Detail předmětu

Biochemie I

FCH-BCA_BCH1Ak. rok: 2016/2017

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. Základy metabolismu sacharidů, lipidů a dusíkatých látek. Regulace enzymové aktivity. Nukleové kyseliny. Aplikovaná biochemie.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu student získá základní přehled o sloožení 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.

Prerekvizity

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

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně a cvičení - 1 vyučovací hodina týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky získání zápočtu:
Součástí předmětu je cvičení v rozsahu 0/1, které je realizováno jednou za dva týdny v rozsahu 2 hodin. V každém cvičení je zopakován jeden tematický blok a poté se píše test v rozsahu 10 otázek. Podmínkou získání zápočtu je prezece na všech seminářích a absolvování všech 6 testů, každého s minimálním ziskem 65%.

Požadavky na zkoušku:
Zkouška je ústní, student si vybere sestavu 4 otázek z každého bloku a doplněním chemických struktur sloučenin významných v metabolismu. Podmínkou je, že žádná z otázek nesmí být klasifikována F.

V rámci kombinovaného studia probíhá výuka na základě řízeného samostudia s využitím materiálů umístěných v e-klearningovém kurzu a konzultací s vyučujícím. V rámci studia jsou studentům k dispozici kompletní studijní materiály poskytované i studentům prezenčního studia - materiály obsahují teoretické základy, obrázky a schémata metabolických drah a chemické základy procesů probíhajících v živých systémech. Materiály jsou k dispozici na elearningovém portálu VUT https://www.vutbr.cz/elearning/course/view.php?id=121773 .

Výuka v kombinovaném studiu je rozdělena do dvou základních bloků - první blok je zaměřen na struktury základních skupin biomeolekul, druhý blok na enzymovou katalýzu a základy metabolismu. S využitím učebních opor studenti samostatně studují jednotlivá témata a v případě potřeby jsou blokově vedeny skupinové konzultace s vyučujícím. Učební opory jsou rozvrženy s týdenní periodicitou v souladu s výše uvedenou osnovou.

Součástí předmětu je cvičení v rozsahu 0/1, které je realizováno jednou za dva týdny v rozsahu 2 hodin. V každém cvičení je zopakován jeden tematický blok a poté se píše test v rozsahu 10 otázek. Pro kombinovanou formu je nutným požadavkem k získání zápočtu absolování 6 testů. Bez zápočtu nelze absolvovat zkoušku.

Požadavky na zkoušku - viz prezenční studium.

Osnovy výuky

Látkové složení živé hmoty. Struktura buňky. Organizace biologických systémů.
Aminokyseliny. Peptidická vazba. Bílkoviny - struktura a stabilita, denaturace.
Metody izolace, purifikace a charakterizace biopolymerů .
Metody ke zjišťování struktury biomolekul a jejich změn.
Sacharidy - monosacharidy, oligosacharidy, polysacharidy, složené sacharidy.
Lipidy - struktura a klasifikace. Jednoduché a složené lipidy. Izoprenoidy.
Biomembrány - struktura a funkce. Membránový transport.
Enzymy a biokatalýza. Substrátová specifita. Koenzymy. Regulace enzymové aktivity. Stručné názvosloví enzymů. Enzymová kinetika. Rovnice Michaelise a Mentenové. Inhibice. Analýza kinetických dat. Reakce se dvěma substráty.Makroergické sloučeniny, základy bioenergetiky.
Základy metabolismu sachaidů, lipidů a aminokyselin.
Nukleové kyseliny - typy, struktura DNA a RNA.
Nukleové kyseliny - funkce v organismu, genetický kód.
Aplikovaná biochemie - přehled současných biotechnologických směrů a oblasti jejich použití; genové inženýrství

Učební cíle

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.

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

Účast ve cvičení je povinná a bude kontrolovaná. Učast na přednáškách je doporučená, bude se předem přednášet látka, která se poté bude procvičovat.

Základní literatura

Alberts B. Bray G. a kol: Základy buněčné biologie. Espero Publishing, 2. vyd., Praha 2005 Alberts, B., Bray, D. a kol. : Základy buněčné biologie. 2.vyd., Espero Publishing, Liberec 2005. (CS)
Vodrážka Z. : Biochemie. Academia, Praha 1996. (CS)
Nelson D.L., Cox M.M. : Lehninger Biochemistry. W.H. Freemann and Co., New York 2007. (CS)

Doporučená literatura

Karlson P. : Zaklady biochemie. Academia, Praha 1981. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor