C7150 Regulace metabolismu

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)
Mgr. Gabriela Ilčíková (pomocník)
RNDr. Jitka Kašparovská, Ph.D. (pomocník)
Garance
prof. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 9:00–10:50 B11/335
Předpoklady
C4182 Biochemie II || C3580 Biochemie || C5720 Biochemie || LF:BLBC0211p Biochemie - přednáška
Základní kurz biochemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 23 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Navazující přednáškový kurz o funkční biochemii a patobiochemii, určený zejména pro studenty magisterského (ale i doktorského) a bakalářského studia biochemie a molekulární biologie a rovněž obecné biologie, chemie a všeobecného lékařství.
Výstupy z učení
Při ukončení kurzu by studenti měli být schopni: - popsat a vysvětlit hlavní metabolické dráhy u bakterií a eukaryotů; - analyzovat regulační mechanismy zapojené v koordinaci katabolických a anabolických procesů na úrovni celého organismu; - reprodukovat a prezentovat své rozšířené znalosti z oblasti funkční biochemie a enzymologie; - demonstrovat nově nabyté informace o biomedicínských aspektech biochemie.
Osnova
  • I. Biochemické regulace na molekulové úrovni. 1. Přehled základních typů biochemických regulačních mechanismů. 2. Allosterické regulace - obecně. (Modely allosterických interakcí - symetrický a sekvenční. Kooperativní vazba, homotropní a heterotropní interakce). 3. Hemoglobin (Hb) jako prototyp allosterického proteinu. (Biologická funkce Hb, rozdíly mezi Hb a myoglobinem. Změny kvarterní struktury Hb při vazbě kyslíku. Bohrův efekt - vliv koncentrace H+ a CO2 na afinitu Hb ke kyslíku. Vliv 2,3-bisfosfoglycerátu na vazbu kyslíku na Hb). 4. Allosterická regulace enzymové aktivity aspartát transkarbamoylasy (ATCasy). (Funkce ATCasy, biologický význam allosterické regulace. Disociace katalytických a regulačních podjednotek ATCasy. Strukturní základ allosterismu u ATCasy). 5. Regulace bakteriální biosyntézy aminokyselin. (Typy zpětnovazebných inhibicí u rozvětvených metabolických drah). 6. Reverzibilní kovalentní modifikace enzymů. (Úloha fosforylačních a defosforylačních reakcí v regulačních procesech. Modulace aktivity glutamin syntetasy reverzibilní kovalentní modifikací). 7. Modulace enzymové aktivity regulačními proteiny. (Řízení kovalentní modifikace glutamin syntetasy enzymovou kaskádou). 8. Aktivace zymogenů specifickým proteolytickým štěpením. (Aktivace trypsinogenu a chymotrypsinogenu. Kaskáda proteolytických aktivací zymogenů při koagulaci krve. Funkce vitaminu K při syntéze prothrombinu. Komplexní regulace krevního srážení). II. Regulace metabolismu na úrovni organismu. 9. Přehled metabolických drah. (Od makromolekul potravy k ATP). 10. Glykolýza. (Allosterické regulace klíčových enzymů glykolýzy). 11. Regulace metabolismu glykogenu. (Přehled reakcí biosyntézy a odbourávání glykogenu. Strukturní základ regulace enzymů metabolismu glykogenu. Integrace regulačních mechanismů - udržování konstantní hladiny glukosy v krvi). 12. Citrátový cyklus. Dýchací řetězec a oxidativní fosforylace. 13. Regulace syntézy ATP. (ATP syntasa. Adenin nukleotidový přenašeč. Na+,K+ -ATPasa jako příklad iontové pumpy).
Literatura
  • SILBERNAGL, Stefan a Agamemnon DESPOPOULOS. Atlas fyziologie člověka : 201 barevných tabulí. Translated by Otomar Kittnar. 4. české vydání. Praha: Grada Publishing, 2016, xv, 434. ISBN 9788024742717. info
  • KRAUSS, Gerhard. Biochemistry of signal transduction and regulation. 5th, completely rev. ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2014, xxviii, 81. ISBN 9783527333660. info
  • KOOLMAN, Jan a Klaus-Heinrich RÖHM. Barevný atlas biochemie. Translated by Vladimír Benda - Martin Vejražka - Jiří Jonák. 1. české vydání. Praha: Grada, 2012, xiv, 498. ISBN 9788024729770. info
  • KITTNAR, Otomar a Mikuláš MLČEK. Atlas fyziologických regulací. 1. vyd. Praha: Grada, 2009, 316 s. ISBN 9788024727226. info
  • HOLEČEK, Milan. Regulace metabolizmu cukrů, tuků, bílkovin a aminokyselin. 1. vyd. Praha: Grada, 2006, 286 s. ISBN 8024715627. info
Výukové metody
Série přednášek
Metody hodnocení
Písemná zkouška. Podle epidemiologických opatření buď prezenčně nebo dálkově.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2023, podzim 2024.