C4182 Biochemie II

Přírodovědecká fakulta
jaro 2022
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Petr Skládal, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 10:00–11:50 B11/205
Předpoklady
C3181 Biochemie I
Absolvování předmětu Biochemie I
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Tento kurz je rozšířením kurzu Biochemie I a poskytuje úplnější vědomosti o biochemických pochodech v buňce. Zabývá se popisem metabolizmu bílkovin a nukleových kyselin, proteosyntézou a její regulací, základními metodami studia a praktického využití. Popisuje další funkce bílkovin, sacharidů a lipidů, některé speciální metabolické pochody a naznačuje cesty spojující chemické reakce s fyziologickými projevy v organizmu.
Studenti zde získají vědomosti potřebné pro plnohodnotné pochopení základních biochemických pochodů, nezbytné pro další speciální a nadstavbové kurzy v oblasti biochemie a molekulární biologie.
Výstupy z učení
Studenti zde získají vědomosti potřebné pro plnohodnotné pochopení základních biochemických pochodů, nezbytné pro další speciální a nadstavbové kurzy v oblasti biochemie a molekulární biologie. Zvládnou metabolismus dusíkatých sloučenin, genetický kód, replikaci, transkripci a translaci.
Osnova
  • C4182Biochemie II 1. Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza. Struktura nukleových kyselin, stavební kameny. Báze a jejich tautomerní formy, nukleosidy, nukleotidy, neobvyklé baze (xanthin, hypoxanthin, apod.) DNA, RNA a její typy, jejich primární a sekundární struktury, komplementarita bazí. Eukaryontní a prokaryontní genom. Metody studia. Denaturace a renaturace DNA, hybridní struktury, chemické metody stanovení sekvence DNA (Maxam-Gilbertova metoda). 2. Syntéza a odbourání bazí. Degradace a syntéza NK. Fosfodiesterasy, palindrom, restrikční endonukleasy. Replikace DNA, replikační vidlička, DNA polymerasa. Transkripce DNA a její faktory, vznik mRNA. Genetický kód, translace, funkce tRNA a ribosomů. Posttranslační modifikace, chaperony, transport nascentních bílkovin. 3. Mutace bodové, inzerce, delece, substituce, evoluční aspekty. Geneticky podmíněné choroby, mitochondriální genom. Regulace exprese genů u prokaryontů (inducibilní, represibilní systém, operon, represor, regulátorový gen). Praktické aspekty – účinek antibiotik, antimetabolity. Genové manipulace, GMO, syntéza oligonukleotidů, řízená mutageze, umělé geny. Technologický význam – insulin. 4. Metody studia nukleových kyselin, PCR. Metody studia bílkovin. Určení primární struktury peptidů, chemická syntéza peptidů. Isolace bílkovin a určení jejich struktury. 5. Funkce bílkovin (mimo katalytické). Fibrilární bílkoviny – typy fibroinu, keratinu, kolagenu. Signální a ochranné bílkoviny, imunoglobuliny, struktura, funkce, praktické aspekty – klinické a techologické využití. Transportní bílkoviny, sérový albumin, lipoproteiny. Hemoglobin, struktura, vlastnosti, typy, patologie. Syntéza porfyrinů - hemu, odbourání hemu, regulace. 6. Odbourávání bílkovin a aminokyselin, rozdělení a význam proteas, specifita proteas. Odbourávání aminokyselin, transaminace, biogenní aminy. Odbourávání jednotlivých aminokyselin (zvl. aromatické a esenciální). Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin. 7. Vylučování dusíku, význam glutamátdehydrogenasy, glutaminsyntetasy, močovinový cyklus, jeho bilance. Kys. močová. Asimilace amoniaku. Fixace dusíku, nitrogenasový systém. Praktické aspekty dusíkatého metabolismu – klinické a technologické aplikace, ekologické problémy. 8. Strukturní funkce polysacharidů. Homo- a heteropolysacharidy, proteoglykany a glykoproteiny, struktura, vlastnosti, význam. Poly- a oligosacharidy v buněčné komunikaci, epitopy. Praktické aspekty (dextran, hyaluronát). 9. Biomembrány, struktura, vlastnosti, funkce. „Polární lipidy“, glycerofosfolipidy, sfingolipidy, plasmalogeny. Membránový transport, usnadněná difuze, aktivní transport, mobilní přenašeče a iontové kanály (struktura, řízení). Symport, antiport. Fúze membrán. Termodynamika a kinetika transportních dějů. Příklady membránového transportu (jednobuněčné a mnohobuněčné organizmy, organely – mitochondrie). Struktura a funkce K-Na-ATPasy,.Přenos nervového vzruchu. 10. Speciální metabolické dráhy. Metabolismus isoprenoidů, karotenoidy, steroidy (cholesterol, jeho syntéza, konformace, žlučové kyseliny, vitamin D, steroidní hormony). Mikrosomální elektronový transport, cyt P450, zdravotní a ekologické aspekty. 11. Principy metabolických regulací, úrovně, mechanismy (kinetická, efektory, regulace konečným produktem, allosterie, kooperativita, Hillova rovnice). Molekulové základy hormonální regulace, hierarchie a struktura. 12. Základy funkční biochemie. Typické pochody a zvláštnosti metabolizmu orgánů, fyziologické aspekty biochemických reakcí.
Literatura
  • Biochemie. Edited by Zdeněk Vodrážka. 2. opr. vyd. Praha: Academia, 1996, 191 s. ISBN 80-200-0600-1. info
  • Biochemie. Edited by Daniel Voet - Judith G. Voet, Translated by A. Maelicke - W. Müller-E. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1992, 1237 s. ISBN 3-527-28242-4. info
  • ŠÍPAL, Zdeněk. Biochemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1992, 479 s. ISBN 8004217362. info
  • Mikes, V. - Základní pojmy z biochemie
Výukové metody
Teoretická příprava.
Metody hodnocení
Základní přednáška doplněná seminářem, navazuje základní biochemické praktikum.
Navazující předměty
Informace učitele
Orientace v základních metabolických cyklech a regulacích. Zkouška písemná a ústní.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

Zobrazit další předměty

Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.