Detail předmětu

Biochemie II

FCH-MC_BCH2Ak. rok: 2021/2022

Úvod do metabolismu, metabolické dráhy, termodynamika živých systémů. Základní krátkodobé a dlouhodobé regulační mechanismy - regulace nezymové aktivity, regulace genové exprese, buněčná signalizace. Metabolismus sacharidů – glykolýza, fermentace. Metabolismus glykogenu. Glyoxalátový cyklus. Cyklus trikarboxylových kyselin. Glukoneogeneze. Biologické oxidace. Dýchací řetězec. Fotosyntéza. Metabolismus lipidů a mastných kyselin. Obecná izoprenoidní dráha, metabolismus cholesterolu. Dusíkaté látky I - Metabolismus aminokyselin, močovinový cyklus. Dusíkaté látky II - Porfyriny, biosyntéza a odbourání hemu. Regulace intermediárního metabolismu živin. Neurohumorální systém. Mechanismus účinku hormonů. Metabolismus nukleotidů.

Výsledky učení předmětu

Posluchači získají podrobnější přehled o chemických dějích probíhajících v živých buňkách v průběhu jejich životních funkcí a o způsobech regulace
těchto reakcí na buněčné i molekulární úrovni. Získané znalosti jsou základním východiskem pro studium dalších disciplin, zejména biotechnologických a bioinženýrských.

Prerekvizity

Zkouška z Biochemie I.

Doporučená nebo povinná literatura

Stryer; et al. (2019). Biochemistry (9th ed.). Palgrave Macmillan. (EN)
Voet D., Voet J. G. (2011): Biochemie. Wiley, 4th Edition, 2011 (CS)
E-learning (podklady k přednáškám z předmětu Biochemie II). 2020 (CS)
Kodíček M., Valentová O., Hynek R. (2018): Biochemie, VŠCHT Praha, 2.vydání (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou:
Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.
Cvičení - 1 hodina týdně. Podpory budou k dipsozici v systému LMS Moodle, prezentace případně na MS Teams. Na e-learmningu budou k dipsozici interaktivní podpory a kontrolní otázky.

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška z BIochemie II je výhradně ústní, student dostane kombinaci tří otázek pokrývajících celou problematiku.

Hodnocení cvičení: aktivní účast ve výuce, příprava prezentace. Absolování 4 průběžných testů o rozsahu 10 otázek, z každého je třeba získat 70 % bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy buněčného metabolismu a jeho regulacemi. Na základě obecných principů biochemické termodynamiky budou probírány základní dráhy metabolismu sacharidů, mastných kyselin a aminokyselin. Součástí předmětu jsou dále biologické oxidace, tvorba buněčné energie a fotosyntéza. V rámci metabolismu nukleových kyselin a bílkovin bude vysvětlen průběh genové exprese a jeho regulace. Součástí předmětu jsou i vzájemné vztahy a regulace v rámci intermediárního metabolismu živin.
V rámci cvičení budou diskutována jednotlivá témata probíraná v přednáškách, a to v rozsahu hodinové dotace. Kruhové diskuse budou doplněny prezentacemi studentů na dané téma.

Přehled výuky dle týdenního harmonogramu:
1.týden: Základní principy výstavby živých systémů. Základy metabolismu - opakování.
2.týden: Regulace metabolických procesů 1: mechanismy regulace enzymové aktivity (allosterie, kovalentní modulace); buněčná signalizace.
3.týden: Regulace metabolických procesů 2: regulace genové exprese; řízení obratu proteinů.
4.týden: Metabolismus sacharidů - glykolýza, typy fermentace a jejich průmyslové využití. Produkty fermentace.
5.týden: Metabolismus fruktosy a galaktosy. Syntéza a odbourávání glykogenu + komplexní regulace. Polysacharidy.
6.týden: Cyklus trikarboxylových kyselin. Glukoneogeneze.Ketonové látky.
7.týden: Biologické oxidace. Transport elektronů a oxidační fosforylace – průběh, redoxní centra a jejich funkce, regulace dráhy a propojení s intermediárním metabolismem živin.
8.týden: Fotosyntéza – průběh a regulace (oxygenní, anoxygenní).
9.týden: Metabolismus lipidů, beta-oxidace mastných kyselin, biosyntéza mastných kyselin.Metabolismus lipidů a fosfolipidů.
10.týden: Obecná izoprenoidní dráha. Metabolismus cholesterolu.
11.týden: Metabolismus dusíkatých látek 1: fixace dusíku, odbourání aminokyselin, močovinový cyklus. Přeměny uhlíkatého skeletu AK. Biosyntéza aminokyselin (sirné, aromatické).
12.týden: Metabolismus dusíkatých látek 2: Aminokyseliny jako biosyntetické prekurzory. Metabolismus porfyrinů. Metabolismus nukleotidů. Biosyntéza a degradace nukleotidů a nukleových kyselin.
13.týden: Sekundární metabolismus. Sekundární metabolity rostlin, mikroorganismů, živočichů – přehled. Produkce vybraných sekundárních metabolitů – vitaminy, antibiotika, aromatické sloučeniny, přírodní barviva, alkaloidy, steroidy, glykosidy, terpenoidy.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy buněčného metabolismu a jeho regulacemi. Na základě obecných principů biochemické termodynamiky budou probírány základní dráhy metabolismu sacharidů, mastných kyselin a aminokyselin. Součástí předmětu jsou dále biologické oxidace, tvorba buněčné energie a fotosyntéza. V rámci metabolismu nukleových kyselin a bílkovin bude vysvětlen průběh genové exprese a jeho regulace. Součástí předmětu jsou i vzájemné vztahy a regulace v rámci intermediárního metabolismu živin.
V rámci cvičení budou diskutována jednotlivá témata v rozsahu hodinové dotace a budou doplněny prezentacemi studentů na dalé téma.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách není povinná, ale doporučuje se. Účast na vcičení je povinná a bude kontrolovaná.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NKCP_ECHT magisterský navazující

    specializace --- , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program NPCP_ECHT magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program NPCP_CHMA magisterský navazující

    specializace CHBL , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný
    specializace BF , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NPCP_CHPL magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný
  • Program NKCP_CHPL magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace BCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný

  • Program NPCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace CHPL , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný

  • Program NKCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace CHPL , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný
    specializace PCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný

  • Program NPCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace PCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný

  • Program NPCP_CHCHTE magisterský navazující

    specializace --- , 2. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHCHTE magisterský navazující

    specializace --- , 2. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., povinnost neuvedena

Vyučující / Lektor

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning