CILJEVI PREDMETA:
Struktura i funkcija bioloških makromolekula i njihov metabolizam; pohranjivanje i prijenos kemijske energije; DNA, RNA i prijenos genetičke informacije
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.2. demonstrirati poznavanje i razumijevanje temeljnih koncepata kemije
1.4. demonstrirati poznavanje važnijih kemijskih zakona i teorija
1.7. demonstrirati poznavanje i razumijevanje strukture prirodoznanstvenog znanja
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA
2.2. opisati bitne kemijske promjene
2.4. razmišljati analitički i konstruirati prikladne logičke argumente
5. SPOSOBNOST UČENJA
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
1. navesti i objasniti strukturu i funkciju glavnih bioloških (makro)molekula (proteini, nukleinske kiseline, lipidi, ugljikohidrati)
2. objasniti i interpretirati odnos strukture i funkcije bioloških (makro)molekula
3. objasniti načela enzimske katalize (mehanizam i kinetika enzimske reakcije, te regulacijske strategije)
4. navesti i objasniti sastav i funkciju staničnih membrana
5. sumirati osnove metabolizma koji služi dobivanju ATP-a, te objasniti mehanizme kojima dolazi do pretvorbe energije u biološkim sustavima
6. pokazati znanje i razumijevanje temeljnih metaboličkih puteva (razgradnih i biosintetskih) i načina njihove regulacije
7. navesti enzime koji sudjeluju u metabolizmu, napisati metaboličke reakcije i prikazati strukture reakcijskih intermedijera
8. objasniti molekulske osnove odabranih fizioloških procesa
9. pokazati znanje i razumijevanje temeljnih biokemijskih procesa u prijenosu genetičke informacije kod prokariota i eukariota
10. interpertirati strukture i načine djelovanja enzima i makromolekulskih kompleksa koji sudjeluju u prijenosu genetičke informacije i regulaciji genske ekspresije
SADRŽAJ PREDMETA:
1. Uvod: Osnovne makromolekule - DNA, RNA i proteini, kemijske veze u makromolekulama, nekovalentne interakcije, entropija i zakoni termodinamike
2. Biokemijska evolucija: nastanak ključnih bio-molekula, izvori energije u živim sistemima, nastanak organiziranih bioloških sistema (stanica) i interakcije s okolišom
3. Proteini I: struktura aminokiselina, primarna struktura proteina
4. Proteini II: sekundarna, tercijarna i kvaterna struktura,
5. Enzimi: bazični koncept i kinetika. Promjena slobodne energije i ravnoteža. Model Michaelis-Menten, kinetika alosteričkih enzima. Utjecaj inhibotora na kinetiku.
6. Katalitičke i regulatorne strategije enzima. Proteaze, hemoglobin, aspartat transkarbamoilaze, izozimi, kovalentne modifikacije
7. Membrane. Struktura membrane: lipidi i proteini. Prijenos kroz membranu: crpke i ionski kanali.
8. Metabolizam. Vezane reakcije. ATP i strukturna osnova njegove uloge. Prijenosnici elektrona: NADH i FADH2. Koenzim A. Regulacija metabolizma.
9. Glikoliza i glukoneogeneza. Reakcije razgradnje glukoze do piruvata, energetska bilanca. Sinteza glikoze iz ne-ugljikohidratnih preteča.
10. Stanično disanje. Ciklus limunske kiseline (reakcije ciklusa, stehiometrija i kontrola). Oksidacijska fosforilacija (prenosioci protona i elektrona u respiratornom lancu, nastanak gradijenta protona)
11. Fotosinteza. Klorofil. Reakcije fotosinteze: fotosustav I i II, citokrom bf. Protonski gradijent i sinteza ATP-a.
12. Calvinov ciklus i put pentoza fosfata. 3 stupnja Calvinova ciklusa i 2 faze u putu pentoza fosfata. Sumarne reakcije.
13. Metabolizam glikogena. Razgradnja i sinteza, te njihova regulacija.
14. Metabolizam masnih kiselina: reakcije razgradnje i sinteza masnih kiselina. Sumarne reakcije. Kontrola metabolizma.
15. Razgradnja proteina i aminokiselina. Razgradnja proteina do aminokiselina i regulacija. Ciklus uree. Sudbina ugljikovih atoma aminokiselina.
16. Biosinteza aminokiselina. Fiksacija dušika. Sinteza aminokiselina iz međuprodukata ciklusa limunske kiseline i drugih metaboličkih puteva. Regulacija biosinteze aminokiselina.
17. Biosinteza nukleotida. Sinteza pirimidina iz aspartata i karbamoil-fosfat. Sinteza purinskog prstena na riboza fosfatu. Sinteza deoksiribonukleotida.
18. DNA, RNA i prijenos genetičke informacije. Struktura nukleinskih kiselina. Dvostruka uzvojnica i komplementarnost. A, B i Z struktura. Uvod u replikaciju, transkripciju i translaciju.
19. Replikacija i rekombinacija DNA. Semikonzervativna replikacija. Stanični aparat za replikaciju DNA. Rekombinacija. Popravak grešaka pri replikaciji.
20. Transkripcija i procesiranje RNA. Bakterijska transkripcija, posttranskripcijske dorade i modifikacije. Eukariotska transkripcija: tri tipa RNA polimeraza. Stanični aparat za izrezivanje introna.
21. Biosinteza proteina. Adaptorska uloga tRNA. Genetički kod. Građa ribosoma. Inicijacija, elongacija, terminacija polipeptidnog lanca.
22. Kontrola genske ekspresije. Operoni: regulacija pomoću represora. Eukariotska regulacija: transkripcijska aktivacija i represija. Posttranskripcijska regulacija.
23. Organizacija eukariotskog genoma. Veličina genoma i genetički sadržaj. Ponavljajući geni i nekodirajuća DNA. Struktura nukleosoma.
24. Virusi. Građa, specifičnost prijenosa genetičke informacije. Prilagodba domaćinu.
OBVEZE STUDENATA:
Obavezno pohađanje predavanja, pisanje parcijalnih testova (čiji se rezultati pribrajaju rezultatima pismenih ispita ili mogu zamijeniti pismeni ispit)
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Parcijalni testovi, pismeni ispiti (ukoliko rezultati parcijalnih testova nisu zadovoljavajući) i usmeni ispiti
|
- OBAVEZNA LITERATURA:
L. Stryer, J. Berg i J. Tymoczko, BIOKEMIJA (6. izd), Školska knjiga, 2013. (prijevod na hrvatski jezik)
ili
J. M. Berg, J. L. Tymoczko i L. Stryer, BIOCHEMISTRY (7. izd.), W. H. Freeman & Co, New York, 2012.
- DOPUNSKA LITERATURA:
D. Voet i J. G. Voet: Biochemistry, 4. izd., Wiley, New York 2011.
D. L. Nelson i M. M. Cox, LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY (6. izd.), W. H. Freeman & Co, New York, 2013.
|
Pristupačnost
