|
Vyučující
|
-
Tůma Roman, prof. Mgr. Ph.D.
-
Fessl Tomáš, Mgr. Ph.D.
-
Vácha František, prof. RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Předběžný harmonogram Konečný harmonogram a další informace budou poskytnuty prostřednictvím kanálu Teams: General | UCH/757 Biochemistry 1 2026 Výuka: František Vácha (FV), Roman Tůma (RT), Tomáš Fessl (TF) Struktura, složení a funkce buněk - od buněčné biologie, exprese genů až po biochemii - věda zabývající se biomolekulami a mechanismy jejich funkcí, organely a biochemické metody jejich studia (centrifugace) - RT Cvičení: Opakování relevantní chemie - interaktivní kvíz zaměřený na základní znalosti (Slido/MS Forms) - RT Biomolekuly - chemie života, vodné roztoky, funkční a reaktivní skupiny, ionty, disociace/ionizace, pH, pKa, iontová síla, pufry, monovalentní vs. multivalentní ionty - RT Cvičení: Molarita, příprava a použití pufrů, rovnovážná konstanta - RT Proteiny - aminokyseliny a chemie postranních řetězců, peptidová vazba, konformace polypeptidového řetězce, skládání a hierarchie struktury, experimentální charakterizace proteinů - RT Cvičení: Protein Data Bank a predikce, vizualizace proteinů - počítačová grafika, modely apod., stanovení koncentrace proteinů - UV spektroskopie, Bradfordův kolorimetrický test - RT Enzymy - katalýza, chemie, kinetika a energetika reakcí - RT Cvičení: Jednoduchá izoterma vazby substrátu a kinetika - zpracování experimentálních dat - RT Nukleové kyseliny a nukleotidy - nukleotidy, fosfoesterové vazby, nukleotidové analogy jako léčiva, složení, struktura, základní funkce a modifikace, polyelektrolyty, struktura a reaktivita - ribozymy - TF Cvičení: Stabilita DNA/RNA duplexů, termodynamika asociace, predikce struktury RNA - TF Malé molekuly: lipidy - struktura membrán a samouspořádání, hydrofobní efekt, fázová separace, fázové přechody, základy membránových proteinů - detergenty - TF Cvičení: Průběžný písemný test 1 (60 min) Základy praktické biochemie - izolace biomolekul z buněk, chromatografie, elektroforéza, základní charakterizace a analýza - oligomery, komplexy, stabilita Cvičení: Analýza dat z chromatografie a elektroforézy Vyhodnocení testu a zpětná vazba - RT Cukry a polysacharidy - struktura, stereoizomery apod., základní typy a jejich funkce - FV Základy metabolismu a přehled - FV Cvičení: Spřažené reakce, termodynamika reakcí řízených ATP Redoxní reakce a přenos elektronů - kofaktory, protonové pumpování Cvičení: Redoxní potenciál a energetika - FV Cyklus kyseliny citronové a oxidační fosforylace, chemiosmotický princip - syntéza ATP - FV Opakování a zpětná vazba - RT/FV/TF Průběžný písemný test 2 Provide your feedback on BizChatPřelož celý text do angličtinyVysvětli pojem chemiosmózaJaký je rozdíl mezi RT a TF?Drop your files here
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Práce s textem (učebnicí, knihou), Práce s multimediálními zdroji (texty, internet, IT technologie), Případová studie, Blended learning
- Příprava na zápočet
- 30 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 36 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 30 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 20 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět představuje základy biochemie studentům studijního programu Biological Chemistry především v oblasti strukturní a funkční biochemie, které jsou nezbytné pro pochopení a porozumění ostatních předmětů v kurikulu studijního programu. Biochemie je představená jako chemie nevazbených/nekovalentních interakcí, které se odehrávají v biologických systémech na úrovni molekul a buněk. Zdůrazněné jsou strukturní a funkční vlastnosti molekul, které se podílejí na přenosu energie a signálů v buňkách.
Základní buněčná struktura - prokaryotická, eukaryotická, organely, biomolekuly, složení, malé molekuly - metabolity, hormony, zdroje energie, ionty Základní buněčné procesy - exprese genů, metabolismus a syntéza, signalizace a diferenciace, motilita a migrace, buněčné dělení Základní chemie biomolekul, interakce mezi molekulami - nabité skupiny, ionizace a pH/pKa a iontová síla, vlastnosti vody a hydrofobní efekt, katalýza a enzymologie Principy a příklady použití vybraných základních metod pro izolaci a studium biomolekul: centrifugace, elektroforéza (PAGE a agaróza), různé chromatografické metody (IEX, SEC, IMAC), UV-VIS absorpce a stanovení koncentrace biomolekul Zvládnutí výpočtů pro přípravu pufrů a převody koncentračních jednotek (molární hmotnost, molarita, mg/ml) Studenti budou schopni vizualizovat a analyzovat strukturní aspekty biomolekul a jejich komplexů. Vyhodnocování vazebné afinity a odhad související volné energie interakce z experimentálních dat.
|
|
Předpoklady
|
Základní znalosti z obecné, organické a anorganické chemie.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Písemná zkouška, Test, Průběžné hodnocení
Kurz vyžaduje aktivní účast během přednášek i cvičení, stejně jako samostudium a plnění domácích úkolů. Účast na přednáškách a cvičeních je povinná a bude kontrolována prostřednictvím pravidelných krátkých kvízů (formativních i sumativních, Slido/MS Forms přes telefon nebo počítač). Cvičení: pro úspěšné splnění je vyžadováno alespoň 75 % domácích úkolů (3 ze 4) hodnocených jako vyhovující a účast alespoň v 75 % kvízů. Celkově: minimálně 50 % bodů ze souhrnného skóre ze dvou průběžných písemných testů. Výsledná známka bude stanovena na základě: 20 % ze sumativních kvízů 80 % ze souhrnného skóre průběžných písemných testů Provide your feedback on BizChat
|
|
Doporučená literatura
|
-
A. L. Lehninger, D. L. Nelson, M. M. Cox: Principles of Biochemistry. Worth Publishers, New York, 1993.
-
D. Voet, J. G. Voet: Biochemistry. Victoria Publishing Ltd.
-
J. Stenesh: Biochemistry. Plenum Press,New York&London, 1998.
|