BIOCHEMIE I - SEMINÁŘ
Vyučující:
Doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D.
Mgr. Vojtěch Sedláček, Ph.D.

•
•Úvod+aminokyseliny
•Peptidy
•Bílkoviny
•Test 1
•Termodynamika enzymových reakcí
•Úvod do enzymové kinetiky
•Sacharidy a lipidy - struktura
•Test 2
•Metabolismus sacharidů
•Metabolismus lipidů, citrátový cyklus
•Respirační řetězec a fotosyntéza
•Test 3
•
•
•Opravné termíny zápočtu
•
PROGRAM SEMINÁŘE

•Elektronická skripta Úlohy z biochemie, V. Mikeš
•Prezentace
•      (IS MU: Studijní materiály/Učební materiály/Bouchal)
LITERATURA
•Účast ve výuce: povolena 1 neomluvená absence (nemoc – lékařské potvrzení na studijní oddělení =>
omluva)
•Testy (3), min. 50% z celkového počtu bodů => zápočet v řádném termínu
•Souhrnný test z učiva celého předmětu => zápočet v 1. (2.) opravném termínu
PODMÍNKY ZÍSKÁNÍ ZÁPOČTU
Zdroje obrázků:
Voet D., Voetová J.G.: Biochemie. Victoria Publishing Praha, 1995.
Potáček, M.: Organická chemie pro biology. Masarykova univerzita, Brno 1995.
Mikeš, V.: Úlohy z biochemie. Elektronická skripta.

Prokaryota
PROKARYOTICKÁ BUŇKA


živoč
EUKARYOTICKÁ BUŇKA - ŽIVOČIŠNÁ


rostl
EUKARYOTICKÁ BUŇKA - ROSTLINNÁ


biol struktury
HIERARCHIE
BIOLOGICKÝCH
STRUKTUR

život



Oparin



složení Ecoli



Gly
Ala
Val
Leu
Ile
Trp
Phe
Tyr
Ser
Thr
Cys
Met
Asp
Glu
Asn
Gln
Lys
Arg
His
Pro
SeCys
C
H
C
H
2
H
3
C
H
3
C
PŘEHLED AMINOKYSELIN

jednopism AA
JEDNO- A TŘÍPÍSMENNÉ ZKRATY AMINOKYSELIN


•I. DISOCIACE KARBOXYLOVÉ SKUPINY A AMINOSKUPINY
•
•     pKa1                            pKa2
•
•         R‑CH‑COOH     Û        R‑CH‑COO‑   Û    R‑CH‑COO‑
•              ½                                   ½                             ½
•         NH3+                              NH3+                       NH2
•
•
•
•
II. DISOCIACE BOČNÍHO ŘETĚZCE
      pKa3
1. -R nedisociuje
2. -RH  Û -R‑ KYSELÉ AK:  protonovaná forma je nenabitá
3. -RH+Û -R BAZICKÉ AK: protonovaná forma je kladně nabitá
Typ disociace bočního řetězce a jeho náboj při daném pH lze rozlišit pouze na základě znalosti jeho
chemické struktury!!!
DISOCIACE AMINOKYSELIN

• AK pKa1      pKa2    pKa3=pKa bočního řetězce
•Ala 2.3         9.9
•Gly      2.4         9.8
•Phe     1.8         9.1
•Ser      2.1         9.2
•Val      2.3         9.6
•Asp     2.0 10.0       3.9 ‑COOH
•Glu      2.2         9.7         4.3 ‑COOH
•His      1.8         9.2         6.0 ‑imidazolium
•Cys     1.8 10.8         8.3 ‑SH
•Tyr      2.2         9.1      10.9 ‑fenol
•Lys      2.2         9.2      10.8 ‑NH3+
•Arg      1.8         9.0      12.5 ‑guanidinium
•Asn 2.0   8.8
•Gln 2.2   9.1
•Trp 2.4   9.4
•Leu 2.4   9.6
•Ile 2.3   9.6
•Met 2.3   9.2
•Thr 2.2   9.1
•Pro 2.0 10.6
DISOCIAČNÍ KONSTANTY AMINOKYSELIN

TITRAČNÍ KŘIVKA GLYCINU
titrgly


PŘEHLED
MONOSACHARIDŮ
sacharidy přehled

disacharidy
VYBRANÉ
DISACHARIDY

aldosy uzav cyklu
UZAVÍRÁNÍ CYKLU: ALDOSY


ketosy uzav cyklu
UZAVÍRÁNÍ CYKLU: KETOSY


VYBRANÉ
CHEMICKÉ VLASTNOSTI
MONOSACHARIDŮ
monosach chem vl

metabolismus souhrn
PŘEHLED AEROBNÍHO
METABOLISMU
3

NAD



FAD



24
NAD


25
FAD


cAMP



Metabolismus a biosyntéza sacharidů
glykolýza souhrn
GLYKOLÝZA – VARIANTY A BILANCE

Metabolismus a biosyntéza sacharidů
hexokinasa
glukosa-6-fosfát
fruktosa-6-fosfát
fruktosa-1,6-bisfosfát
dihydroxyaceton-
fosfát
glyceraldehyd-
fosfát
1,3-bisfosfoglycerát
3-fosfoglycerát
2-fosfoglycerát
pyruvát
fosfoenolpyruvát
C2H5OH + CO2
CO2 + H2O + ATP
fosfofruktokinasa
aldolasa
#
glyceraldehydfosfátdehydrogenasa
fosfoglycerátkinasa
fosfoglycerátmutasa
enolasa
pyruvátkinasa
glukosafosfát
isomerasa
anaerobní glykolýza,
mléčné kvašení
aerobní oxidace
laktát DH
GLYKOLÝZA – PRŮBĚH
anaerobní alkoholové
kvašení
#=triosafosfátisomerasa

Metabolismus a biosyntéza sacharidů
glyko vs glukoneo
GLYKOLÝZA
vs.
GLUKONEOGENEZE

Metabolismus a biosyntéza sacharidů
Coriho
CORIHO CYKLUS

pentosovy
PENTOSOVÝ
CYKLUS

CH3-CO-COO- pyruvát
CoA + NAD+
CO2 + NADH
oxidační
dekarboxylace
citrát-
synthasa
akonitasa
isocitrát DH
α-oxoglutarát DH
sukcinyl CoA
synthetasa
sukcinát DH
fumarát DH
malát DH
pyruvát DH
KREBSŮV CYKLUS

GLYOXYLÁTOVÁ DRÁHA
glyoxylat_dr


Metabolismus a biosyntéza lipidů
cholesterol
ŽLUČOVÉ KYSELINY A CHOLESTEROL
zluc kys

Metabolismus a biosyntéza lipidů
betaoxidace
β-OXIDACE MASTNÝCH
KYSELIN

Metabolismus a biosyntéza lipidů
biosynt mk
BIOSYNTÉZA MASTNÝCH
KYSELIN

Metabolismus a biosyntéza lipidů
betaox vs biosynt mk
ROZDÍLY MEZI β-OXIDACÍ A
BIOSYNTÉZOU MASTNÝCH
KYSELIN

Metabolismus a biosyntéza lipidů
fosfolipasy
ŠTĚPĚNÍ FOSFOLIPIDŮ: FOSFOLIPASY

Respirační řetězec
mal asp kyv
TRANSPORT ELEKTRONŮ DO MITOCHONDRIÁLNÍ MATRIX

Respirační řetězec
resp řet3 Tvorba ATP probíhá za katalýzy ATPasy díky gradientu [H+], vytvořenému komplexy I,IV a
CoQ
RESPIRAČNÍ ŘETĚZEC

Respirační řetězec
resp řet2
RESPIRAČNÍ ŘETĚZEC

Respirační řetězec
resp řet4
RESPIRAČNÍ ŘETĚZEC

Respirační řetězec
ATPasa
H+
RESPIRAČNÍ ŘETĚZEC – TVORBA ATP
ADP + Pi        ATP

Fotosyntéza
fotosynt1
FOTOSYNTÉZA: 1. SVĚTELNÁ FÁZE
PS 680
PS 680*
PS 700
PS 700*
chloroplast

Fotosyntéza
Calvinuv
FOTOSYNTÉZA:
2. TEMNOSTNÍ FÁZE=
CALVINŮV CYKLUS
(tvorba glukosy)
(->glukosa…)

BIOCHEMIE II - SEMINÁŘ
Vyučující:
Doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D.
Mgr. Vojtěch Sedláček, Ph.D.

1.Nukleové kyseliny: Nukleové báze, nukleotidy, primární struktura NK. Sekvenování DNA
2.Replikace, transkripce, translace a proteosyntéza. Genetický kód. Úvod do molekulární biologie
3.Polymerázová řetězová reakce (PCR) a její využití. Genové manipulace
4.Test 1
5.Redoxní reakce
6.Opakování a výpočty k metabolismu a biosyntéze I
7.Opakování a výpočty k metabolismu a biosyntéze II
8.Test 2
9.Metabolismus bílkovin a aminokyselin, močovinový cyklus a metabolismus dusíku
10.Metabolismus 2-oxokyselin a biosyntéza aminokyselin
11.Principy metabolických regulací
12.Test 3
•Opravné termíny zápočtu
1.
PROGRAM SEMINÁŘE

–Vše v IS MU: Studijní materiály/Učební materiály
–-prezentace
–-skripta V. Mikeš: Cvičení z biochemie
LITERATURA
•Účast ve výuce: max. 1 neomluvená absence (více absencí: jen nemoc – lékařské potvrzení, řeší se
individuálně)
•Testy (3), min. 50% z celkového počtu bodů => zápočet v řádném termínu
•Souhrnný test z učiva celého semestru => zápočet v 1. (2.) opravném termínu
PODMÍNKY ZÍSKÁNÍ ZÁPOČTU

49
PRIMÁRNÍ
STRUKTURA
NUKLEOVÝCH
KYSELIN
NK primstr1 NK primstr2
G

•Provede se štěpení před:
•G      (DMS/DT)
•G+A (H+/DT)
•C      (hydrazin, 5M NaCl)
•C+T (hydrazin)
•
•Příklad:
•   5´                     3´
•32P-TGTAGGAGCT
•
•Štěpení před G (DMS/DT) vede ke vzniku fragmentů:
•32P-TGTAGGAGCT
•32P-TGTAGGAGCT
•32P-TGTAGGAGCT
•32P-TGTAGGAGCT
•
•K jiným souborům fragmentů povedou štěpení před G+A, před C a před C+T.
•
•
•
•
•
MAXAM-GILBERTOVA METODA SEKVENOVÁNÍ
NUKLEOVÝCH KYSELIN

MAXAM-GILBERTOVA METODA SEKVENOVÁNÍ
NUKLEOVÝCH KYSELIN
DETEKCE FRAGMENTŮ SEPAROVANÝCH ELEKTROFORÉZOU
NA FOSFORIMAGERU
(detekce radioaktivity - vizualizovány jsou pouze 32P značené fragmenty)
G+A   G C+T   C
________________________________  start
____
____ ____
____ ____
____
____
____ ____
____
____
____
____ ____
____ ____
____ ____
____
____
____

Biochemie nukleových kyselin
umax29


Biochemie nukleových kyselin
umax30


Biochemie nukleových kyselin
GENETICKÝ KÓD mRNA U PROKARYOT


metabolismus souhrn
PŘEHLED AEROBNÍHO
METABOLISMU

Metabolismus bílkovin a aminokyselin
met aa1
METABOLISMUS AMINOKYSELIN

Metabolismus bílkovin a aminokyselin
met aa
METABOLISMUS AMINOKYSELIN (II)

moccykl
MOČOVINOVÝ CYKLUS