Předmět: Biofyzikální chemie

« Zpět
Název předmětu Biofyzikální chemie
Kód předmětu KFC/BFCH
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný, Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Berka Karel, doc. RNDr. Ph.D.
  • Jurečka Petr, doc. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
Termodynamika v biochemii, entropie, disipativní děje, hnací síly dějů v organismu, získávání a ukládání energie. Voda a roztoky solí jako prostředí pro biochemické děje. Organismus jako otevřený systém v ustáleném stavu. Kinetika, nestacionární termodynamika, oscilatorní reakce v komplexních systémech, biorytmy, farmakokinetika. Proteiny, struktura, strukturní motivy a domény, stabilita, význam nevazebných interakcí, hydrofobní efekt a "hrůza z vakua", další faktory stabilizující proteiny, Ramachandranův diagram, sbalování proteinů jako kombinatorická úloha, úloha entropie, mechanismy sbalování. Principy enzymové katalýzy. Interakce proteinů s ligandy a inhibitory, dokování. Lipidy, membrány, samoorganizace, povrchové napětí, modelování membrán, koncentrační spády a potenciály na membránách, membránové proteiny, transport přes membránu. Nukleové kyseliny, formy DNA, stabilita a sbalování RNA, strukturní motivy v RNA, vliv iontů, rozpouštědla a iontové síly. Interakce DNA a RNA s proteiny, molekulové rozpoznávání. Metody studia biomolekul. Spektroskopie, mikroskopické metody, kryoelektronová mikroskopie, fluorescence, NMR, rentgenová difrakce, hmotnostní spektrometrie, kalorimetrické metody. Silné stránky a omezení jednotlivých metod. Modelování biomolekul. Počítačové modelování, provedení a postupy, informace, které modelování nabízí. Kombinace modelování a experimentu.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Příprava na zkoušku - 90 hodin za semestr
Výstupy z učení
Přednáška představuje fyzikálně-chemický pohled na základní stavební prvky živých systémů a na děje, které v nich probíhají. Podává stručný přehled možností studia biomolekul pomocí experimentálních a teoretických metod současné chemie. Mezi probíranými tématy je struktura a termodynamika nukleových kyselin, proteinů a membrán, balení proteinů, interakce mezi biomolekulami a některé související kinetické aspekty.
Porozumění fyzikálně-chemickým principům někkterých biologických dějů a aplikace znalostí na analogické problémy.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Student musí být schopen diskuse na uvedené téma (dvě otázky).
Doporučená literatura
  • Cooper A. Biophysical Chemistry, The Royal Society of Chemistry, 2004..
  • Finkelstein A., Ptitsyn O.B. Protein Physics, Academic Press, 2002.
  • Kalous V., Pavlíček Z. (1980). Biofysikální chemie. SNTL Praha.
  • Kodíček, M., Karpenko, V. (2000). Biofyzikální chemie. Academia Praha.
  • Tsai C.S. An Introduction to Computational Biochemistry, Wiley, 2002..
  • Vodrážka,Z. Fyzikální chemie pro biologické vědy.. Academia Praha, 248 s.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Fyzikální chemie (2021) Kategorie: Chemické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Chemie (2019) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Chemie - analytik specialista (2021) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní