|
Vyučující
|
-
Šebela Marek, prof. Mgr. Dr.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Aminokyseliny a jejich chemické vlastnosti. Ionizace funkčních skupin, disociační konstanta a isoelektrický bod. Proteinogenní aminokyseliny. Esenciální aminokyseliny. Peptidová vazba, Ramachandranův diagram. Významné přírodní a syntetické peptidy (např. insulin, ACTH). 2. Pojmy protein, proteom a proteomika. Vláknité a globulární proteiny, membránové proteiny. Aminokyselinová sekvence. Čtyři úrovně proteinové struktury, predikce a určování proteinové struktury. Pojem strukturní doména. Interakce v proteinové molekule. Základní metody biochemického studia proteinů. 3. Pojem enzym. Význam enzymů jako biokatalyzátorů. Princip katalýzy, teorie zámku a klíče, teorie indukovaného přizpůsobení, katalytický tunel. Koenzymy a kofaktory. Vitamíny a stopové prvky. Substráty a inhibitory enzymů. Enzymová aktivita. Enzymový katalog. 4. Chemické reakce v živých systémech. Pojem Gibbsova energie, entalpie a entropie. Endergonní a exergonní reakce. Makroergické sloučeniny. Spřažené reakce. Receptory a vazebné proteiny. 5. Sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny. Chemická struktura a terminologie. Glykogen, škrob, glykoproteiny. Fospolipidy a glykolipidy. Biologické membrány. Sekvence nukleových kyselin, genetický kód. Dvojšroubovice DNA. Struktura RNA. Enzymová degradace sacharidů, lipidů a nukleových kyselin. 6. Pojem primární a sekundární metabolismus. Metabolomika. Vrozené poruchy metabolismu. Degradační metabolismus (katabolismus) a zisk energie. Biosyntéza látek (anabolické reakce). Význam glykolýzy, glukoneogeneze a pentosafosfátové dráhy. 7. Pyruvátdehydrogenasová reakce a tvorba acetylkoenzymu A. Význam cyklu kyseliny citronové. Anaplerotické a kataplerotické děje. Pasteurův efekt. 8. Pojem redoxní potenciál. Dýchazí řetězec, buněčné dýchání. Chemiosmotická teorie tvorby ATP. Protonový gradient a protonmotivní síla. Rozpojovače oxidační fosforylace. 9. Princip degradace proteinů. Proteolytické enzymy a jejich význam pro proteomiku. Pepsin, trypsin a chymotrypsin. Principy odbourání uhlíkaté kostry aminokyselin, související metabolické poruchy (fenylketonurie, cystinurie aj.). Adrenalin a pojem hormonální regulace. Glutamin a glutamátdehydrogenasa. Močovinový cyklus. 10. Odbourání a biosyntéza mastných kyselin. Ketolátky a jejich význam. Steroidní látky, kortikoidy. Degradace nukleových kyselin, kyselina močová, zásadní dědičné poruchy purinového metabolismu. 11. Buněčný cyklus. Nekróza a apoptóza. Replikace DNA. Transkripce a transkriptom. Ribozomální aparát. Proteosyntéza u prokaryot a eukaryot - rozdíly. Transferové RNA, iniciační a elongační faktory. Posttranslační modifikace. Buněčný transport proteinů. 12. Fotosyntéza. Rostlinné pigmenty a fotosyntetický aparát. Pojem C3, C4 a CAM rostliny. Ribulosabisfosfátkarboxylasa. Calvin-Bensonův cyklus.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení
- Účast na výuce
- 26 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 55 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět je určen pro studenty studijního oboru Bioinformatika. V adekvátní a stručné formě budou studenti seznámeni se základními složkami živé hmoty s důrazem na biomakromolekuly (proteiny, nukleové kyseliny, polysacharidy) a jejich strukturu V základních principech budou vysvětleny základní metabolické dráhy.
Studenti porozumí biochemii a získají znalosti o biomolekulách a základních principech metabolismu a jeho regulace.
|
|
Předpoklady
|
úspěšné absolvování předmětů prvních dvou semestrů studijního plánu bakalářského studijního oboru Bioinformatika, zejména pak předmětů LRR/OBBC a KFC/SAM.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Písemná zkouška
Úspěšné složení písemné zkoušky - získání alespoň 60% bodů.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Berg, M. J.; Tymoczko, L. J.; Stryer, L. (2012). Biochemistry. New York.
-
Kodíček, M.; Valentová, O.; Hynek, R. (2018). Biochemie: chemický pohled na biologický svět. Praha.
-
Koolman, J., Roehm, K. H. (2005). Color Atlas of Biochemistry. Stuttgart.
-
Moore, J.T.; Langley, R. (2008). Biochemistry for Dummies. Hoboken, NJ.
-
Smith, A.D., managing editor. (2000). Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology. Oxford.
-
Sofrová, D. a kol. (2009). Biochemie: Základní kurz. Praha.
-
Vodrážka, Z. (2007). Biochemie. Praha.
|