PředmětyPředměty(verze: 806)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Transformace a přenos energie v biosystémech - NBCM004
Anglický název: Transfer and Conversion of Energy in Biosystems
Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2014
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: prof. RNDr. Petr Heřman, CSc.
doc. RNDr. Jaroslav Večeř, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
Anotace -
Poslední úprava: T_FUUK (10.03.2004)

Základy bioenergetických procesů v buňce: termodynamika biochemických reakcí, enzymová katalýza a regulace, membránový transport, dýchací řetězec, fotosýntéza, nervové buňky a přenos elektrických signálů, proces vidění, principy svalové kontrakce.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: HERMAN/MFF.CUNI.CZ (07.05.2008)

Seznámit studenty se základy bioenergetických procesů v buňce, termodynamikou biochemických reakcí, enzymovou katalýzou a regulací, membránovým transportem apod. - viz anotace.

Literatura -
Poslední úprava: T_FUUK (10.03.2004)

W.J.Moore, Fyzikální chemie, Praha, SNTL 1981

R.Ch. Cantor, P. R. Shimmel, Biophysical chemistry, W.H. Freeman & Co., San Francisko, 1980

B.Alberts,O.Bray, J.Lewis, M.Raff, K.Roberts, J.O. Watson, Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing, Inc., New York, London, 1989

G.G.Hammes, Enzyme catalysis and regulation, Academic Press, New York, London, 1982

W.Hoppe, W.Lohman, H.Markl, H.Ziegler, Biophysics, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, 1983

P.R. Bergethon, E.R. Simons, Biophysical chemistry, Springer-Verlag, NY, 1990

J. Horák, A. Kotyk, K.Sigler, Biochemie transportních pochodů, Academia, Praha 1984

V. Kalous, Z. Pavlíček, Biofyzikální chemie, SNTL, Praha 1984

Metody výuky -
Poslední úprava: T_FUUK (12.05.2008)

přednáška

Sylabus -
Poslední úprava: T_FUUK (16.05.2008)

1. Termodynamika biochemických reakcí
Biologický cyklus, energie a uspořádanost, chemické potenciály a jejich vlastnosti, aktivita, chemické afinity, reakce, reakční rychlosti a rovnováhy, vliv teploty na chemické rovnováhy a reakční rychlosti, teorie aktivovaného komplexu, vratné a následné reakce, kompártmentová analýza

2. Enzymová katalýza a regulace
Chemické aspekty enzymové katalýzy, elementární kroky při katalýze, stacionární kinetiky, King-Altmanova metoda, jeden substrát-jeden produkt, vícečetné substráty a produkty, regulace enzymové aktivity, inhibice, aktivace, allosterické chování, modely allosterie

3. Membránový transport
Pasivní a aktivní transport, uniport, symport, antiport, přenašeče, termodynamické aspekty aktivního transportu, transport iontů, póry a kanály, membránový potenciál, udržování buněčného pH a osmotické stability, translokace chemických skupin, transport makromolekul a částic, regulace transportu

4. Dýchací řetězec
Struktura a funkce mitochondrií, konverze oxidační energie na ATP, protonový gradient na mitochondriální membráně

5. Fotosyntéza
Struktura a funkce chloroplastů, anténní systémy, reakční centrum, popis přenosu elektronu, světlostní a temnostní fáze, elektrický a protonový gradient, fosforylace

6. Nervové buňky a přenos elektrických signálů
Struktura nervové buňky, napěťově řízené iontové kanály, iontové kanály řízené ligandy, akční potenciál, jeho generace a šíření, synaptický přenos, neurotransmitery, postsynaptické potenciály, synaptické modifikace a eliminace, grant postsynaptický potenciál a jeho vyhodnocení, neuronové sítě, adaptace na vzruch

7. Proces vidění
Molekulární základy fotorecepce, vizuální pigmenty, struktura, funkce a fyzikální vlastnosti fotoreceptorů, iontové kanály, vizuální excitace, adaptace fotoreceptorů, role vápníku, rozdíly ve fotorecepci obratlovců a bezobratlích, regenerace fotoreceptorů, lidské oko, vyhodnocení signálu na sítnici

8. Aktivní pohyb
Struktura svalové buňky, aktinové a myosionové filamenty a jejich vlastnosti, role vápníku a ATP při kontrakci, mechanismus kontrakce hladkého a příčně pruhované svalstva, cytoplasmatický pohyb, bičíky a mechanismus jejich funkce

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK