C5846 Pokročilá biofyzikální chemie - experimentální metody

Přírodovědecká fakulta
jaro 2025
Rozsah
2/1/0. 3 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Mgr. Jozef Hritz, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Mgr. Jozef Hritz, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
úspěšné absolvování kurzů C5850 a C5855 (přednáška) a C2856 (seminář)
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je získat hlubší znalosti biofyzikální chemie pro její aplikace ve výzkumu biomolekul. Fyzikálně chemické principy biofyzikálních experimentálních metod, a jejich aplikace ve výzkumu biomolekulárních systémů (Vědy o živé přírodě). Aktualizace nových poznatků v těchto moderních metodách.
Výstupy z učení
Fyzikálně chemické principy biofyzikálních experimentálních metod, a jejich aplikace ve výzkumu biomolekulárních systémů (Vědy o živé přírodě). Aktualizace nových poznatků v těchto moderních metodách.
Osnova
  • 1. Chemické podmínky pro studium bio-makromolekul a molekulárních komplexů (pH, rozpouštědlo, pufr, iontová síla, teplota, záření) 2. Chromatografie (fyzikální a chemické principy různých chromatografických technik, význam purifikačních protokolů pro NK a proteiny) 3. Spektroskopické metody (variety spektroskopických technik, význam pro charakterizaci biomolekul a pro studium jejich chování v roztocích) 4. Hmotnostní spektrometrie (princip a technika metody, oblast aplikací, spojení s metodami o vysoké rozlišitelnosti, studium proteinů, peptidů a NK) 5. Elektroforéza (fyzikální základy metody, rozsah použitelnosti, sloučení metody s dalšími citlivými metodami, aplikace u proteinů a NK) 6. Difrakční metody (X-ray difrakční experimenty, studium struktury a strukturních změn proteinů, NK a jejich komplexů) 7. Bio-kalorimetrie (fyzikální smysl termodynamických parametrů, typy kalorimetrických technik, studium struktur biomolekul a jejich interakcí v roztocích) 8. Bioelektrochemie (typy elektrochemických technik a jejich princip, elektrochemie NK, proteinů a jejich složek, biosenzory, elektrodové systémy, elektronový transfer a elektron-proton transfer) 9. Hydrodynamické metody (principy metod, viskozita, sedimentace, centrifugace, filtrace, dialýza a cytometrie; studium biomakromolekul, virů, buněk) 10. Velikost a tvar makromolekul (molekulární elektronová mikroskopie, mikroskopické zobrazování, translační a rotační frikční vlastnosti biomolekul) 11. Makromolekulární difúze (molekulární interpretace difúze, přenos hmoty jako tok, difúze v multikomponentním systému) 12. Bioinformatika (hlavní třídimenzionální struktury přístupné na www, přehled zdrojů na internetu, informace a extrakt funkčně relevantních dat, modelování struktur a jejich úskalí) Literatura: [1] Peter R. Bergethon: The Physical Basis of Biochemistry [2] Finkelstein and Pittsyn: Protein Physics [3] Cantor & Schimmel: Biophysical Chemistry, Part II and III [4] Zuckerman D.M.: Statistical Physics of Biomolecules
Literatura
    doporučená literatura
  • CANTOR, Charles R. a Paul R. SCHIMMEL. Biophysical chemistry. Part II, Techniques for the study of biological structure and function. 12th print. New York: W.H. Freeman and Company, 2001, xxix, s. 3. ISBN 0-7167-1189-3. info
  • CANTOR, Charles R. a Paul R. SCHIMMEL. Biophysical chemistry. Part III, The behavior of biological macromolecules. New York: W.H. Freeman and Company, 1980, xxix, s. 8. ISBN 0-7167-1191-5. info
Výukové metody
Přednáška (2 hod.) a cvičení (1 hod.)
Metody hodnocení
ústní zkouška a zápočtový test
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024.