Úvod do biochemie

  1. Aminokyseliny a jejich chemické vlastnosti. Ionizace funkčních skupin, disociační konstanta a isoelektrický bod. Proteinogenní aminokyseliny. Esenciální aminokyseliny. Peptidová vazba, Ramachandranův diagram. Významné přírodní a syntetické peptidy (např. insulin, ACTH).
  2. Pojmy protein, proteom a proteomika. Vláknité a globulární proteiny, membránové proteiny. Aminokyselinová sekvence. Čtyři úrovně proteinové struktury, predikce a určování proteinové struktury. Pojem strukturní doména. Interakce v proteinové molekule. Základní metody biochemického studia proteinů.
  3. Pojem enzym. Význam enzymů jako biokatalyzátorů. Princip katalýzy, teorie zámku a klíče, teorie indukovaného přizpůsobení, katalytický tunel. Koenzymy a kofaktory. Vitamíny a stopové prvky. Substráty a inhibitory enzymů. Enzymová aktivita. Enzymový katalog.
  4. Chemické reakce v živých systémech. Pojem Gibbsova energie, entalpie a entropie. Endergonní a exergonní reakce. Makroergické sloučeniny. Spřažené reakce. Receptory a vazebné proteiny.
  5. Sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny. Chemická struktura a terminologie. Glykogen, škrob, glykoproteiny. Fospolipidy a glykolipidy. Biologické membrány. Sekvence nukleových kyselin, genetický kód. Dvojšroubovice DNA. Struktura RNA. Enzymová degradace sacharidů, lipidů a nukleových kyselin.
  6. Pojem primární a sekundární metabolismus. Metabolomika. Vrozené poruchy metabolismu. Degradační metabolismus (katabolismus) a zisk energie. Biosyntéza látek (anabolické reakce). Význam glykolýzy, glukoneogeneze a pentosafosfátové dráhy.
  7. Pyruvátdehydrogenasová reakce a tvorba acetylkoenzymu A. Význam cyklu kyseliny citronové. Anaplerotické a kataplerotické děje. Pasteurův efekt.
  8. Pojem redoxní potenciál. Dýchazí řetězec, buněčné dýchání. Chemiosmotická teorie tvorby ATP. Protonový gradient a protonmotivní síla. Rozpojovače oxidační fosforylace.
  9. Princip degradace proteinů. Proteolytické enzymy a jejich význam pro proteomiku. Pepsin, trypsin a chymotrypsin. Principy odbourání uhlíkaté kostry aminokyselin, související metabolické poruchy (fenylketonurie, cystinurie aj.). Adrenalin a pojem hormonální regulace. Glutamin a glutamátdehydrogenasa. Močovinový cyklus.
  10. Odbourání a biosyntéza mastných kyselin. Ketolátky a jejich význam. Steroidní látky, kortikoidy. Degradace nukleových kyselin, kyselina močová, zásadní dědičné poruchy purinového metabolismu.
  11. Buněčný cyklus. Nekróza a apoptóza. Replikace DNA. Transkripce a transkriptom. Ribozomální aparát. Proteosyntéza u prokaryot a eukaryot - rozdíly. Transferové RNA, iniciační a elongační faktory. Posttranslační modifikace. Buněčný transport proteinů.
  12. Fotosyntéza. Rostlinné pigmenty a fotosyntetický aparát. Pojem C3, C4 a CAM rostliny. Ribulosabisfosfátkarboxylasa. Calvin-Bensonův cyklus.