C4182 Biochemie II

Přírodovědecká fakulta
jaro 2007
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Vladimír Mikeš, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Vladimír Mikeš, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Vladimír Mikeš, CSc.
Rozvrh
Po 9:00–10:50 02004
Předpoklady
C3190 Biochemie I sem.
Absolvování předmětu Biochemie I
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Základní metabolické pochody, katabolismus, anabolismus. Glykolysa, Krebsův cyklus, repirační řetězec, syntéza a degradace MK, aminokyselin, sacharidů, lipidů, fotosyntéza. Regulace metabolických pochodů. Biochemická podstata základních fyziologických procesů.
Osnova
  • 1. Metody dělení a izolace bílkovin, chování bílkovin v roztoku (IEC, afinitní chromatografie, GPC, elektroforéza, elektroforéza v SDS, izoelektrická fokusace). 2. Metody stanovení molekulové hmotnosti bílkovin. Metody stanovení koncentrace bílkovin. Syntéza peptidů. Centrifugace. Spektrální metody. syntéza oligonukleotidů, PCR (primer, templát, DNApolymerasa). 3. Inhibice enzymové reakce (kompetitivní, akompetitivní, nekompetitivní, reverzibilní, ireverzibilní), dvousubstrátové reakce (uspořádané, neuspořádané, ping-pong), teplotní a pH optimum enzymové reakce, Regulace enzymové aktivity: pH, zymogeny, kovalentní modifikace (fosforylace, adenylylace, disulfidy). 4. Regulace konečným produktem, energetický náboj. Allostrie, kooperativita, Hillova rovnice 5. Biochemie hemoglobinu, odbourávání hemu , myoglobin, allosterický efekt, Bohrův efekt, R,T forma, patologie hemoglobinu. 6. Replikace DNA, replikační vidlička, DNA polymerasa, transkripce DNA a její faktory, mRNA, kodon, souvislost mezi strukturou bílkoviny a kodony, reverzní transkripce, translace, struktura tRNA, antikodon, ribosomy, syntéza bílkovin u prokaryontů, mutace bodové, inzeční a deleční, fosfodiesterasy, palindrom, restrikční endonukleasy. Regulace exprese genů a prokaryontů (inducibilní, represibilní systém, operon, represor, regulátorový gen,..) 7. Anabolismus, katabolismus, jejich regulace, Anaerobní glykolýza, její jednotlivé kroky, energetická bilance. Substrátová fosforylace. 8. Glukoneogeneze, syntéza PEP. Odbourávání glykogenu a jeho syntéza. Coriho cyklus.. 9. Krebsův cyklus, oxidační dekarboxylace pyruvátu. Energetická bilance, Krebsova cyklu. Glyoxylátový cyklus . Pentosafosfátová dráha a její význam, transaldolasy a transketolasy. 10. Syntéza a degradace lipidů a jejich regulace. Oxidace mastných kyselin, syntéza mastných kyselin, acetogeneze. 11. Odbourávání aminokyselin, rozdělení a význam proteáz, specifita proteas, apoptosa. Odbourávání aminokyselin, transaminace, biogenní aminy. Odbourávání fenylalaninu, histidinu, tryptofanu. Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin. 12. Vylučování dusíku, význam glutamátdehydrogenasy, glutaminsyntetasy, močovinový cyklus, jeho bilance. 13. Redoxní reakce v biochemii. Respirační řetězec, jeho komponenty (cytochromy, ubichinon), struktura komplexů 1-4. Oxidační fosforylace, chemiosmotická teorie, protonmotivní síla a transmembránový potenciál. Syntéza ATP, struktura ATPsyntasy. Inhibitory respirace a syntéza ATP, rozpojovače, ionofory. Bilance oxidační fosforylace. Napojení Krebsova cyklu na další metabolické pochody. 14. Membránový transport, usnadněná difuze, aktivní transport, permeasy a iontové kanály. Transport aminokyselin, cukrů a iontů. Symport, antiport. Struktura a funkce K-Na-ATPasy, laktosový přenašeč, struktura K-kanálu. 15. Fotosyntéza, světelná fáze, chlorofyly, struktura fotosyntetického centra, Komponenty přenosu elektronů (cytochromy, chinony, plastocyanin, ferredoxin), FS-2, FS-1, mechanismus syntézy ATP. Rovnice světelné fáze a její bilance. Temná fáze fotosyntézy (Calvinův cyklus), RUBISCO, mechanismus fixace CO2. 16. Fyziologická biochemie. __________________________________________________ Biochemie II 1. Metabolismus, obecné rysy, anabolismus, katabolismus, vztahy, energetika. Primární a sekundární metabolismus. 2. Odbourávání bílkovin a aminokyselin, rozdělení a význam proteáz, specifita proteas. Odbourávání aminokyselin, transaminace, biogenní aminy. Odbourávání fenylalaninu, histidinu, tryptofanu. Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin. 3. Vylučování dusíku, význam glutamátdehydrogenasy, glutaminsyntetasy, močovinový cyklus, jeho bilance. Kys. močová. Asimilace amoniaku. 4. Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza. Syntéza a odbourání bazí. Degradace a syntéza NK. Fosfodiesterasy, palindrom, restrikční endonukleasy. Replikace DNA, replikační vidlička, DNA polymerasa. Transkripce DNA a její faktory, mRNA, kodon, souvislost mezi strukturou bílkoviny a kodony, reverzní transkripce, translace, struktura tRNA, antikodon, ribosomy, translace, posttranslační modifikace. Mutace bodové, inzeční a deleční, Regulace exprese genů u prokaryontů (inducibilní, represibilní systém, operon, represor, regulátorový gen,..) 5. Biochemie hemoglobinu, vlastnosti a funkce, myoglobin, allosterický efekt, Bohrův efekt, R,T forma, patologie hemoglobinu. Imunoglobuliny, vlastnosti a funkce, zdravotnické a technologické využití. 6. Metabolismus sacharidů, štěpení a syntéza polysacharidů (škrob, glykogen). Interkonverse monosacharidů. Přímá oxidace glukosy, význam. Pentosový cyklus. Anaerobní glykolýza, její jednotlivé kroky, energetická bilance. Substrátová fosforylace. Glukoneogeneze, syntéza PEP. Coriho cyklus.. Oxidační dekarboxylace pyruvátu. 7. Metabolismus lipidů, odbourání a syntéza tuků a fosfolipidů. Odbourání a syntéza mastných kyselin. Ketonické látky. 8, Citrátový cyklus, reakce, význam, energetická bilance. Anabolický význam, anaplerotické reakce, glyoxylátový cyklus. 9. Redoxní reakce v biochemii. Respirační řetězec, jeho komponenty (cytochromy, ubichinon), struktura komplexů 1-4. Oxidační fosforylace, chemiosmotická teorie, protonmotivní síla a transmembránový potenciál. Syntéza ATP, struktura ATPsyntasy. Inhibitory respirace a syntéza ATP, rozpojovače, ionofory. Bilance oxidační fosforylace. Alternativní respirace. Mikrosomální elektronový transport, cyt P450. Nitrogenasový systém. 10. Fotosyntéza, světelná fáze, chlorofyly, struktura fotosyntetického centra, Komponenty přenosu elektronů (cytochromy, chinony, plastocyanin, ferredoxin), FS-2, FS-1, mechanismus syntézy ATP. Rovnice světelné fáze a její bilance. Temná fáze fotosyntézy (Calvinův cyklus), RUBISCO, mechanismus fixace CO2. 11. Membránový transport, usnadněná difuze, aktivní transport, permeasy a iontové kanály. Transport aminokyselin, cukrů a iontů. Symport, antiport. Fúze membrán. Struktura a funkce K-Na-ATPasy, laktosový přenašeč, struktura K-kanálu. Přenos nervového vzruchu. 12. Isoprenoidy, karotenoidy, steroidy, (cholesterol, jeho syntéza, konformace, žlučové kyseliny, vitamin D, steroidní hormony). Syntéza porfyrinů - hemu, odbourání hemu, regulace. 13. Principy metabolických regulací, úrovně, mechanismy (regulace konečným produktem, energetický náboj. Allosterie, kooperativita, Hillova rovnice). Molekulové základy hormonální regulace, hierarchie a struktura
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
  • Mikes, V. - Základní pojmy z biochemie
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 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 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.