Molekuly a život. Význam a místo biochemie mezi přírodními vědami. Vývojové etapy biochemie. Vztah biochemie k ostatním chemickým oborům a k fyziologii. Aminokyseliny a peptidy. Názvosloví peptidů. Sekvencování peptidů a problematika peptidových syntéz. Přírodní peptidy: hormony, antibiotika, jedy a toxiny. Proteiny. Periodické sekundární struktury proteinů: alfa-helix a skládaný list. Terciární a kvartérní struktury proteinů. Allosterie. Metody stanovení Mr proteinů. Metody stanovení celkových proteinů. Enzymy. Třídění a názvosloví enzymů. Specifita a vztah k reakční rovnováze a aktivační energii reakcí. Podmínky enzymové aktivity (pH, teplota, koncentrace solí). Enzymová kinetika. Rovnice Michaelise a Mentenové, význam Km, jednotky a metody stanovení enzymové aktivity. Warburgův optický test. Aktivace enzymů. Reversibilní a ireversibilní inhibice. Typy reversibilních inhibicí. Allosterické enzymy. Mechanismus působení enzymů. Aktívní místo enzymu. Zymogeny. Koenzymy, kofaktory, kosubstráty a prosthetické skupiny. Koenzymy oxidoreduktas (nikotinamidové, flavinové, kys. lipoová a další). Koenzymy transferas (TPP, biotin, koenzym A). Funkce a úloha pyridoxal-5-fosfátu. Úloha vitaminů v souvislosti s koenzymy. Metabolismus. Změny volné energie. Průběh termodynamicky nevýhodných reakcí. ATP a další makroergické fosfáty. Strukturní základ vysokého potenciálu ATP pro přenos skupin. Glykolýza a alkoholové kvašení. Přeměny pyruvátu. Pyruvátdehydrogenasový komplex. Citrátový cyklus. Glyoxylátový cyklus. Oxidativní fosforylace - dýchací řetězec. Rozpojovače a inhibitory oxidativní fosforylace. Vysvětlení mechanismu tvorby ATP. Pentosafosfátový cyklus, regulace hladiny pentos a hexos. Tvorba NADPH. Metabolismus disacharidů a glykogenu. Glukoneogeneze, regulace hladiny sacharidů. Úloha insulinu a glukagonu. Lipidy. Membrány a membránový transport. Metabolismus tuků, mastných kyselin. Úloha karnitinu při vstupu mastných kyselin do matrix mitochondrie, odbourávání nasycených, nenasycených a větvených mastných kyselin. Metabolismus ketolátek a jejich význam. Biosyntéza mastných kyselin. Biosyntéza tuků a cholesterolu. Žlučové kyseliny a steroidní hormony. Odbourávání a biosyntéza aminokyselin. Močovinový cyklus. Aminokyseliny gluko - a ketogenní. Hormonální regulace metabolických dějů. Fotosyntéza. C3 a C4 rostliny. Fotorespirace. Calvin - Bensonův cyklus. Složky nukleových kyselin. Biosyntéza a odbourávání pyrimidinových a purinových nukleotidů. Struktura a funkce DNA a RNA. Semikonzervativní replikace DNA. Genetický kód. Funkce tRNA, mRNA a ribosomů. Prokaryotní a eukaryotní syntéza proteinů. Inhibitory biosyntézy proteinů. Kontrola genové exprese. Represe katabolitem, atenuace - zeslabení a riboswitches - změna struktury mRNA. Nástin genové regulace u eukaryot Integrace a regulace savčího energetického metabolismu.
Základy biochemie
| Typ studia | bakalářské |
|---|---|
| Jazyk výuky | čeština |
| Kód | 651-2054/01 |
| Zkratka | CAT/BCH |
| Název předmětu česky | Základy biochemie |
| Název předmětu anglicky | Fundamentals of Biochemistry |
| Kreditů | 4 |
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů |
| Garant předmětu | prof. Dr. Mgr. Marek Šebela |
Osnova předmětu
Povinná literatura
KODÍČEK, Milan, Olga VALENTOVÁ a Radovan HYNEK. Biochemie: chemický pohled na biologický svět. 2. přepracované vydání. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2018. ISBN 978-80-7592-013-3 .
SOFROVÁ, Danuše. Biochemie: základní kurz. 4. vyd. Praha: Karolinum, 2009. Učební texty Univerzity Karlovy v Praze. ISBN 978-80-246-1678-0 .
VOET Donald, Judith G. VOET and Charlotte PRATT. Fundamentals of biochemistry, 2nd ed. New York: Wiley & Sons, 2006. ISBN 0-471-21495-7 .
SOFROVÁ, Danuše. Biochemie: základní kurz. 4. vyd. Praha: Karolinum, 2009. Učební texty Univerzity Karlovy v Praze. ISBN 978-80-246-1678-0 .
VOET Donald, Judith G. VOET and Charlotte PRATT. Fundamentals of biochemistry, 2nd ed. New York: Wiley & Sons, 2006. ISBN 0-471-21495-7 .
Doporučená literatura
KOOLMAN, Jan a Klaus-Heinrich RÖHM. Barevný atlas biochemie. Přeložil Vladimír BENDA a Martin VEJRAŽKA, ilustroval Jürgen WIRTH. Praha: Grada Publishing, 2012. ISBN 978-80-247-2977-0.
GARRETT, Reginald H. and Charles M. GRISHAM. Biochemistry, 4th ed. Boston: Brooks/Cole, 2010. ISBN 978-0-495-10935-8 .
VOET Donald, Judith G. VOET and Charlotte PRATT. Fundamentals of biochemistry, 2nd ed. New York: Wiley & Sons, 2006. ISBN 0-471-21495-7 .
POSPÍŠIL, Jiří, Pavel PEČ, Ivan RŮŽIČKA, Zdeněk ŠÍPAL a Pavel ANZENBACHER. Biochemie. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1992. ISBN 8004217362 .
VODRÁŽKA, Zdeněk. Biochemie. 2., opr. vyd. Praha: Academia, c1996. ISBN 80-200-0600-1.
VOET, Donald and Judith G. VOET. Biochemie. Přeložil Arnošt KOTYK, Bohumil BOUZEK a Martin BURKHARD. Praha: Victoria Publishing, 1995. ISBN 8085605449.
BERG, Jeremy M., John L. TYMOCZKO, Lubert STRYER and Gregory J. GATTO. Biochemistry. 7th international ed. New York: W.H. Freeman and Company, 2012. ISBN 978-1-4292-7635-1 .
MOORE, John T. and Richard LANGLEY. Biochemistry for dummies. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley Publishing, c2011. ISBN 978-1-118-02174-3 .
NELSON, David L., Michael M. COX and Albert L. LEHNINGER. Lehninger principles of biochemistry. Seventh edition. New York: W.H. Freeman, 2017. ISBN 978-1-4641-2611-6 .
GARRETT, Reginald H. and Charles M. GRISHAM. Biochemistry, 4th ed. Boston: Brooks/Cole, 2010. ISBN 978-0-495-10935-8 .
VOET Donald, Judith G. VOET and Charlotte PRATT. Fundamentals of biochemistry, 2nd ed. New York: Wiley & Sons, 2006. ISBN 0-471-21495-7 .
POSPÍŠIL, Jiří, Pavel PEČ, Ivan RŮŽIČKA, Zdeněk ŠÍPAL a Pavel ANZENBACHER. Biochemie. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1992. ISBN 8004217362 .
VODRÁŽKA, Zdeněk. Biochemie. 2., opr. vyd. Praha: Academia, c1996. ISBN 80-200-0600-1.
VOET, Donald and Judith G. VOET. Biochemie. Přeložil Arnošt KOTYK, Bohumil BOUZEK a Martin BURKHARD. Praha: Victoria Publishing, 1995. ISBN 8085605449.
BERG, Jeremy M., John L. TYMOCZKO, Lubert STRYER and Gregory J. GATTO. Biochemistry. 7th international ed. New York: W.H. Freeman and Company, 2012. ISBN 978-1-4292-7635-1 .
MOORE, John T. and Richard LANGLEY. Biochemistry for dummies. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley Publishing, c2011. ISBN 978-1-118-02174-3 .
NELSON, David L., Michael M. COX and Albert L. LEHNINGER. Lehninger principles of biochemistry. Seventh edition. New York: W.H. Freeman, 2017. ISBN 978-1-4641-2611-6 .