Předmět Význam a funkce kovových iontů v biologických systémech (NBCM023)
Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NBCM023 - Význam a funkce kovových iontů v biologických systémech, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).
Top 10 materiálů tohoto předmětu
Materiály tohoto předmětu
| Materiál | Typ | Datum | Počet stažení |
|---|
Další informace
Cíl
Cílem tohoto předmětu je poskytnout studentům biofyziky hlubší pochopení úlohy anorganických prvků, zejména kovových kationtů, v živých systémech.
Sylabus
1. Anorganické prvky v živých systémech, výskyt a funkce. Kovové kationy a jejich význam. Toxicita. Esenciální a toxické kovy. Biominerály. Historie a trendy studia funkce anorganických prvků v biologických systémech.2. Základy koordinační chemie s ohledem na bioanorganické aplikace. Historie koordinační chemie a její základní pojmy. Centrální atom. Ligand. Koordinační vazba a vlastnosti koordinačních sloučenin. Teorie krystalového pole.3. Molekulové orbitaly a teorie ligandového pole. Stabilita komplexních iontů. Symetrie koordinačních komplexů. Vliv ligandů na energii a spin elektronů centrálního atomu. Spektrochemická řada. Nevýznamější biologické ligandy kovových kationtů.4. Tetrapyroly jako makrocyklické ligandy. Axiální ligandy a jejich vliv na elektronovou strukturu, konformaci a vibrační stavy metaloporfyrinů. Vliv centrálního atomu na interakci metaloporfyrinů s nukleovými kyselinami.5. Interakce kovových kationů s nukleovými kyselinami. Nukleosidy a nukleotidy jako ligandy přechodových kovů. Význam kovových kationtů pro strukturní vlastnosti a konformační stabilitu nukleových kyselin. Úloha přechodových kovů v B-Z konformačním přechodu nukleových kyselin.6. Interakce kovových kationů s proteiny. Aminokyseliny jako ligandy přechodových kovů. Přechodové kovy jako součást aktivních center enzymů. Kationy a stabilita proteinů.7. Metabolizmus železa. Oxidační stavy železa, jejich rozpustnost a biologické účinky. Transport a ukládání: transferrin, ferritin a hemosiderin. Hemové enzymy: cytochromy, peroxidasy. Nehemové bílkoviny železa: FeS-bílkoviny, ribonukleotid-reduktasa, methan-monooxygenasa.8. Bílkoviny s mědí jako alternativa biologického železa. "Modrá" měděná centra, oxido-reduktasy, cytochrom- c-oxidasa, superoxid-dismutasa.9. Zinek a jeho strukturní a genově regulační funkce. Zinečnaté enzymy, katalyzující hydrolýzu a kondenzace. Karboanhydrasy, alkoholdehydrogenasa a příbuzné enzymy. "Zinc finger" a jiné zinečnaté regulátory. Metalothionein. DNA opravné systémy obsahující zinek.10. Enzymy s niklem. Kancerogenita niklu. Ureasa, hydrogenasa a příbuzné enzymy.11. Chemoterapie sloučeninami některých neesenciálních kovů Historie. Platinové komplexy při léčení rakoviny. Zlato v protirevmatických prostředcích. Bizmutité sloučeniny při léčbě žaludečních vředů. Lithium v psychofarmakách.
Literatura
Kaim W., Schwederski B.: Bioinorganic Chemistry: Inorganic Element in the Chemistry of Life, John Wiley, Chichester, 1994.Lippard S.J., Berg J.M.: Principles of Bioinorganic Chemistry, University Science Books, Mill Valley, 1994.Bertini I., Gray H.B., Stiefel E.I., Valentine J.S.: Biological Inorganic Chemistry, University Science Books, Sausalito, 2007.
Garant
doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.RNDr. Jana Zachová, CSc.