Detail předmětu

Biochemistry I

FCH-BA_BCH1Ak. rok: 2023/2024

Složení živé hmoty, základní charakteristiky. Aminokyseliny, struktura a vlastnosti, peptidy, bílkoviny. Metody izolace a charakterizace bílkovin. Prostorová struktura biopolymerů. Klasifikace a funkce bílkovin. Sacharidy, glykoproteiny. Lipidy. Izoprenoidy. Biomembrány, membránový transport. Základy enzymologie. Enzymová kinetika. Mechanismy enzymové katalýzy. Regulace enzymové aktivity. Nukleové kyseliny. Aplikovaná biochemie.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie potravin a biotechnologií (ÚCHPBT)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Znalost organické chemie v rozsahu vyučovaném na FCH; znalost základů fyzikální chemie.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška z Biochemistry I se skládá z písemné a ústní části. Je-li písemná část nevyhovující, je celá zkouška hodnocena jako nevyhovující. Pro studenty přítomné na FCH krátkodobě v rámci programu Erasmus (nebo jiných) není třeba absolovovat cvičení, zkouška se skládá z přehledného testu (50 otázek) z celého předmětu. a součástí je i zápočet.

Pokud si anglickou variantu Biochemistry I zvolí studenti prezenční formy některého ze SP na FCH, musí absolvovat cvičení a splnit  podmínky zápočtu (účast na cvičeních, absolvování 5 dílčích testů na 65%). Po získání zápočtu budou mít ústní zkoušku (3 otázky). Podmínky splnění anglické varianty předmětu jsou stejné jako u české verze. 

Učební cíle

The aim of the course Biochemistry I is to introduce basic principles of living organisms and to characterize structure, properties and function of basic groups of biological molecules: amino acids and proteins,saccharides, lipids and nucleic acids. Further, membrane structure, composition and types of membrane transport are discussed. Further, basic pronciples of enzyme catalysis and kinetics are introduced.  Short overview of methods of isolation and charac etization of biomolecules is included as well. Based on general thermodynamic principles the course of central biochemical pathways including metabolism of saccharides, fatty acids and amino acids is elucidated. Further, basic principles of biological oxidations, cell energy production and photosynthesis are discussed. Next, metabolism of nucleic acids and proteins and processes involved in gene expression are introduced. As a part of course intermediate metabolism and complex regulation of metabolic pathways are presented.

Cílem předmětu je seznámit studenty se složením živé hmoty a charakterizovat strukturu, vlastnosti a funkce základních skupin biomolekul: aminokyselin a bílkovin, jednoduchých a složených sacharidů, lipidů a nukleových kyselin. V rámci předmětu je dále probírána struktura biomembrán a typy membránového transportu, enzymová katalýza, kinetika a regulace enzymové aktivity. Součástí předmětu jsou i metody izolace a charakterizace biopolymerů a rovněž základní přehled aplikované biochemie včetně enzymového a genového inženýrství. Po absolvování předmětu student získá základní přehled o složení živé hmoty a naučí se charakterizovat strukturu, vlastnosti a funkce základních skupin biomolekul: aminokyselin a bílkovin, jednoduchých a složených sacharidů, lipidů a nukleových kyselin. V rámci předmětu student dále získá základní znalost struktura a funkce biomembrán a typů membránového transportu. Dále bude ovládat základy enzymové katalýzy, kinetiky a mechanismy regulace enzymové aktivity. V rámci předmětu získá student základní přehled o metodách izolace a charakterizace biopolymerů a rovněž základní přehled aplikované biochemie včetně enzymového a genového inženýrství.

Základní literatura

Metzler D.A.: Biochemistry. Academic Press, 2003. (EN)

Doporučená literatura

Alberts et al: Molecular Biology of the Cell. Garland Science, 2003. (EN)
Berg, Tymoczko, Stryer: Biochemistry. W.H.Freeman, 2002. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BKCP_CHCHTE bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKCP_AAEFCH bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_AAEFCH bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_CHCHTE bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKCP_CHTM bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPCP_CHTM bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace CHPL , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace PCH , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace BT , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace BT , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace CHPL , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHMA bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program NPAP_ENVI magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_CHTN bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Simona Dzurendová, PhD
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.

Osnova

1. Organization and composition of living cells and cellular compartments.
2. Amino acids - composition and structure, peptides, proteins.
3. Methods of isolation, purification and separation of proteins.
4. Functional roles of proteins.
5. Carbohydrates - monosaccharides, polysaccharides, glycoproteins.
6. Lipids - structure and classification. Triglycerides, phospholipids. Isoprenoids.
7. Biomembranes. Membrane transport.
8. Enzymology, enzyme catalysis. Substrate specificity. Cofactors. Regulation of enzyme activity.
9. Enzyme kinetics, Michaelis-Menten equation. Inhibition of enzymes.
10. Metabolic pathways. termodynamic relationships and energy-rich components.
11. Nucleic acids - structure and function. DNA, RNA.
12. Applide biochemistry - modern biotechnology, genetic engineering.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.

Osnova

1. Amino acids and proteins - structure and distribution of amino acids, spatial structure of proteins, non-covalent bonds and their biochemical significance.
2. Carbohydrates - monosaccharides, polysaccharides, complex carbohydrates (glycoproteins, glycolipids).
3. Lipids and fatty acids - structure, simple and complex lipids, phospholipids, isoprenoids.
4. Biomembranes - structure and function, membrane transport.
5. Enzymes and biocatalysis. Substrate specificity. Brief nomenclature of enzymes. Cofactors. Enzyme kinetics and inhibition.
6. Nucleic acids and nucleotides - types, structure of nucleotides and nucleic acids, function in the organism, genetic code.
7. Carbohydrate metabolism - glycolysis, fermentation and their industrial use.
8. Tricarboxylic acid cycle. Gluconeogenesis. Glyoxalate cycle.
9. Biological oxidation. Electron transport and oxidative phosphorylation. Macroergic compounds. Photosynthesis.
10. Lipid metabolism - beta-oxidation of fatty acids, fatty acid biosynthesis.
11. Amino acid catabolism - urea cycle, transformations of the carbon skeleton of amino acids. Biosynthesis of amino acids.
12. Biosynthesis of nucleic acids - replication. 13. Process of gene expression - transcription, translation. Proteosynthesis.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz