 3#–5# 609

B. Due filamenti antiparalleli formano una doppia elica 610


xx Indice

C. Forze deboli stabilizzano la doppia elica 613

D. Conformazioni del DNA a doppia elica 614

19.3 Il DNA può essere superavvolto 615

19.4 Le cellule contengono diversi tipi di RNA 615

19.5 Il DNA delle cellule eucariotiche è impaccato nella cromatina 616

A. Nucleosomi 616

B. Livelli più alti della struttura della cromatina 617

C. Impaccamento del DNA batterico 618

19.6 Nucleasi e idrolisi degli acidi nucleici 618

A. Idrolisi alcalina dell’RNA 618

B. Idrolisi dell’RNA catalizzata da ribonucleasi 618

C. Endonucleasi di restrizione 621

REPLICAZIONE, RIPARAZIONE E RICOMBINAZIONE DEL DNA 622

19.7 La replicazione del DNA cromosomico è bidirezionale 623

19.8 DNA polimerasi 624

A. L’allungamento della catena corrisponde alla reazione di trasferimentodi un gruppo ucleotidilico 624

B. La DNA polimerasi III rimane legata alla forcella di replicazione 626

C. L’attività di correzione delle bozze corregge gli errori di polimerizzazione 626

19.9 La DNA polimerasi sintetizza contemporaneamente due filamenti 626

A. La sintesi del filamento lento è discontinua 627

B. Ciascun frammento di Okazaki inizia con un innesco (primer) di RNA 627

C. I frammenti di Okazaki sono uniti grazie all’azione della DNA polimerasi Ie della DNA ligasi 628

19.10 Modello del replisoma 628

19.11 Inizio e termine della replicazione del DNA 629

19.12 Replicazione del DNA negli eucarioti 629

19.13 Riparazione del DNA danneggiato 631

A. Riparazione dopo fotodimerizzazione: un esempio di riparazione diretta 632

B. Riparazione per excisione 632

19.14 Ricombinazione omologa 632

A. Modello di Holliday per la ricombinazione generale 633

B. La ricombinazione in E. coli 634

TRASCRIZIONE E PROCESSAMENTO DELL’RNA 635

19.15 I tipi di RNA 635

19.16 La RNA polimerasi 636

A. La RNA polimerasi è un enzima oligomerico 636

B. La reazione di allungamento della catena 636

19.17 L’inizio della trascrizione 637

A. I geni hanno un orientamento 5#$3# 637

B. Il complesso trascrizionale si assembla sul promotore 638


Indice xxi

C. La subunità ! riconosce il promotore 638

D. Cambiamenti di conformazione della RNA polimerasi 639

19.18 Terminazione della trascrizione 640

19.19 La trascrizione negli eucarioti 641

A. Le RNA polimerasi eucariotiche 641

B. I fattori di trascrizione eucariotici 642

C. Il ruolo della cromatina nella trascrizione degli eucarioti 643

19.20 La trascrizione dei geni è regolata 643

19.21 L’operone lac, un esempio di regolazione negativa e positiva 644

A. Il repressore lac blocca la trascrizione 645

B. Una proteina regolativa cAMP dipendente attiva la trascrizione 645

19.22 Le modificazioni post-traduzionali dell’RNA 646

A. Processamento dell’RNA transfer 646

B. Processamento dell’RNA ribosomiale 646

19.23 Il processamento dell’mRNA eucariotico 648

A. Le molecole di mRNA eucariotico hanno le estremità modificate 648

B. Splicing dell’mRNA eucariotico 650

LA SINTESI PROTEICA 651

19.24 Il codice genetico 651

19.25 RNA transfer 654

A. La struttura tridimensionale del tRNA 654

B. Appaiamento anticodoni-codoni 655

19.26 Amminoacil-tRNA sintetasi 655

A. La reazione dell’amminoacil-tRNA sintetasi 655

B. Specificità delle amminoacil-tRNA sintetasi 656

C. Attività di correzione delle bozze delle amminoacil-tRNA sintetasi 657

19.27 I ribosomi 657

A. I ribosomi sono composti da RNA ribosomiale e proteine 657

B. I ribosomi contengono due siti di legame per amminoacil-tRNA 658

19.28 L’inizio della traduzione 658

A. Il tRNA iniziatore 658

B. Il complesso d’inizio si assembla solo in corrispondenza dei codoni d’inizio 659

C. I fattori d’inizio aiutano la formazione del complesso d’inizio 660

D. Inizio della traduzione negli eucarioti 660

19.29 L’allungamento della catena è un microciclo a tre passaggi 661

A. I fattori di allungamento guidano un amminoacil-tRNA nel sito A 661

B. La peptidil transferasi catalizza la formazione del legamepeptidico 661

C. La traslocazione sposta il ribosoma di un codone 663

19.30 Termine della traduzione 664

19.31 La sintesi proteica è un processo dispendioso 664


xxii Indice

19.32 La regolazione della sintesi proteica 665

A. L’operone trp di E. coli è regolato mediante repressionee attenuazione 665

19.33 Modificazioni post-traduzionali 667

A. L’ipotesi del segnale 667

B. Glicosilazione delle proteine 669

Riassunto 670


Soluzioni 673

Crediti 719

Glossario 721

Indice analitico 741


Allo studente

Benvenuto nella biochimica: lo studio della vita a livello molecolare. Man ma-no che ti avventurerai in questa disciplina eccitante e dinamica, scoprirai moltecose nuove e fantastiche. Potrai imparare come alcuni enzimi possono cataliz-zare reazioni chimiche con velocità vicine ai limiti teorici: reazioni che altri-menti avverrebbero soltanto con velocità impercettibili. Imparerai quali sono leforze che mantengono la struttura delle biomolecole e persino come alcune diqueste forze, le più deboli, rendono possibile la vita. Imparerai anche come labiochimica abbia migliaia di applicazioni nella vita di tutti i giorni: in medicina,nel disegno di nuovi farmaci, nella nutrizione, nelle scienze forensi, nell’agri-coltura e nelle costruzioni. In breve, inizierai un viaggio che ti farà scoprire co-me la biochimica rende la vita possibile e migliore.

Prima di iniziare, vorremmo offrire al lettore alcuni consigli.

Non limitarsi a memorizzare il singolo fatto; piuttosto capire i principi

In questo libro abbiamo provato a identificare i principi più importanti dellabiochimica. Ogni anno sono pubblicati circa un milione di testi scientifici. Lametà di questi descrive i risultati di ricerche in qualche area della biochimica.Poiché la base delle conoscenze della biochimica è in continua espansione,dobbiamo appropiarci completamente dei fondamenti di questa scienza per ca-pirla. Questo libro è pensato in modo da crescere sulle conoscenze che avete ac-quisito nei corsi di chimica e biologia e fornirvi un corpo di conoscenze biochi-miche che vi permetta di capire nuovi fenomeni quando li incontrerete. Con ilprogredire degli studi incontrerete molti esempi che accresceranno le conoscen-ze che descriviamo in questo libro. Questi singoli fatti sono utili per mettere inevidenza i principi di base.

Siate preparati a imparare un nuovo vocabolario

La comprensione delle nozioni di biochimica richiede che impariate un vocabo-lario biochimico. Questo vocabolario comprende le strutture chimiche di nume-rose molecole chiave. Queste molecole sono raggruppate in famiglie sulla basedelle loro strutture e funzioni. Imparerete anche come distinguere tra loro imembri di ogni famiglia e come le piccole molecole si combinano formandomacromolecole come proteine e acidi nucleici. Come accade con ogni nuovamateria di studio, tanto più sarete famigliari con il vocabolario, tanto più facil-mente potrete imparare e apprezzare la letteratura scientifica.

Prefazione


xxiv Prefazione

Controlla il tuo apprendimento

La vera conoscenza della biochimica si accompagna alla capacità di applicarele proprie conoscenze e di risolvere i problemi. Ogni capitolo si conclude conuna serie di problemi costruiti con grande attenzione in modo da verificare ilvostro grado di comprensione dei principi di base. Molti di questi problemi so-no studi si casi che presentano il problema all’interno di un vero rompicapo bio-chimico. Potete trovare altri problemi sul sito internet del testo originale in lin-gua inglese (Principle of Biochemistry Companion Website - http://www.pren-hall.com/horton).

Imparate a visualizzare in 3-D

Le sostanze biochimiche sono oggetti tridimensionali. La comprensione diquello che accade in una reazione biochimica a livello molecolare richiede lacapacità di “vedere” in fenomeno in tre dimensioni. Presenteremo le strutturedelle molecole semplici in diversi modi, così da illustrare la loro conformazionetridimensionale. Le strutture delle proteine e dei complessi di proteine sono an-ch’esse rappresentate come oggetti tridimensionali. Lungo tutto il libro trovere-te un gran numero di bellissimi disegni, opera del nostro espertissimo gruppo diartisti. Inoltre, sul sito internet del volume, in lingua originale, troverete molteanimazioni e modelli molecolari interattivi che potrete manipolare in temporeale su un computer. Suggeriamo fortemente di guardare queste animazioni efare gli esercizi che li accompagnano, così come di partecipare ai tutorial di vi-sualizzazione molecolare.

Retroazione (feedback)

Infine, fateci conoscere qualunque errore o dimenticanza che incontrerete usan-do questo testo. Diteci cosa vorreste trovare nella prossima edizione. Molti deicambiamenti in questa quarta edizione sono frutto dei suggerimenti e delle criti-che da parte di studenti come voi. Con il vostro aiuto, continueremo a perfezio-nare questo lavoro per ottenere un oggetto ancora più utile. I nostri indirizzi e-mail sono alla fine di questa prefazione. Buona fortuna e buon divertimento!

Organizzazione del testo

Abbiamo cercato di presentare la biochimica in un modo chiaro, coerente e benintegrato, fornendo in ogni passaggio tutte le conoscenze di base necessarie peril passaggio successivo. Questo libro è organizzato in quattro parti, ciascuna co-struita su quello che è stato fatto in precedenza.

La prima parte costituisce un’introduzione a tutto quello che viene dopo.Abbiamo aggiunto dei paragrafi sulla termodinamica e le cinetiche delle reazio-ni per soddisfare le richieste di studenti come voi. Si tratta di descrizioni succin-te che aiuteranno gli studenti che hanno bisogno di ripassare i principi chimici dibase. Il Capitolo 1 comprende anche una breve ripasso della struttura cellulare edelle quattro classi di macromolecole: proteine, carboidrati, lipidi e acidi nuclei-ci. In questo capitolo, e nelle altre parti del libro, abbiamo deciso di utilizzare untaglio per la presentazione degli argomenti che parte dalla chimica di base e arri-va alla funzione biochimica. Prima mostriamo la chimica delle unità monomeri-che e successivamente esploriamo le proprietà e le funzioni dei biopolimeri for-mati a partire da questi monomeri: amminoacidi a proteina, monosaccaridi a po-lisaccaridi e glicoconiugati, lipidi a membrane e nucleotidi ad acidi nucleici.


Prefazione xxv

La seconda parte comprende tre capitoli sulle proprietà degli enzimi, il loromeccanismo d’azione e i coenzimi (Capitoli 4, 6 e 7). Vorremmo che questi ar-gomenti fossero compresi a fondo, poiché sono necessari per apprezzare in se-guito il ruolo degli enzimi e dei coenzimi nelle vie metaboliche. Il Capitolo 8descrive i carboidrati e i loro derivati. Abbiamo aggiunto nuove informazionisui gruppi sanguigni AB0 nel paragrafo sulle glicoproteine. I lipidi e le mem-brane sono gli argomenti trattati nel Capitolo 9 e sempre in questo capitolo in-troduciamo gli studenti all’affascinante argomento della traduzione del segnale.La descrizione del trasporto di membrana e dei potenziali di membrana è stataapprofondita per preparare meglio gli studenti ai capitoli sul trasporto deglielettroni e sui gradienti protonici.

La terza parte è caratterizzata da 9 capitoli incentrati sulle vie metaboli-che. Nel Capitolo 10 introduciamo le complesse sinfonie molecolari del meta-bolismo considerando come le vie usano e ottengono energia, sono correlatetra loro e regolate. In questa edizione abbiamo aggiunto nuovo materiale sucome le vie metaboliche evolvono: un tema richiamato più volte nei capitolisuccessivi. Il Capitolo 11 descrive in dettaglio la glicolisi. A questo punto ab-biamo stabilito uno schema espositivo che sarà utilizzato nei successivi capito-li sul metabolismo: per prima cosa viene descritta la via in termini sia chimicisia enzimatici, in seguito si dimostrano i fabbisogni bioenergetici e le fonti dienergia, concludendo infine con una descrizione dei meccanismi regolativi.Notate come l’introduzione, con un certo anticipo, della trasduzione del segna-le (Capitolo 9) permette l’integrazione della regolazione in ogni capitolo dedi-cato al metabolismo e permette la discussione del flusso attraverso vie metabo-liche opposte.

Il Capitolo 12 è stato riorganizzato completamente. Adesso l’accento è po-sto sulla gluconeogenesi e viene spiegato come le vie glicolitica e gluconeoge-netica sono correlate. La maggior parte dei docenti di biochimica dedica piùtempo alla gluconeogenesi, poiché rappresenta una via fondamentale in moltespecie. Nei capitoli seguenti sul metabolismo lipidico (Capitolo 16), sul meta-bolismo degli amminoacidi (Capitolo 17) e sul metabolismo dei nucleotidi (Ca-pitolo 18), sono descritte le vie biosintetiche prima di quelle degradative. Anco-ra una volta tutto ciò è coerente con la nostra scelta di focalizzarsi sui principifondamentali della biochimica, un approccio applicabile alla maggior parte del-le specie e che rappresenta un nuovo modo di insegnare la biochimica. Se pos-sibile, abbiamo spiegato dove le vie biochimiche umane differiscono da quellerilevabili nelle altre specie.

Speriamo che apprezzerete il nuovo taglio del Capitolo 13 (Ciclo dell’aci-do citrico) e del Capitolo 14 (Trasporto degli elettroni e sintesi dell’ATP). Ab-biamo posto molta più enfasi sull’evoluzione di queste vie e sulle relazioni esi-stenti tra le versioni procariotiche ed eucariotiche. Abbiamo anche aggiunto lenuove strutture dei complessi di membrana come parte di una strategia per col-legare struttura e funzione in una maniera più ricca di significato di quantofosse possibile nelle edizioni precedenti. La terza parte comprende anche uncapitolo sulla fotosintesi completamente rivisto (Capitolo 15). Questo è statopossibile grazie alla grandissima quantità di nuove informazioni sulla fotosin-tesi che permettono, tra l’altro, di descrivere come i sistemi batterici semplicisi sono evoluti nei sistemi più complessi delle piante. Abbiamo anche postouna maggiore attenzione all’integrazione dei principi della fotosintesi con laparte della teoria chemiosmotica introdotta nel capitolo precedente sul traspor-to degli elettroni.

Infine, il Capitolo 19 riassume i principi fondamentali del flusso dell’infor-mazione biologica.


xxvi Prefazione

Nuove caratteristiche di questa edizione

Siamo riconoscenti per tutti i suggerimenti che abbiamo ricevuto nelle prime treedizioni di questo testo. Oltre ai cambiamenti appena descritti, in questa quartaedizione noterete i seguenti miglioramenti:

• descrizione estesa delle reazioni di ossido-riduzione in diversi capitoli,comprese più spiegazioni sulla provenienza degli elettroni;

• un maggior numero di problemi al termine di ogni capitolo, con le soluzionidettagliate a tutti i problemi in un’appendice alla fine del libro;

• un maggior numero di note a margine del testo per aumentare la possibilitàdi connessione dei diversi concetti e l’integrazione del materiale;

• l’aggiunta di argomenti speciali, applicazioni cliniche e inserti di appro-fondimento alla maggior parte dei capitoli;

• inserti aggiuntivi sull’origine dei termini e dei nomi in biochimica, al finedi rendere il vocabolario meno ostico e più interessante;

• un aumento delle dimensioni del glossario completo dei termini biochimicicollocato alla fine del libro;

• un aggiornamento di tutte le letture consigliate alla fine di ogni capitolo.

Dalla pubblicazione della terza edizione si sono verificati degli avanza-menti significativi in numerose aree. Per questa edizione abbiamo provveduto afare cambiamenti in ogni paragrafo del testo che riflettano questi avanzamenti.Per esempio, abbiamo aggiunto molte strutture di nuove proteine, ognuna con ilriferimento del Protein Data Bank (PDB) ed è stata ampliata la parte relativa almeccanismo della conservazione dell’energia sotto forma di ATP.

Ringraziamenti

Gli autori sono grati ai numerosi revisori competenti ed esperti che hanno con-tribuito a dare forma a questo libro.

Revisori che hanno contribuito alla quarta edizione: David Watt, University of KentuckyNeil Haave, University of AlbertaConsuelo Alvarez, Longwood UniversityMarilee Benore Parsons, University of MichiganAlbert M Bobst, University of CincinnatiGary J. Blomquist, University of Nevada, RenoKelly Drew, University of Alaska, FairbanksAndrew Feig, Indiana UniversityGiovanni Gadda, Georgia State UniversityDonna L. Gosnell, Valdosta State UniversityCharles Hardin, North Carolina State UniversityJane E. Hobson, Kwantlen University CollegeRamji L. Khandelwal, University of SaskatchewanScott Lefler, Arizona StateKathleen Nolta, University of MichiganJeffrey Schineller, Humboldt State UniversityRichard Shingles, Johns Hopkins UniversityMichael A. Sypes, Pennsylvania State University


Prefazione xxvii

Martin T. Tuck, Ohio UniversityJulio F. Turrens, University of South AlabamaDavid Watt, University of KentuckyJames Zimmerman, Clemson University

Revisori che hanno collaborato alle edizioni precedenti:

Lawrence Aaronson, Utica College of Syracuse; Stephen L. Bearne, Universityof North Carolina at Chapel Hill; Robert Bergen, University of CentralArkansas; Gary J. Blomquist, University of Nevada–Reno; Robert I. Bolla,Saint Louis University; Lori Bolyard, University of Evansville; John Brosnan,Memorial University of Newfoundland; Ronald Callahan, New York University;Martin F. Chaplin, South Bank University; William Coleman, University ofHartford; Harold Cook, Dalhousie University; Gary W. Daughdrill, Universityof Idaho; Ruthellen M. Dawley, University of Evansville; John Durham, WestVirginia School of Medicine; Yves Engelborghs, University of Leuven; EdwardFunkhouser, Texas A&M University; Milton Gordon, University of Washington;Kenneth, E. Guyer, Marshall University; Robert Harris, Indiana University–Schoolof Medicine; Jan Hoek, Thomas Jefferson University; J. Kenneth Hoober, Ari-zona State University; Cristi Hunnes, Rocky Mountain College; Mahendra K.Jain, University of Delaware; Thomas D. Kim, Youngstown State University;David Koetje, SUNY–Fredonia; James A. Knopp, North Carolina State Uni-versity; Susan Lees-Miller, Roger A. Lewis, University of Nevada at Reno;University of Calgary; Robert N. Lindquist, San Francisco State University;Richard Lomneth, University of Nebraska at Omaha; Ray Lutgring, Universityof Evansville; George Marzluf, Ohio State University; Barbara Olson, Universi-ty of Calgary; Thomas Prasthofer, Albany College of Pharmacy; Thomas Reil-ly, California State University–Dominguez Hills; Carl Rhodes, University ofIllinois–Urbana-Champagne; Gale Rhodes, University of Southern Maine; Du-ane L. Rohlfing, University of South Carolina; Douglas Russell, DalhousieUniversity; Aziz Sancar, University of North Carolina-School of Medicine;Larry Scheve, California State University—Hayward; Allen Scism, CentralMissouri State University; Steven Seifried, University of Hawaii at Manoa;Thomas Sherman, University of Pittsburgh; Timothy A. Sherwood, ArkansasTech University; Dean Sherry, University of Texas at Dallas; David Skalnik,Indiana University School of Medicine; Anthony F. Sky, Lawrence Technolog-ical University; Gary D. Small, University of South Dakota; Ronald L.Somerville, Purdue University; Ralph Stephani, St. John’s University; Lau-rence Tate, University of South Alabama; William Thompson, University ofToronto; Richard W. Topham, University of Richmond; Arrel Towes, Universi-ty of South Carolina; Julio F. Turrens, University of South Alabama; Jack Y.Vanderhoek, Charles Waechter, University of Kentucky; Jubran M. Wakim,Middle Tennessee State University; George Washington University; WilliamWolodko, University of Alberta; David Yang, Georgetown University

Vorremmo anche ringraziare I nostri colleghi che hanno in precedenza fornitomateriale per alcuni capitoli e il cui prezioso lavoro si trova ancora in questo libro:

Roy Baker, University of TorontoRoger W. Brownsey, University of British ColumbiaWilly Kalt, Agriculture CanadaRobert K. Murray, University of TorontoFrances Sharom, University of GuelphMalcolm Watford, Rutgers, The State University of New Jersey


xxviii Prefazione

Mettere insieme questo libro ha richiesto uno sforzo collaborativo e dunquevorremmo ringraziare diversi membri del gruppo che hanno aiutato a dare vita aquesto progetto: Jonathan Parrish, Jay McElroy, Lisa Shoemaker e gli illustra-tori della Prentice Hall, nonché Jennifer Hart, assistente editoriale, Crissy Du-donis, Patrick Shriner e Andrew Gilfillan; un grazie speciale a Marty Sopher, alnostro responsabile di produzione, la cui abilità organizzativa a reso possiblerealizzare questo libro. Vorremmo anche ringraziare Gary Carlson, il nostroeditor alla Prentice Hall.

Infine, vorremmo chiudere con un caldo invito al feedback. Malgrado ilnostro massimo impegno (e lo straordinario lavoro di correzione nelle edizioniprecedenti), certamente ci saranno degli errori in un lavoro di queste dimensio-ni. Ci siamo impegnati a rendere questo volume il miglior libro di biochimicadisponibile: tutti i commenti sono benvenuti.

Laurence A. [email protected]

K. Gray [email protected]

Marc D. [email protected]

Supplementi

All’indirizzo www.prenhall.com/horton, cliccando sulla copertina della 4a edi-zione americana del volume, sono disponibili, per ciascun capitolo, quiz a ri-sposta multipla di livello crescente di difficoltà, domande per testare il livello dipreparazione, animazioni e altro materiale di supporto.

Nota dell'Editore

Rispetto all'edizione originale, in questa edizione italiana i Capitoli dal 19 al 23sono stati condensati in un unico capitolo. Tale capitolo è a cura del ProfessorE. Monti.


H. Robert HortonIl Dr. Horton ha conseguito il Ph.D nel1962 presso l’Università del Missouri, edè Professore Emerito (Neal Reynolds Pro-fessor Emeritus and Alumni DistinguishedProfessor Emeritus) presso il Dipartimen-to di Biochimica dell’Università Stataledella Carolina del Nord, dove ha lavoratoper più di 30 anni. La maggior parte dellavoro di ricerca svolto dal ProfessorHorton ha riguardato le proteine e i mec-canismi degli enzimi.

Laurence A. MoranDopo aver guadagnato il Ph.D pressol’Università di Princeton nel 1974, il Pro-fessor Moran ha trascorso 4 anni all’Uni-versità di Ginevra in Svizzera. Dal 1978 èmembro del Dipartimento di Biochimicapresso l’Università di Toronto, specializ-zandosi in biologia molecolare ed evolu-zione molecolare. Le sue scoperte sui geniheat-shock sono state pubblicate su molteriviste scientifiche di grande impatto.

K. Gray ScrimgeourIl Professor Scrimgeour ha conseguito ildottorato nel 1961 presso l’Università diWashington e dal 1967 lavora all’Univer-sità di Toronto. È l’autore di “The Chemi-stry and Control of Enzymatic Reactions”(1977, Academic Press), e il suo lavorosui sistemi enzimatici è stato oggetto dipiù di 50 pubblicazioni scientifiche negliultimi 40 anni. Dal 1984 al 1992 è statoeditor della rivista scientifica Biochemi-stry and Cell Biology.

Marc D. PerryDopo aver conseguito il Ph.D pressol’Università di Toronto nel 1988, il Dr.Perry si è specializzato presso l’Universi-tà del Colorado, dove ha studiato la deter-minazione del sesso nel nematode C. ele-gans. Nel 1994 è tornato all’Università diToronto come membro del Dipartimentodi Genetica Molecolare e Medica. La suaricerca si è focalizzata sulla genetica del-lo sviluppo, la meiosi e la bioinformatica.Nel 2004 si è trasferito presso il Centro diEccellenza in Ricerche CardiovascolariHeart & Stroke/Richard Lewar della Fa-coltà di Medicina dell’Università di To-ronto.

J. David RawnIl professor Rawn ha ottenuto il suo Ph.Ddall’Università Statale dell’Ohio nel 1971e nei 25 anni successivi ha insegnato efatto ricerca presso il Dipartimento diChimica dell’Università Statale di Tow-son. Non ha scritto capitoli per questo vo-lume, ma il suo libro di testo Biochemi-stry (1989 e seguenti, Neil Patterson) –tradotto in italiano dalla CEA - è servitocome fonte di informazioni e idee per ilcontenuto e l’organizzazione di Princi-ples of Biochemistry.

Gli autori

xxix

Nuovi problemi, con le relative soluzioni della quarta edizione sono stati ideati dai Dott.Laurence A. Moran, Università di Toronto e Elizabeth S. Roberts-Kirchhoff, Universitàdi Detroit Mercy. I restanti problemi sono stati ideati dai Dott. Robert N. Lindquist, del-l’Università Statale di San Francisco, Mark Perry e Diane M. De Abreu dell’Universitàdi Toronto.


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Principi di BIOCHIMICA - Medicalinformation.it · Principi di BIOCHIMICA Quarta edizione H. Robert Horton Laurence A. Moran K. Gray Scrimgeour Marc D. Perry J. David Rawn Edizione