Předmět Sekundární metabolity a xenobiochemie (KBC / SMEX)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KBC / SMEX - Sekundární metabolity a xenobiochemie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Úvod. Pojem primární a sekundární metabolismus. Metody studia sekundárního metabolismu. Metody analýzy aminokyselin a betainů. Izolace a použití sekundárních metabolitů. Počítačová simulace metabolismu. Využití dusíku rostlinami. Přijem a asimilace nitrátu, jeho redukce na amoniové ionty. Nitrátreduktasa, nitritreduktasa. Tvorba amoniaku (amonných iontů). Hlavní metabolické dráhy pro asimilaci amoniaku a redistribuci dusíku v aminokyselinách. Využití síry rostlinami. Příjem a asimilace sulfátu. Biosyntéza cysteinu a methioninu. Úloha S-adenosylmethioninu: biosyntéza a funkce ethylenu. Neproteinogenní aminokyseliny. Přirozené deriváty a homology běžných aminokyselin. Opiny. Lathyrogeny. Anomální aromatické, heterocyklické a sirné aminokyseliny. Betainy. Fyziologické funkce a metabolismus kvarterních aminů a terciárních sulfoniových solí. Betainaldehyddehydrogenasa a její vlastnosti. Biogenní aminy. Dělení (mono-, di- a polyaminy). Biosyntéza putrescinu, kadaverinu, agmatinu, spermidinu a sperminu. Aminotransferasové reakce. Reakce Cu-aminoxidas a FAD-polyaminoxidas. Konjugáty polyaminů s hydroxyskořicovými kyselinami. Aminoaldehydy a reakce aminoaldehyd-dehydrogenasy. Studium metabolismu polyaminů. Fyziologické funkce aminů a polyaminů. Biologicky aktivní peptidy. Peptidové toxiny. Peptidová antibiotika. Biosyntéza multienzymovými systémy a nové způsoby chemické syntézy. Alkaloidy. Výskyt a charakteristika. Metody izolace a studia alkaloidů. Biosyntéza a klasifikace alkaloidů. Přehled jednotlivých skupin alkaloidů. Využití alkaloidů v lékařství a fyziologii. Přirozené halucinogeny. Psychotropní látky hub, námele, kaktusů, máku, kokového listí a indického konopí. Biosyntéza aromatických látek. Metabolické dráhy syntézy histidinu, fenylalaninu, tyrosinu a tryptofanu. Šikimátová dráha a její metabolity. Metabolické sítě skořicových kyselin. Metabolity polyketidové (acetogeninové) dráhy. Kombinace šikimátové a polyketidové dráhy. Polyketidová antibiotika. Polyacetyleny. Biosyntéza aminokyselin s rozvětveným uhlíkovým řetězcem. Glykosidy. Charakteristika a izolace. Cukerné složky a aglykony. Kyanogenní glykosidy, glukosinoláty, fenolické a kumarinové glykosidy. Přírodní barviva. Flavonoidy. Anthokyany a katechiny. Naftochinonová a anthrachinonová barviva. Indigoidní a karotenoidní barviva. Terpenoidy. Terpeny a terpenické alkaloidy. Biosyntéza acyklických a cyklických představitelů různých skupin terpenů. Pyrethriny, azuleny, gibereliny. Steroidy. Fytosteroly a zoosteroly. Steroidní kardiaka. Steroidní saponiny. Steroidní alkaloidy. Sapogeniny oleanového a ursanového typu. Chuťové a vonné látky. Přírodní a umělá sladidla. Hořké látky. Vztah mezi chemickou strukturou a vůní látek, detekční limity, Maillardova reakce. Chemická komunikace u živočichů. Sexuální, značkovací, poplašné a agregační feromony. Luciferiny, kairomony a antifídanty. Chemie aktivní a pasivní obrany v přírodě. Allomony, hmyzí pigmenty (pteridiny, ommochromy, melaniny). Fytoalexiny (isoflavonoidy, terpenoidy). Lignin, suberin a kalosa. Lektiny. Přírodní látky v lékařství. Léčiva, stimulanty a narkotika. Stimulační látky léčivých rostlin. Káva a čaj. Kancerogeny a antineoplastické látky. Mechanismus účinku antibiotik.Biochemie cizorodých látek. Cizorodé látky (xenobiotika). Xenobiochemie a farmakologie. Toxikologie. Přírodní toxické látky. Pesticidy. Cizorodé látky v potravinách. Přirozené toxické složky potravin. Kontaminace při skladování a zpracování. Produkty rozkladu potravin mikroorganismy. Potravinová aditiva. Konzervační prostředky. Látky upravující vzhled, vlastnosti, vůni a chuť. Osud cizorodých látek v organismu. Hlavní směry distribuce a biotransformace.

Získané způsobilosti

Studenti získají znalosti biochemie přírodních látek jako jsou alkaloidy a terpenoidy a seznámí se se základními principy sekundárního metabolismu a jeho regulace.

Literatura

Vodrážka Z. Biochemie 3. Academia Praha, 1993. Mottes K., Schütte H.R., Luckner M., (eds.). Biochemistry of Alkaloids. VCH Verlaggesellschaft Weinheim, 1985. Goodwin T.W., Mercer E.I. Introduction to Plant Biochemistry. Introduction to Plant Biochemistry, Pergamon Press Oxford, 1983. Mann, J. Secondary metabolism, Oxford University Press, New York, 2001. Macholán, L. Sekundární metabolity. MU Brno, 1998.

Požadavky

Studenti musí odevzdat seminární práci na zvolené téma a u zkoušky zvládnout vyučovaný obsah předmetu.

Garant

prof. Mgr. Marek Šebela, Dr.

Vyučující

prof. Mgr. Marek Šebela, Dr.