C5700 Biochemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2022
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
!NOWANY( C3580 Biochemie )
Organická chemie I, II nebo Základy organické chemie. Fyzikální chemie I, II nebo Základy fyzikální chemie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Složení a stavba živé hmoty. Organizace buněk. Základni skupiny biomolekul: Aminokyseliny a bílkoviny, Sacharidy, Nukleové kyseliny, lipidy a membrány. Obecné rysy metabolismu. Energetika biochemických reakcí. Základy enzymologie. Základní přeměny biomolekul. Metabolismus aminokyselin a bílkovin. Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza. Metabolismus sacharidů a lipidů. Základy bioenergetiky. Vzájemné vztahy v metabolismu, jeho regulace. Membránový transport. Vybrané biosyntetické dráhy.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu znát a rozumět základním biochemickým pochodům. Bude schopen kvalifikovaně vysvětlit učivo studentům středních škol.
Osnova
  • 1. Úvod. Historie, objekty a metody zkoumání. Složení živé hmoty, hierarchie struktur. Aminokyseliny, jejich vlastnosti. Proteinogenní aminokyseliny, volné aminokyseliny. Analytika aminokyselin.
  • 2. Peptidy, vznik, názvosloví. Sekvence a její určení. Biochemicky významné peptidy. Struktura bílkovin, konformace a její změny, allosterie. Metody studia bílkovin.
  • 3. Fibrilární bílkoviny. Struktura, vlastnosti, funkce. Rozdělení, zástupci.
  • 4. Transportní bílkoviny. Hemoglobin, struktura, vlastnosti, funkce. Allosterie. Druhy hemoglobinu.
  • 5. Signální a ochranné bílkoviny. Imunoglobuliny, struktura, rozdělení, vlastnosti a funkce. Praktické aspekty.
  • 6. Nukleové kyseliny. Složení a struktura DNA a RNA, vlastnosti, metody studia.
  • 7. Sacharidy. Obecné vlastnosti, reaktivita a rozdělení monosacharidů. Deriváty. Volné monosacharidy.
  • 8. Glykosidy, di-, oligo- a polysacharidy. Rozdělení, struktura a funkce v organismu. Technologický význam. Glykoproteiny a proteoglykany.
  • 9. Lipidy. Složení, vlastnosti, rozdělení a funkce. Praktické aspekty - tuky. Struktura a význam biomembrán.
  • 10. Obecné rysy přeměny látek v živých systémech. Katabolismus a anabolismus. Chemické reakce, rovnováha, energetika. Biokatalýza.
  • 11. Enzymy, jejich struktura vlastnosti, rozdělení a názvosloví. Rychlost enzymových reakcí, aktivita, podmínky.
  • 12. Enzymová kinetika. Organizace a regulace enzymů. Praktické aspekty.
  • 13. Koenzymy, funkce, rozdělení. Přehled nejvýznamnějších koenzymů.
  • 14. Spojitost biochemických reakcí. Spřažené reakce, makroergické sloučeniny, význam a typické příklady.
  • 15. Katabolismus bílkovin. Trávení. Obecné přeměny aminokyselin. metabolismus dusíku.
  • 16. Přeměny jednotlivých aminokyselin, vzájemné přeměny a katabolismus.
  • 17. Degradace a syntéza nukleových kyselin. Metabolismus nukleotidů, syntéza a degradace.
  • 18. Genetická informace, její přenos a exprese. Proteosyntéza, regulační mechanismy.
  • 19. Metabolismus sacharidů. Degradace a syntéza polysacharidů.
  • 20. Glykolýza, rekční schéma, energetika, regulace. Resyntéza glukózy. Další přeměny sacharidů. Hexosamonofosfátová cesta, pentózový cyklus.
  • 21. Metabolismus lipidů. Degradace a biosyntéza tuků a fosfatidů. Degradace a biosyntéza mastných kyselin. Ketonické látky.
  • 22. Cyklus trikarboxylových kyselin. Reakční schéma, energetika. Biosyntetický význam, regulace.
  • 23. Biologické oxidace. Typy a význam, příklady. Energetika. Oxidační fosforylace. Organizace dýchacího řetězce, protonmotivní síla, vznik ATP.
  • 24. Fotosyntéza, pigmenty, přenos elektronů a vznik ATP. Fixace CO2.
  • 25. Mikrosomální elektronový transport. Nitrogenasa. Oxygenace.
  • 26. Porfyriny. Biosyntéza a odbourání hemu. Isoprenoidy, steroidy, významné látky.
  • 27. Regulace metabolismu, vzájemné vztahy. Kompartmentace. membránový transport.
  • 28. Neurohumorální systém. Mechanismus působení hormonů. Přenos nervového vzruchu.
Literatura
  • ŠÍPAL, Zdeněk. Biochemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1992, 479 s. ISBN 8004217362. info
  • DUCHOŇ, Jiří. Lekárska chémia a biochémia. 1988, 749 s. info
  • DUCHOŇ, Jiří. Přehled lékařské chemie a biochemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1982, 306 s. info
  • DUCHOŇ, Jiří. Přehled lékařské chemie a biochemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1982, 666 s. info
  • DUCHOŇ, Jiří. Přehled lékařské chemie a biochemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1982, 306 s. info
Výukové metody
Teoretická příprava formou přednášky.
Metody hodnocení
Přednáška. Ústní zkouška.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2023, podzim 2024.