Předmět Biochemie I (C3181)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu C3181 - Biochemie I, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Kurz se zabývá popisem základních složek živé hmoty a nejdůležitějšími chemickými pochody v přeměnách těchto látek především z hlediska toku látek a energie. Zahrnuje popis struktury a vlastností aminokyselin a bílkovin, sacharidů a lipidů. Je podán obecný popis chemických reakcí v buňce, zvláště z hlediska enzymové katalýzy: Enzymy a koenzymy, jejich vlastnosti, struktura, aktivní centrum. Termodynamika. Základy enzymové kinetiky, inhibice, allosterie. Regulace enzymové aktivity. Speciální část zahrnuje nejvýznamnější přeměny sacharidů a lipidů s důrazem na energetickou stránku metabolizmu.Absolvent kurzu má získat základní vědomosti o chemické stránce životních pochodů v buňce.

Osnova

C3181-Biochemie I1. Úvod. Chemické složení živé hmoty. Hierarchie struktur. Aminokyseliny, jejich vzorce, acidobazické rovnováhy, izoelektrický bod, optická aktivita, typické vlastnosti a reaktivita. Přehled aminokyselin. Analytické reakce a stanovení aminokyselin.2. Peptidy, peptidová vazba, primární, sekundární, terciární, kvarterní struktura (supersekundární struktura, alfa-šroubovice, beta-struktura, skládaný list, nerepetitivní struktury, hydropatie, souvislost mezi primární a sekundární strukturou, vazby stabilizující sekundární a vyšší struktury). Bílkoviny v roztoku, denaturace. Katalytická funkce bílkovin.3. Chemické reakce v živých organizmech. Termodynamika enzymových reakcí, spřažené reakce, makroergické vazby. Reakční kinetika, enzymy jako biokatalyzátory. Aktivní místo, katalytické místo, kofaktory, koenzymy a prostetické skupiny, mechanismus působení (příklad serinových proteináz), rozdělení enzymů a jejich třídy. Praktické aspekty – klinické a technologické aplikace, termostabilní enzymy.4. Koenzymy a vitaminy. Koenzymy oxidoreduktáz (nikotinamid a NAD, flaviny, chinony, hemy, železosirné proteiny, lipoát,) transferáz (ATP, UDP, CDP, biotin, thiamin, koenzym A, THF, pyridoxalfosfát, vit B12) Vitamin C, lipofilní vitaminy (A, D3, K).5. Rychlost enzymové reakce, aktivita, metody stanovení. Enzymová kinetika, stacionární stav. Rovnice Michaelise-Mentenové, určení Km a Vlim, číslo přeměny, konstanta specifity.6. Základní vlastnosti a metabolismus sacharidů. Monosacharidy, glykosidická vazba, vyšší struktury, zásobní polysacharidy. Štěpení a syntéza polysacharidů (škrob, glykogen). Interkonverse monosacharidů. Přímá oxidace glukosy, význam. Pentosový cyklus.7. Anaerobní glykolýza, její jednotlivé kroky, energetická bilance. Substrátová fosforylace. Alkoholické kvašení. Technologický význam, nové perspektivy. Glukoneogeneze, syntéza PEP. Coriho cyklus. Oxidační dekarboxylace pyruvátu.8. Struktura lipidů, jednoduché a složené lipidy. Biomembrány. Metabolismus lipidů, odbourání a syntéza tuků a fosfolipidů. Odbourání a syntéza mastných kyselin. Typy a struktura komplexů syntézy MK, příklad organizace a kooperace enzymů. Ketonické látky.9. Citrátový cyklus, reakce, význam, energetická bilance. Anabolický význam, anaplerotické reakce, glyoxylátový cyklus. Praktické aplikace, technologické využití.10. Redoxní reakce v biochemii, rozdělení, smysl a význam. Respirační řetězec, jeho komponenty (cytochromy, ubichinon), struktura komplexů I - IV.11. Oxidační fosforylace, chemiosmotická teorie, protonmotivní síla a transmembránový potenciál. Syntéza ATP, struktura ATPsyntasy. Inhibitory respirace a syntéza ATP, rozpojovače, ionofory. Bilance oxidační fosforylace. Alternativní respirace. Oxidace a redukce anorganických sloučenin (kovy, S aj.)12. Fotosyntéza, světelná fáze, chlorofyly, struktura fotosyntetického centra, Komponenty přenosu elektronů (cytochromy, chinony, plastocyanin, ferredoxin), FS-2, FS-1, mechanismus syntézy ATP. Rovnice světelné fáze a její bilance. Temná fáze fotosyntézy (Calvinův cyklus), RUBISCO, mechanismus fixace CO2. Typy fotosyntézujících organizmů, další způsoby záchytu světla, chemotrofní asimilace C1. Ekologický a technologický význam fotosyntézy, perspektivy.

Literatura

Vodážka - BiochemieVoet, Voetová - Biochemie; Zubay, Parson, Vance - Principles of BiochemistryMikeš - Základní pojmy z biochemie II

Požadavky

C2021 Organická chemie I || C2700 Organická chemie Základní znalosti organické a obecné chemie, obecná biologie

Garant

prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.

Vyučující

doc. RNDr. Petr Zbořil, CSc.