PREDAVANJA:
1. Uvod u biokemiju: voda kao otapalo
2. Principi građe proteina: aminokiseline, peptidi i primarna struktura proteina
3. Principi građe proteina: sekundarna, tercijarna i kvaterna struktura proteina, denaturacija i smatanje proteina
4. Metode istraživanja proteina: kromatografske, elektroforetske, imunološke metode, spektrometrija masa, rendgenska strukturna analiza, NMR
5. Funkcija proteina: Hemoglobin i mioglobin
6. Uvod u enzime: kako enzimi rade
7. Temeljni koncepti enzimske kinetike: Michaelis-Mentenin model, značenje konstanti KM i kcat; ireverzibilna inhibicija, mehanizmi reverzibilne inhibicije
8. Mehanizmi djelovanja enzima: kataliza kovalentnom stabilizacijom, kiselinsko-baznim mehanizmom, upotreba vezne energije u katalizi
9. Kontrola aktivnosti enzima: alosterička kontrola, reverzibilna kovalentna modifikacija, aktiviranje enzima proteolizom
(I test)
10. Ugljikohidrati i glikoproteini; monosaharidi i disaharidi, polisaharidi (škrob, celuloza, glikogen, hitin), glikokonjugati (proteoglikani, glikoproteini, glikolipidi), ugljikohidrati kao informacijske molekule - šećerni kod
11. Lipidi: pohrambeni lipidi, membranski lipidi, lipidi kao signalne molekule, kofaktori i pigmenti
12. Struktura i funkcija staničnih membrane: dinamika membrana
13. Prijenos tvari kroz membranu: - pasivni (prenositelj glukoze), aktivni (ATP-aze P-tipa) prenositelji, kanali (kanal za ion K+, akvaporini)
14. Kaskade prijenosa signala: sekundarni glasnici, G-protein, tirozin-kinaze s vlastitom receptorskom domenom; ionski kanali
15. Principi bioenergetike i osnovna shema metabolizma; bioenergetika i termodinamika, foforilacijski potencijal i ATP
16. Glikoliza, glukoneogeneza i put pentoza-fosfata
17. Principi metaboličke regulacije; regulacija metaboličkih puteva, usklađena regulacija glikolize i glukoneogeneze, metabolizam glikogena- regulacija sinteze i razgradnje
(II test)
18. Ciklus limunske kiseline i glioksilatni ciklus
19. Oksidacijska fosforilacija: reakcije prijenosa elektrona u mitohondriju, sinteza ATP, regulacija oksidativne fosforilacije
20. Fotofosforilacija i biosinteza ugljikohidrata kod biljaka: apsorbcija svjetla, prijenos elektrona potaknut apsorbcijom fotona, sinteza ATP fotofosforilacijom, Calvinov ciklus, fotorespiracija i C4 biljke
21. Katabolizam masnih kiselina: probava, mobilizacija i prijenos masti u organizmu, oksidacija masnih kiselina, ketonskih tijela
22. Oksidacija aminokiselina i ciklus ureje: katabolizam amino skupine, izlučivanje dušika, metabolički putevi razgradnje aminokiselina;
23. Biosinteza lipida: biosinteza masnih kiselina, triacilglicerola i membranskih lipida, metabolizam kolesterola
24. Biosinteza aminokiselina: metabolizam dušika (fiksacija dušika), biosinteza aminokiselina
25. Metabolizam nukleotida: kataboličke i anaboličke reakcije metabolizma nukelotida
26. Hormonalna regulacija i integracija metabolizma
(III test)
SEMINARI:
Struktura aminokiselina. Kiselinsko-bazna svojstva aminokiselina i peptida. Određivanje primarne strukture proteina. Sekundarna, tercijarna i kvaterna struktura proteina. Metode istraživanja proteina. Hemoglobin i mioglobin. Kinetika enzimskih reakcija. Reverzibilna inhibicija enzima. Mehanizmi djelovanja enzima i kontrola njihove aktivnosti. Struktura i svojstva ugljikohidrata. Svojstva lipida i struktura staničnih membrane. Mehanizmi prijenosa tvari kroz membranu. Mehanizmi prijenosa signala. Uvod u metabolizam. Glikoliza. Glukoneogeneza i put pentoza-fosfata. Biosinteza i biorazgradnja glikogena. Ciklus limunske kiseline i glioksilatni ciklus. Oksidativna fosforilacija. Fotofosforilacija. Calvinov ciklus. Katabolizam masnih kiselina. Ciklus ureje i razgradnja aminokiselina. Biosinteza masnih kiselina. Biosinteza triacilglicerola i membranskih lipida. Biosinteza aminokiselina. Metabolizam nukleotida.
LABORATORIJSKE VJEŽBE: Potenciometrijska titracija aminokiselina; Određivanje kinetičkih parametara enzima alkohol-dehidrogenaze za NAD+; Određivanje kinetičkih parametara za etanol te vrste inhibicije 2,2,2-trifluoroetanolom; Gel-filtracija bioloških makromolekula; Gel-filtracija hemoglobina; Elektroforeza proteina na poliakrilamidnom gelu u prisutnosti SDS-a
ISHODI UČENJA: Očekuje se da će nakon uspješno položenog ispita studenti moći
1. Definirati nivoe strukture proteina, povezati međuodnose između raznih nivoa strukture, pokazati razumijevanje povezanosti strukture i funkcije proteina te navesti i objasniti osnovne metode preparativne i analitičke proteinske kemije.
2. Objasniti važnost biokatalize za funkcioniranje stanice i pokazati razumijevanje mehanizama kojima enzimi kataliziraju reakcije.
3. Razlučiti različite načine kontrole enzimske aktivnosti (od jednostavne inhibicije, preko alosteričke regulacije i posttranslacijeke modifikacije, do uništenja enzima proteolizom), staviti ih u međuodnose te u odnose s regulacijom metaboličkih puteva i fiziološkim statusom stanice.
4. Objasniti strukturu i funkciju staničnih membrana, prikazati strukture osnovnih građevnih elemenata membrane.
5. Razlikovati i usporediti aktivni i pasivni prijenos tvari kroz membrane, objasniti pojam gradijenta tvari, pokazati razumijevanje mehanizama kojima se ostvaruje specifičnost u prijenosu tvari.
6. Razlikovati i usporediti mehanizme prijenosa signala i komunikacije stanice s okolinom. Izdvojiti i objasniti razne primarne i sekundarne glasnike.
7. Objasniti biološku ulogu ugljikohidrata i lipida. Prikazati strukture reprezentativnih predstavnika i napisati reakcije kojima se u stanici stvaraju i razgrađuju navedeni spojevi.
8. Objasniti biološku ulogu aminokiselina i nukleotida. Prikazati strukture osnovnih biološki relevantnih predstavnika i napisati reakcije kojima se u stanici stvaraju i razgrađuju navedeni spojevi.
9. Sumirati osnove metabolizma koji služi dobivanju ATP-a. Objasniti mehanizme kojima dolazi do pretvorbe energije i ulogu staničnih membrana u tom procesu.
10. Uočiti i objasniti biokemijske procese karakteristične za fotosintetske organizme.
11. Pokazati razumijevanje općih metaboličkih principa. Usporediti razgradni i biosintetski metabolizam uz razlikovanje recipročnih metaboličkih putova i njihove zajedničke regulacije.
12. Interpretirati specifičnosti u regulaciji i zastupljenosti metaboličkih putova koje su vezane uz vrstu organizma (bakterije, biljke, sisavci) odnosno vrstu tkiva (jetra, mišić, mozak).
13. Navesti i objasniti osnovna pravila za siguran rad u biokemijskom laboratoriju.
14. Samostalno izvoditi eksperimente koristeći standardne metode u biokemijskom laboratoriju, te rukovati osnovnom aparaturom koja se koristi u biokemijskom laboratoriju.
15. Steći vještine obrade podataka, analize i interpretacije rezultata dobivenih u biokemijskim reakcijama.
16. Primijeniti numeričke metode za evaluaciju biokemijskih parametara vezanih uz enzimsku katalizu.
|
- D. L. Nelson and M. M. Cox, LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY (6th Edition), W. H. Freeman and Co, New York, 2013.
Moguće je rabiti i jedan od sljedećih udžbenika:
L. Stryer, J. Berg i J. Tymoczko, BIOKEMIJA, Školska knjiga, 2013. (prijevod VI izdanja na hrvatski jezik)
J. M. Berg, J. L. Tymoczko, and L. Stryer, BIOCHEMISTRY (7th Edition), W. H. Freeman and Co, New York, 2012.
D. Voet and J.G. Voet, BIOCHEMISTRY (4th Edition), J. Wiley and Sons, New York, 2011.
|
Pristupačnost
