|
|
|
||
|
Please note, this course is tought in czech language.
Basic course covering the fundamentals of Biochemistry. The structures and properties of biomolecules are presented with the emphasis on the molecular logic of living organisms. Content in brief : Water - structure and properties; acids and bases. Amino acids and peptides. Proteins - from primary to quaternary structure, properties of fibrilar proteins. Enzymes - catalytic properties, classification, kinetics, modulation of activity. Vitamins and coenzymes. Principles of metabolism. Carbohydrates, fatty acids, lipids, amino acids and nucleotides - structure, properties, biological significance, catabolism and biosynthesis. Principles of bioenergetics. Electron transport and oxidative phosphorylation. High-school knowledge of chemistry is expected. Last update: Folk Petr, doc. RNDr., CSc. (30.08.2023)
|
|
||
|
Biochemie, 1995, Voet, D, Voet, J.G., Victoria Publishing, Praha; ISBN 80-85605-44-9 Zapsaní studenti mají možnost využívat materiály na stránkách studovny v rámci Moodle (dl2.cuni.cz). Last update: Folk Petr, doc. RNDr., CSc. (01.10.2014)
|
|
||
|
Zkouška má formu písemného testu v 1. a 1. opravném termínu. Pro 2. opravný termín a při termínech po druhém zápisu předmětu je forma ústní. Písemný test se skládá z 20 otázek, které testují znalosti v rozsahu syllabu přednášky. Otázky jsou typu a) výběru jedné správné odpovědi ze čtyř možností a b) "multiple choice" - výběru správných odpovědí, které mohou být v libovolném počtu (0 až 4). Last update: Folk Petr, doc. RNDr., CSc. (30.08.2023)
|
|
||
|
1 VODA A AMINOKYSELINY 2 PROTEINOVÉ STRUKTURY 3 FUNKCE PROTEINŮ 4 MONO- A POLYSACHARIDY 5 LIPIDY A MEMBRÁNY – se zřetelem k stavbě a funkčním vlastnostem biomembrán 6 ÚVOD DO METABOLISMU 7 GLYKOLÝZA 8 CITRÁTOVÝ CYKLUS 9 TRANSPORT ELEKTRONŮ A OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE 10 FOTOSYNTÉZA 11 PŘEHLED HLAVNÍCH BLOKŮ METABOLISMU I – se zřetelem k hlavním typům sloučenin v rámci živočišného metabolismu 12 PŘEHLED HLAVNÍCH BLOKŮ METABOLISMU II Last update: Folk Petr, doc. RNDr., CSc. (30.08.2023)
|
|
||
|
Výsledky učení jsou uspořádány podle kapitol syllabu. 1 VODA A AMINOKYSELINY Vyjmenujte, které vlastnosti vody jsou důležité pro život a vysvětlete co je příčinou takových vlastností. Odvoďte hydrofobní efekt z vlastností molekul vody. Vyjmenujte aminokyseliny vyskytující se v proteinech a nakreslete jejich vzorce. Ze struktur aminokyselin odvoďte jejich vlastnosti. Popište fenomény chiralita a prochiralita. 2 PROTEINOVÉ STRUKTURY Charakterizujte jednotlivé úrovně strukturní organizace proteinů. Uveďte a popište příklady struktur na jednotlivých úrovních. Uveďte, které síly určují stabilitu proteinů. Vysvětlete, jak proteiny zaujímají nativní konformaci a diskutujte roli polárních a nepolárních aminokyselin. 3 FUNKCE proteinů Charakterizujte neuspořádané, fibrilární a globulární proteiny. Vysvětlete, jakou roli hrají chaperony při skládání proteinů. Vyjmenujte hlavní funkce proteinů. Uveďte, jaké interakce zprostředkují vazbu ligandu na protein. Vysvětlete model zámku a klíče a indukovaného přizpůsobení. Vysvětlete pojmy kooperativity a alosterie. 4 Mono- a polysacharidy Uveďte příklady mono-, oligo- a polysacharidů a vysvětlete na nich jejich definice, názvosloví a vlastnosti. Vysvětlete, jak se liší redukující a neredukující disacharidy. Objasněte, jaký má vztah cyklizace monosacharidů a jejich chiralita. Uveďte, jaké struktury a vlastnosti charakterizují aldonové a alduronové kyseliny, alditoly, deoxy-cukry, amino-cukry, glykosaminoglykany, peptidoglykan. 5 Lipidy a membrány Vymezte vlastnosti mastných, tuků a vosků. Diskutujte efekt dvojných vazeb na vlastnosti mastných kyselin. Uveďte příklady terpenů a jejich funkcí. Podejte přehled typů membránových lipidů se zřetelem k fosfolipidům a sfingolipidům. Nakreslete vzorec fosfolipidu. Popište stavbu biomembrán včetně micel a lipozómů. Vysvětlete, na jakém principu se membrány vytvářejí. Uveďte příklady odlišného zastoupení a asymetrického rozložení lipidů v biomembránách. Diskutujte, jak je fluidita membrán ovlivněna složením a teplotou. 6 Úvod do metabolismu Definujte exergonické a endergonické reakce. Vysvětlete, jak souvisí rovnováha reakce se změnou volné energie reakce. Vysvětlete pojem katalýza. Popište jednotlivé základní mechanismy katalýzy. Vyjmenujte, které vlastnosti enzymů jsou zejména důležité pro živé organismy a proč. Uveďte, jakými různými způsoby může buňka regulovat enzymatické reakce. Definujte život a argumentujte čím se živý organismus odlišuje od neživého objektu. Vysvětlete, co to je metabolismus a na jakém principu funguje, se zřetelem ke spřažení prostřednictvím přenašečů redukčních ekvivalentů a makroergních sloučenin fosfátu. Uveďte hlavní typy makroergních sloučenin a vysvětlete v čem tkví příčiny „vysokoenergetického“ charakteru ATP. 7 GLYKOLÝZA Vlastními slovy podejte souhrnnou informaci o glykolýze – role v metabolismu, fáze, jednotlivé reakce, regulace. Vysvětlete princip transformace energie v průběhu výkonné fáze. Vyjmenujte typy a reakce kvašení a vysvětlete roli kvašení v metabolismu. 8 CITRÁTOVÝ CYKLUS Popište aerobní osud pyruvátu. Představte vlastními slovy, jak funguje pyruvát-dehydrogenázový komplex - stavba, funkce a postupné kroky v průběhu reakce. Vlastními slovy podejte souhrnnou informaci o citrátovém cyklu – role v metabolismu, jednotlivé reakce, regulace. Vysvětlete princip transformace energie v reakcích cyklu. Vysvětlete, co to jsou anaplerotické reakce a jaký mají význam pro buněčný metabolismus. 9 TRANSPORT ELEKTRONŮ A OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE Vysvětlete, na jakých principech fungují komplexy transportu elektronů v mitochondriální membráně a oxidativní fosforylace. Představte hlavní komplexy transportu I až IV jejich složením, typy redox-center a rolí v transportu protonů. Popište strukturu komplexu V a vysvětlete na jakém principu funguje. Odvoďte kolik molekul ATP vznikne v rámci oxidativní fosforylace při oxidaci jedné molekuly glukózy. 10 FOTOSYNTÉZA Vymezte vztah mezi fototrofními a heterotrofními organismy. Vlastními slovy podejte souhrnnou informaci o fotosyntéze. Popište typy fotosystémů a jejich integrace. Vysvětlete princip cyklické a necyklické dráhy transportu elektronů a objasněte, jak a kde vzniká protonový gradient. Popište fotosyntetickou produkci sacharidů včetně tří fází Calvinova cyklu. 11 Přehled hlavních bloků metabolismu I Porovnejte glykolýzu a glukoneogenezi. Popište obejití tří ireverzibilních reakcí glykolýzy. Rozlište cesty syntézy sacharidů, které jsou společné a odlišné pro rostlinnou a živočišnou říši. Vlastními slovy podejte souhrnnou informaci o syntéze mastných kyselin – kompartmentalizace, jednotlivé reakce, regulace. Vlastními slovy podejte souhrnnou informaci o beta-oxidaci mastných kyselin. Porovnejte oba procesy a identifikujte rozdíly. Odvoďte kolik molekul ATP poskytne oxidace jedné molekuly palmityl-CoA. 12 Přehled hlavních bloků metabolismu II Vysvětlete strategie odstraňování dusíkatých metabolitů u živočichů. Popište cyklus močoviny – vstupní reakce, kompartmentalizace, energetická bilance. Proveďte shrnutí drah degradace aminokyselin – vysvětlete rozdíl mezi ketogenními a glukogenními. Vyjmenujte hlavní metabolické osudy glukózy. Vlastními slovy podejte souhrnnou informaci o pentózafosfátové dráze – role v metabolismu, fáze, jednotlivé reakce, regulace. Zhodnoťte význam dráhy pro ochranu organismu před oxidačním poškozením a uveďte příklady. Srovnejte dráhy syntézy purinových a pyrimidinových nukleotidů. Popište, jak vznikají deoxyribonukleotidy. Last update: Folk Petr, doc. RNDr., CSc. (30.01.2026)
|