Biochemie - MB150P04

• Anglický název: Biochemistry
• Zajišťuje: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2008 do 2011
• Semestr: letní
• E-Kredity: 7
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:5/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Petr Folk, CSc.
• Vyučující: prof. RNDr. Jan Brábek, Ph.D.; doc. RNDr. Petr Folk, CSc.; doc. RNDr. Martin Kalous, CSc.
• Atributy: Modul Buněčná a molekulární biologie
• Korekvizity : MB150P31
• Neslučitelnost : MB150P40
• Záměnnost : MB150P40
• Je korekvizitou pro: MB150C04
• Je neslučitelnost pro: MB150P40
• Je záměnnost pro: MB150P40

Anotace

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Petr Folk, CSc. (19.02.2012)

Přednáška poskytuje přehled o základních typech biomolekul a hlavních segmentech buněčného metabolismu se zřetelem na energetiku heterotrofní buňky. Přednáška je zamýšlena pro studenty 2. a vyšších semestrů bakalářského studia biologie a je doporučována zejména všem těm, kteří zamýšlejí studovat "experimentální" biologické obory (vědy o životě, Life Sciences). První část má za cíl představit jednotlivé skupiny biologicky důležitých molekul, jejichž znalost je potřebná pro studium buněčného metabolismu. Druhá část je zaměřena na proteinové struktury a jejich funkce s důrazem na enzymologii. Ve třetí části jsou představeny klíčové dráhy katabolismu a anabolismu buňky s důrazem na buňku živočišnou. Metabolismus je probírán zároveň se svými regulačními obvody. Přednáška navazuje na informace, získané v Biologii buňky, které dále rozvíjí. Absolutorium přednášky je předpokladem pro podrobnější studium metabolismu - zejména rostlin (Fyziologie rostlin, Vybrané kapitoly z biochemie rostlin), parazitických organismů (Biochemie parazitů) a mikroorganismů (Fyziologie bakterií, Mikrobiologie). Vděčnou oblastí studia je i srovnávací biochemie - jak živočichů tak dalších říší, která nabízí i řadu příležitostí k pokračování na diplomových projektech na většině kateder. Doporučuje se absolvovat jako prerekvizity přednášku z obecné chemie/ základů fyzikální chemie a z organické chemie. Absolvování zkoušky bez těchto základů vyžaduje delší čas na přípravu. Informace o přednášce a studijní pomůcky je možno nalézt na stránce "Biochemie pro biology - Virtuální studovna biochemie" (//dl1.cuni.cz), kde je také seznam literatury.

angličtina

Poslední úprava: PUTA (21.03.2006)

Please note, the lectures are given in czech language only.

Basic course of Biochemistry with the emphasis on "MOLECULAR LOGIC OF THE LIVING CELL". The participants are expected to have knowledge of general and organic chemistry at the high school level.
Outline in brief : Biomolecules and the physicochemical principles of molecular interactions - water, amino acids, peptides, proteins, sugars, polysaccharides, lipids. Proteins, structure and function - three dimensional structure of proteins, protein folding, oxygen binding proteins, enzymes, enzymatic catalysis. Metabolism - glycolysis and glycogen metabolism, the citric acid cycle, oxidative phosphorylation and electron transport, lipid metabolism, amino acid metabolism, nucleotide metabolism, metabolism of other bioactive compounds, integration and organ specialization. Regulation of metabolic pathways at the cellular level- regulatory circuits in the regulation of glycolysis and gluconeogenesis, glycogen metabolism, fatty acid metabolism. Biochemical reactions important in molecular and cellular physiology.

D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, J.Wiley and Sons. Inc., 1995, ISBN 0-471-58651-X
G.L. Zubay, W.W. Parson, D.E. Vance, Principles of Biochemistry, Wm.C. Brown Communications, Inc., 1994, ISBN 0-697-14275-2

Literatura

Poslední úprava: Mgr. Bc. Naděžda Brdičková, Ph.D. (10.04.2012)

1. Voet,D., Voet, J.G.: Biochemistry, 4th edition 2011 (ISBN 978-0470-57095-1), John Wiley and sons. Inc.

2. Nelson, D.L., Cox, M.M: Lehninger Principles of Biochemistry, 5th edition 2008, (ISBN 978-0-7167-7108-1), W. H. Freeman and Company, New York

3. Berg, J.M., Tymoczko, J.L., Stryer, L.: Biochemistry, 6th edition 2007, (ISBN 978-0-7167-8724-1), W. H. Freeman and Company, New York

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. RNDr. Petr Folk, CSc. (19.02.2012)

Předmět je hodnocen formou dvou písemných testů. V průběžném testu bude zařazena látka probíraná na prvních šesti přednáškách; v závěrečném testu bude posléze veškerá látka syllabu. Otázky budou zaměřeny na procvičení základních problémů a na praktické uplatňování a logické spojování získaných znalostí (t.j. : navrhněte sekvenci 10 aa, které by dle Vašeho názoru mohly být součástí helixu, zanořeného do membrány). Schéma bodového hodnocení testů a konkrétní příklady otázek jsou uvedeny na stránce věnované předmětu v systému MOODLE - http://dl1.cuni.cz (Virtuální studovna biochemie pro biology). K přihlášení se do "Studovny" je třeba mít platné heslo v CAS a vstupní klíč studenta, který je k dispozici u přednášejících.

Předtermíny testů nejsou z technických důvodů možné. První termín a první opravný termín vždy probíhají formou písemného testu. Druhý opravný termín je ústní a probíhá před komisí pedagogů.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: PUTA (14.05.2004)

PROLOG: PRINCIPY TERMODYNAMIKY, CHEMICKÉ ZÁKLADY

Periodické vlastnosti prvků, Kovalentní a nekovalentní vazby, Chemické rovnováhy, Principy termodynamiky

VODA

Vlastnosti vody důležité pro život, Kyseliny, zásady a pufry

AMINOKYSELINY

Aminokyseliny obsažené v proteinech, Vlastnosti aminokyselin, Nově objevené aminokyseliny

KOVALENTNÍ STRUKTURA PROTEINŮ

Primární struktura a její určení, Modifikace proteinů, Metody izolace a analýzy proteinů

PROSTOROVÉ STRUKTURY PROTEINŮ

Sekundární struktury, Fibrilární proteiny, Terciální struktury, Globulární proteiny, Kvartérní stuktura

SKLÁDÁNÍ A DYNAMIKA PROTEINŮ, VÝVOJ STRUKTURY

Stabilita proteinů, Skládání proteinů, Dynamika proteinů, Fosforylace proteinů, Evoluce proteinových struktur

HEMOGLOBIN

Myoglobin, Struktura a funkce Hb, Allosterická regulace

SACHARIDY

Monosacharidy, Polysacharidy, Glykoproteiny

LIPIDY A MEMBRÁNY

Mastné kyseliny a lipidy, Biomembrány, Lipoproteiny

ENZYMOLOGIE

Důležité reakční mechanismy, Chemická kinetika, Názvosloví enzymů, Substrátová specifita enzymů, Koenzymy, Regulace enzymové aktivity, Kinetika Michaelise a Mentenové, Inhibice, Katalytické mechanismy, Karboxypeptidáza A, Chymotrypsin

STUDIUM METABOLISMU

Metabolické dráhy, Termodynamika fosfátových sloučenin, Oxidačně - redukční reakce

GLYKOLÝZA

Glykolytické reakce, Fermentace, Regulace glykolýzy, Metabolismus dalších hexos, Metabolismus glykogenu

Regulace metabolismu glykogenu

Glykogenfosforylasa a glykogensynthasa, Bicyklické kaskády, Signalizace prostřednictvím insulinového receptoru a vzájemné souvislosti regulačních mechanismů, Udržování hladiny glukosy v krvi, Stresové reakce

CITRÁTOVÝ CYKLUS

Historie objevu, Metabolické zdroje acetylkoenzymu A, Enzymy citrátového cyklu, Regulace citrátového cyklu, Amfibolická povaha citrátového cyklu

TRANSPORT ELEKTRONŮ A OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE

Transport elektronů, Struktura a funkce komplexů I až IV, Oxidativní fosforylace, Struktura a funkce FoF1-ATPasy, Regulace tvorby ATP

DALŠÍ METABOLICKÉ DRÁHY SACHARIDŮ

Glukoneogeneze, Coriho cyklus, Glyoxylátová dráha, Biosyntéza oligosacharidů a glykoproteinů, Pentosafosfátová dráha

METABOLISMUS LIPIDŮ

Trávení lipidů, absorpce a transport, Oxidace mastných kyselin, Ketonové látky, Biosyntéza mastných kyselin, Regulace metabolismu mastných kyselin, Metabolismus cholesterolu, Metabolismus arachidonátu, Metabolismus fosfolipidů a glykolipidů

METABOLISMUS AMINOKYSELIN

Deaminace aminokyselin, Močovinový cyklus a jeho regulace, Metabolická degradace jednotlivých aminokyselin, Aminokyseliny v roli biosyntetických prekursorů, Biosyntéza aminokyselin

METABOLISMUS NUKLEOTIDŮ

Chemická struktura nukleotidů, nukleosidů a bází, Syntéza purinových nukleotidů, Regulace biosyntézy purinových nukleotidů, Znovuvyužití purinů, Syntéza pyrimidinových ribonukleotidů, Regulace biosyntézy pyrimidinových nukleotidů, Tvorba deoxyribonukleotidů, Katabolismus purinů, Katabolismus pyrimidinů, HGPRT a selekce hybridomů

INTEGRACE METABOLISMU A ORGÁNOVÉ SPECIALIZACE

Strategie energetického metabolismu, Orgánové specializace, Metabolické adaptace, hladovění, cukrovka.

angličtina

Poslední úprava: PUTA (31.05.2005)

Up-to-date english version of the syllabus is available upon request.