Biopolimery. Tom 1 - ebook
Biopolimery. Tom 1 - ebook
W organizmach zarówno roślin, zwierząt, jak i ludzi występują miliardy białek, które są biopolimerami. Pełnią one funkcje związane z podtrzymywaniem i regulacją procesów życiowych oraz stanowią materiał budulcowy struktur komórkowych i tkanek.
Biopolimery są materiałami odnawialnymi, biodegradowalnymi, co ma duże znaczenie w ekosystemie. Mają szeroki wachlarz zastosowań od przemysłu spożywczego, tekstylnego aż do medycyny i kosmetyki włącznie. O znaczeniu biopolimerów i konieczności poznania ich roli w życiu człowieka i ich przemianach w przyrodzie świadczy ogromna liczba badań, których wyniki są opublikowane w licznych publikacjach. O ważności tych badań dla ludzkości świadczy m.in. uhonorowanie licznych naukowców zajmujących się biopolimerami Nagrodą Nobla.
Książka prezentuje wybrane zagadnienia, szczególnie ważne dla tematyki biopolimerów. Są one opracowane systematycznie w możliwie najprzystępniejszy sposób. Rysunki i tabele uzupełniają treść i warto je dokładnie przeanalizować. Dużo znamiennych terminów, z różnych dziedzin, m. in. z chemii, biologii i medycyny ma objaśnienie znaczenia umieszczone na aplach. Szczególną uwagę Autor poświecił badaniom eksperymentalnym biopolimerów i wskazówkom do przeprowadzania ćwiczeń laboratoryjnych z tego zakresu. Każdy rozdział kończy się spisem literatury, który umożliwi zainteresowanemu czytelnikowi rozszerzenie wiedzy w oparciu o oryginalne źródło.
Z recenzji
Tematyka zawarta w obu tomach publikacji Biopolimery dotyczy materiałów syntezowanych przez organizmy żywe a zatem odnawialnych, co ma niebagatelne znaczenie dla ekosystemu. Materiały te są znane i stosowane przez ludzkość od setek lat. Jednakże poznanie struktury i niektórych wysublimowanych zastosowań biopolimerów jest dziełem naukowców głównie XX i XXI wieku.
Autorowi udało się przedstawić olbrzymi zasób wiedzy w sposób czytelny, unikając wielu zawiłości i wzorów matematycznych. Liczne wzory chemiczne są wizualnie przejrzyste, a mikrofotografie obiektów badań uzyskane za pomocą technik pozwalają wniknąć w głąb materii.
Prof. dr hab. Danuta Żuchowska
Kategoria: | Chemia |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-01-22781-4 |
Rozmiar pliku: | 33 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Biopolimery to zagadnienie mało znane i niewykładane dla studentów na technologii polimerów (syntetycznych), przedmiocie dominującym na większości uczelni. A jednak biopolimery wytwarzane w przyrodzie odgrywają ważniejszą rolę w funkcjonowaniu życia na Ziemi niż te produkowane przez człowieka.
W organizmach żywych, zarówno roślin, zwierząt, jak i ludzi występują miliardy białek, które są biopolimerami. Pełnią one funkcje związane z podtrzymywaniem i regulacją procesów życiowych oraz stanowią materiał budulcowy struktur komórkowych i tkanek. Wyspecjalizowane białka są składnikami komórek, mięśni, skóry i włosów. Struktury złożone z białek odgrywają podstawową rolę w reakcjach metabolicznych, jak np. przekazie i obiegu sygnałów nerwowych, oraz są odpowiedzialne za transport innych cząsteczek we wnętrzu komórek i przez błony komórkowe. Jeszcze inne białka pełnią funkcję hormonów, przeciwciał, toksyn, są odpowiedzialne za różnego rodzaju choroby. Tak więc białka są najważniejszymi biopolimerami, syntezowanymi na matrycach kwasów nukleinowych DNA i RNA, które są również biopolimerami. Są liniowymi makrocząsteczkami łańcuchów polimerowych, zbudowanych z kilkudziesięciu, kilkuset lub tysięcy fragmentów (reszt) 20 aminokwasów, wchodzącymi w skład wszystkich żyjących organizmów tak roślinnych, jak i zwierzęcych.
Białka, aby mogły pełnić określone funkcje biologiczne, muszą mieć wsparcie w postaci ściśle określonych dodatkowych substancji wchodzących z nimi w układy hybrydowe (hybryda). Stąd w opisie białek i innych biopolimerów w książce, przytaczane są te związki jako uboczne substancje towarzyszące funkcjonowaniu białek. Pojawia się szereg nowych nazw, wymagających wyjaśnień, które są podane na aplach.
Biopolimerem natywnym jest człowiek. Skąd wynika takie stwierdzenie? Czy musimy zaakceptować, że jesteśmy biopolimerami? Otóż kwasy nukleinowe DNA i RNA są biopolimerami, które tworzą miliardy genów decydujących o przebiegu naszych funkcji życiowych od narodzenia aż po zgon. Są kluczem do życia na naszej Ziemi.
Powstaje dylemat, w jaki sposób utworzyły się na Ziemi te miliardy genów, kto zaprojektował ich sekwencje, skąd się wzięły elementy strukturalne (związki chemiczne do ich budowy) w określonym miejscu, jakie katalizatory i skąd brały w tym udział.
Współczesna biochemia i biologia molekularna potrafiła odtworzyć przebieg rekcji syntezy setek tysięcy białek i struktur dodatkowych związków chemicznych (enzymów jako katalizatorów), określić ich rolę w reakcjach metabolicznych (życia na Ziemi). Ale nie jest w stanie zastąpić biolaboratorium nawet najmniejszej istoty, począwszy od bakterii, przez kolorowe insekty i owady, które potrafią wytwarzać niezwykle skomplikowane związki chemiczne. Jest zastanawiające, że te twory natury, będące biopolimerami, mają takie możliwości i zdolności syntezy, jak chociażby barwników skrzydeł motyla.
Nie wszystko da się wytłumaczyć teoriami ewolucji i wiarą w dogmaty o powstaniu życia na Ziemi. Pozostaje jak dotąd bez odpowiedzi dylemat stworzenia biopolimerów.
Wszystko, z czym spotykamy się codziennie przy stole, a więc mleko i jego przetwory, chleb, mięso – to biopolimery, dlatego że w ich składzie znajdują się białka, a te są biopolimerami.
To, że chorujemy, jest także „zasługą” biopolimerów. Tylko polimery syntetyczne są człowiekowi obojętne.
O tym wszystkim opowiada ten podręcznik, który może być pomocny nie tylko studentom, pracownikom naukowym chemii i technologii polimerów, ale też biologii, medycyny, farmacji i innych kierunków.
Książka prezentuje wybrane zagadnienia szczególnie ważne dla tematyki biopolimerów. Są one opracowane systematycznie w możliwie najprostszy sposób pisemnego przekazu. Rysunki i tabele uzupełniają treść i warto je dokładnie przeanalizować. Dużo znamiennych terminów, z różnych dziedzin chemii, biologii i medycyny ma objaśnienie (wytłumaczenie) znaczenia umieszczone na szarym tle. To wszystko ułatwia posługiwanie się podręcznikiem. Szczególną uwagę poświecono badaniom eksperymentalnym biopolimerów i wskazówkom do przeprowadzania ćwiczeń laboratoryjnych z tego zakresu.
Autor wyznawał filozofię pracy naukowej wielkiego japońskiego fizykochemika prof. K. Tazuki (himalaisty), że miejsce profesora jest w laboratorium studenckim, współpracując ze studentami przy syntezach, obsłudze aparatury i opracowywaniu wyników, a także przy pisaniu wspólnych publikacji. Tak minęło mu 30 lat pracy na Królewskiej Politechnice w Sztokholmie (w zespole prof. B. Rånby) i na Królewskiej Akademii Medycznej (w zespole prof. L.Å. Lindena).
Oba tomy Biopolimerów mają charakter opracowań w formie review. Powstały one na podstawie wielu podręczników z zakresu biochemii, biologii, technologii żywności, a nawet medycyny. Gdzie było to możliwe, jest cytowana literatura, z której korzystano. Dotyczy to również rysunków i tabel. Niekiedy ustalenie źródeł nie było możliwe.
Składam serdeczne podziękowania tym, którzy przyczynili się do realizacji tego podręcznika:
– prof. Danucie Żuchowskiej, za recenzje naukowe;
– redaktorom PWN – Pani Katarzynie Włodarczyk-Gil i Pani Mieczysławie Kompanowskiej – za nieocenioną współpracę naukową i techniczną w doprowadzeniu manuskryptu do druku;
– prof. Halinie Kaczmarek z Uniwersytetu w Toruniu, za materiały z zakresu biochemii,
– prof. Bronisławowi Marciniakowi, dyrektorowi Centrum Zaawansowanych Technologii UAM w Poznaniu, za materiały TOF-MALDI;
– osobom, które dostarczyły zdjęć fotograficznych, w kolejności alfabetycznej: dr Edycie Hebdzie (Politechnika Krakowska), dr Annie Kicińskiej-Jakubowskiej (Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Naturalnych w Poznaniu), dr. Pawłowi Kikowi (firma KikGel), prof. Małgorzacie Łochyńskiej (Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Naturalnych w Poznaniu), prof. Krzysztofowi Pielichowskiemu (Politechnika Krakowska), dr. Konstantinosowi Raftopoulosowi (Politechnika Krakowska), prof. Pawłowi Ruśkowskiemu (Politechnika Warszawska) oraz Kolegom – T. Prisnerowi (Toruń) i M. Sikorskiemu (Bazylea);
– prof. Dagmarze Jacewicz z Redakcji Wiadomości Chemicznych, za dostarczanie archiwalnych kopii czasopisma;
– pani Małgorzacie Choroś z Redakcji Polimerów, za dostarczanie archiwalnych kopii czasopisma;
– pani Iwonie Matuszewskiej-Fobce z Uniwersytetu Techniczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy za pomoc w korzystaniu ze zbiorów bibliotecznych uczelni;
– dr. Markowi Pietrzakowi z Uniwersytetu Techniczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy za pomoc techniczną w obsłudze programów komputerowych;
– mojej córce Dominice Rabek za opiekę w czasie pisania książki.
Pamięć mojej zmarłej żony Eweliny była stałym wsparciem w czasie pisania.