|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
Přednáška č. 1 a 2 Úvod do biosyntézy, primární metabolismus a sekundární metabolity, metabolismus a strukturní rozmanitost v oblasti přírodních látek Přednáška č. 3 a 4 Koenzymy a Šikimátová dráha. Úvod do sekundárních metabolitů. Přednáška č. 5 a 6 Biosyntéza a biomimetická syntéza alkaloidů Přednáška č. 7 a 8 Biosyntéza a biomimetická syntéza mastných kyselin a polyketidů Přednáška č. 9 a 10 Biosyntéza a biomimetická syntéza isoprenoidů Přednáška č. 11 a 12 Biosyntéza a biomimetická syntéza fenylpropanoidů a jejich dimerů a oligomerů Přednáška č. 13 "The Art of total synthesis" Aplikace biomimetického přístupu při syntéze komplexních přírodních látek
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
- Účast na výuce
- 2 hodiny za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je představit studentům stručný přehled primárního metabolismu, enzymatických reakcí a chemie kofaktorů při enzymatických reakcích a ukázka způsobu tvorby hlavních tříd sekundárních metabolitů: šikimátové deriváty, alkaloidy, mastné kyseliny, polyketydy a isoprenoidy. V mnoha případech porozumění jednotlivým reakčním krokům z mechanistického hlediska organické chemie umožnilo navrhnout lepší modely popisující metabolické cesty a enzymatické reakce. Stejným způsobem izolace a strukturní určení izolovaných sekundárních metabolitů se zajímavými biologickými vlastnostmi vedlo k navržení nových reakčních metod, katalyzátorů či sekvencí, které "imitují" různé enzymatické reakce či metabolické dráhy. Biomimetický přístup v syntéze komplexních organických látek tak imituje enzymatické a neenzymatické transformace využívané při biosyntéze metabolitů a jejich derivátů. Cílem je ukázat studentům, že naše porozumění reakčním mechanismům mnoha z těchto biotransformací nám umožnilo navrhnout nové katalyzátory/reagenty, které nám umožnily připravit jak tyto přírodní produkty, jejich syntetické deriváty tak i látky pouze vzdáleně strukturně podobné přírodním látkám.
Získané způsobilosti - Rozpoznat a řadit přírodní látky podle jejich hlavních tříd - Uvědomit si biologický a chemický původ těchto látek - Navrhnout pravděpodobný mechanismu vzniku u mnohých z těchto látek - Pochopit úskalí plynoucí z biomimetického přístupu při syntéze přírodních látek
|
|
Předpoklady
|
U studenta se vyžaduje znalost ze základních přednášek z organické, anorganické a fyzikální chemie.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Známkou, Ústní zkouška, Seminární práce
Zápočet bude udělen za vypracování seminární práce (viz níže). Seminární práce musí být odevzdána minimálně 7 dní před ústní zkouškou. Seminární práce (maximum 5 stran A4, Times New Roman 11, řádkování 1.1; včetně obrázků, schémat a použité literatury) bude založena na analýze syntézy přírodní molekuly (molekula převzata z literatury - molekuly vybrány přednášejícím) s hlavním důrazem na mechanismus a selektivitu klíčových reakcí. V průběhu ústní zkoušky bude tato práce sloužit jako základ pro zkoušku. Otázky se tak budou odvíjet od seminární práce, ale nebudou na ni OMEZENA. Podrobná diskuze jednotlivých syntetických transformací pak bude základem pro hodnocení studentů.
|
|
Doporučená literatura
|
-
A. E. Osbourn, V. Lanzotti ed. (2009). Plant-derived natural products : synthesis, function, and application. Dordrecht, Springer.
-
L. Macholán. (2013). Sekundární metabolity. Masarykova univerzita v Brně.
-
Rajesh Arora ed. (2010). Medicinal plant biotechnology. Cambridge, CABI.
-
Z. Vodrážka. (1996). Biochemie. Academia Praha, Praha.
|