Basic scientific discipline, the mission of which is to provide the student with sufficient knowledge for the study of pharmaceutical disciplines such as pharmaceutical chemistry, biochemistry and pharmacology. Bioorganic chemistry studies compounds that are the basis of life processes and seeks to understand their biological functions. The main studied types are biopolymers (proteins and peptides, nucleic acids, lipids, polysaccharides, etc.) and their basic building blocks, amino acids, nucleosides, nucleotides etc. whose transformations form the chemical nature of biological processes, as well as bioregulators (enzymes, vitamins and hormones). Bioorganic chemistry deals with obtaining these substances in a chemically pure state, determines their structure and suggests the relationship between structure and biological properties.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Základní vědní disciplína, jejímž posláním je poskytnout studentovi dostatečné znalosti pro studium farmaceutických oborů, jako je farmaceutická chemie, biochemie a farmakologie. Studuje sloučeniny, které jsou základem životních procesů a snaží se porozumět jejich biologickým funkcím. Hlavními studovanými typy jsou biopolymery (proteiny a peptidy, nukleové kyseliny, lipidy, polysacharidy atd.) a jejich základní stavební bloky, aminokyseliny, nukleosidy, nukleotidy aj., jejichž transformace tvoří chemickou podstatu biologických procesů, ale i bioregulátory (enzymy, vitamíny a hormony). Bioorganická chemie se zabývá získáním těchto látek v chemicky čistém stavu, určuje jejich strukturu a navrhuje vztah mezi strukturou a biologickými vlastnostmi.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Course completion requirements -
A written test, 10 questions, 60% of points.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Zápočtový test, 10 otázek 60% bodů.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Literature -
Obligatory:
Waisser, Karel. Bioorganická chemie. Praha: Karolinum, 1998, 263 s. ISBN 80-7184-547-7.
McMurry, John. Organická chemie. V Brně : V Praze: VUTIUM ; Vysoká škola chemicko-technologická, , 1176 s. ISBN 978-80-7080-637-1.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Povinná:
McMurry, John. Organic chemistry. Pacific Grove: Brooks/Cole, 1996, 1243 s. ISBN 0-534-23832-7.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Syllabus -
The basic groups of compounds:
Saccharides
Lipids
Peptides and proteins including their building blocks - amino acids
Nucleic acids
Vitamines
Terpenes and steroids
Alkaloids
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Základní probírané skupiny sloučenin:
Sacharidy
Lipidy
Peptidy a bílkoviny včetně jejich stavebních bloků - aminokyselin
Nukleové kyseliny
Vitaminy
Terpeny a steroidy
Alkaloidy
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (17.02.2025)
Learning outcomes -
After completing the course, students will have a comprehensive overview of the basic properties, structures, chemical properties, functions and practical applications of biomolecules from the group of carbohydrates, fats, peptides, proteins, nucleic acids, steroid and terpene compounds, vitamins and alkaloids. Students will be familiar with their chemical structures, reactivity, modifications, nomenclature, synthesis and biosynthesis. They will understand reaction mechanisms & interactions of significance for pharmacy and biology, which will lead to a better understanding of basic chemical reactions that are important for drug interactions with biological targets (e.g. receptors) and absorption, distribution, metabolism and excretion from the body.
Learning outcomes:
By the end of the module, students will be able to:
define the basic building blocks of monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides; explain and use the concepts of aldoses and ketoses, carbohydrate nomenclature, D/L series, Fischer projection, Haworth formulae, mutarotation, O-glycosidic bonds, reactivity, modification possibilities, properties and uses; distinguish between simple lipids (fats and waxes), complex lipids (phospholipids, sphingomyelins, ceramides) and isoprenoid lipids (terpenes and steroids) in terms of structure and biological functions; describe amino acids, their structure, properties, reactivity, functions and uses, characterize peptides in terms of structure, properties and function & their distribution, know the principles of their synthesis and analysis; characterize proteins, their structure, function, distribution and properties; describe nucleic acids (DNA, RNA), their basic features, building blocks, explain the transfer of genetic information, transcription and translation; describe and name the tetracyclic structures of steroid compounds, explain the differences in the structure of the main types of steroids, including sex hormones, corticosteroids, bile acids and group D vitamins; characterize vitamins, classify them according to lipophilicity, describe individual representatives in terms of chemical structure and properties; characterize alkaloids, their individual groups, describe individual representatives in terms of chemical structure and properties.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (09.06.2025)
Předmět Bioorganická chemie navazuje na znalosti a dovednosti získané v předmětech: Obecná a anorganická chemie, Organická chemie I a II a je přípravným předmětem pro biochemii, farmaceutickou chemii, biologické vědy (farmakognosie, molekulární biologie a genetika) a farmaceutickou technologii.
Studující po absolvování předmětu bude mít komplexní přehled o základních vlastnostech, struktuře, chemických vlastnostech, funkcích a praktickém využití biomolekul ze skupiny sacharidů, tuků, peptidů, bílkovin, nukleových kyselin, steroidních a terpenických sloučenin, vitaminů a alkaloidů. Bude se orientovat v jejich chemických strukturách, reaktivitě, modifikacích, názvosloví, syntéze a biosyntéze. Porozumí reakčním mechanismům, interakcím s významem pro farmacii a biologii, což povede k lepšímu pochopení základních chemických reakcí, které jsou důležité pro interakce léčiv s receptory, absorpci, transport, metabolismus a vylučování z těla.
Výsledky učení:
Student bude schopen
definovat základní stavební jednotky monosacharidů, oligosacharidů a polysacharidů; vysvětlit a použít pojmy aldosy a ketosy, nomenklaturu sacharidů, D/L řadu, Fischerova projekce, Haworthovy vzorce, mutarotace, O-glykosidická vazba, reaktivita, možnosti modifikace, vlastnosti a využití;
rozlišení mezi jednoduchými lipidy (tuky a vosky), složenými lipidy (fosfolipidy, sfingomyeliny, ceramidy) a isoprenoidními lipidy (terpeny a steroidy) z hlediska struktury a biologické funkce;
popsat aminokyseliny, jejich strukturu, vlastnosti, reaktivitu, funkce a využití, charakterizovat peptidy z hlediska struktury, vlastností a funkce, jejich rozdělení, znát principy jejich syntézy a analýzy;
charakterizovat bílkoviny, jejich strukturu, funkci, rozdělení a vlastnosti;
popsat nukleové kyseliny (DNA, RNA), jejich základní znaky, stavební složky, vysvětlit přenos genetické informace, transkripci a translaci;
popsat a pojmenovat tetracyklický základ steroidních sloučenin, vysvětlit rozdíly ve struktuře hlavních typů steroidů, včetně pohlavních hormonů, kortikoidů, žlučových kyselin a vitamínů skupiny D;
charakterizovat vitaminy, rozdělit je podle lipofility, popsat jednotlivé zástupce z hlediska chemické struktury a vlastností;
charakterizovat alkaloidy, jejich jednotlivé skupiny, popsat jednotlivé zástupce z hlediska chemické struktury a vlastností.
Last update: Vinšová Jarmila, prof. RNDr., CSc. (09.06.2025)
