ZAGADNIENIA DO EGZAMINU Z BIOCHEMII
1. AMINOKWASY
Stereoizomeria aminokwasów
20 aminokwasów białkowych (struktura, podział na grupy w zależności od właściwości łańcuchów bocznych)
Jonizacja aminokwasów
2. BIAŁKA
Wiązanie peptydowe (powstawanie, właściwości)
Struktura pierwszorzędowa (definicja, wiązania chemiczne)
Struktura drugorzędowa (definicja, podstawowe typy, wiązania stabilizujące)
Helisa α (struktura, wiązania stabilizujące)
Harmonijka β (struktura, wiązania stabilizujące, różnice w porównaniu z helisą α)
Struktura kolagenu
Struktura trzeciorzędowa - definicja, typy wiązań stabilizujących na przykładach par aminokwasów zdolnych do utworzenia danego wiązania)
Struktura czwartorzędowa (przykłady, wiązania stabilizujące)
Związek struktury białka i jego funkcji na przykładzie hemoglobiny
3. ENZYMY
Wprowadzenie - pojęcia ogólne: energia swobodna, energia aktywacji, katalizator; centrum aktywne, specyficzność substratowa, klasyfikacja enzymów
Regulacja aktywności enzymatycznej (aktywacja proteolityczna, odwracalna modyfikacja kowalencyjna, regulacja przez sprzężenie zwrotne, enzymy allosteryczne)
Kinetyka enzymów
Aktywność enzymatyczna - definicja, jednostki aktywności enzymatycznej (U, katal)
Model Michaelisa-Menten (równanie matematyczne i obraz graficzny, tj. krzywa Michaelisa-Menten, szybkość początkowa, Vmax, KM)
Wykres Lineweavera-Burka
Hamowanie (inhibicja) reakcji enzymatycznych
Odwracalna inhibicja kompetycyjna (pojęcie inhibitora kompetycyjnego, zmiany w kinetyce (Vmax i KM) enzymu hamowanego kompetycyjnie, przykłady inhibitorów
Owracalna inhibicja niekompetycyjna (pojęcie inhibitora niekometycyjnego, zmiany w kinetyce (Vmax i KM) enzymu hamowanego niekompetycyjnie, przykłady inhibitorów
Inhibicja nieodwracalna (inaktywacja) enzymów
Koenzymy: definicja, funkcje, koenzym a grupa prostetyczna, przykłady najważniejszych koenzymów oksydoreduktaz (NAD, FMN, FAD) i transferaz (ATP, CoA, fosforan pirydoksalu)
4. CUKROWCE
Stereoizomeria cukrów
Aldozy i ketozy (wzory trioz: aldehyd glicerynowy i dihydroksyaceton; pentoz: ryboza, deoksyryboza, ksyloza; heksoz: glukoza, mannoza, galaktoza, fruktoza)
Struktury pierścieniowe (tworzenie hemiacetali i hemiketali, anomery, nazwy chemiczne)
Disacharydy (przykłady: sacharoza, laktoza, mannoza, trehaloza; wiązania glikozydowe, nazewnictwo)
Polisacharydy (skrobia, celuloza, glikogen - struktura i funkcje)
5. KWASY NUKLEINOWE
Struktura pierwszorzędowa DNA (zasady, nukleozydy, nukleotydy, wiązania poszczególnych składników w nukleotydach, wiązania fosfodiestrowe - fragment pojedynczej nici DNA)
Struktura drugorzędowa DNA (budowa podwójnej helisy, zasady komplementarnych i wiązania między nimi)
Replikacja DNA (widełki replikacyjne, nić wiodąca, nić opóźniona, fragmenty Okazaki, starter RNA, enzymy uczestniczące w replikacji)
Budowa RNA
Rodzaje i funkcje RNA (mRNA, tRNA, rRNA, snRNA)
Transkrypcja (pojęcie promotora, polimeraza RNA, inicjacja, elongacja i terminacja transkrypcji)
Dojrzewanie RNA (modyfikacja końca 5' - tworzenie „kapu”, modyfikacja końca 3' - poliadenylacja, splicing, rybozymy)
6. BIOSYNTEZA BIAŁKA
Kod genetyczny (pojęcie i cechy kodu, pojęcie kodonu, ramki odczytu)
Synteza białka (translacja)
Budowa i funkcje tRNA
Budowa i funkcje rybosomów
Aktywacja aminokwasów i synteza aminoacylo-tRNA
Etapy biosyntezy syntezy białka (inicjacja, elongacja, terminacja)
7. PODSTAWOWE POJĘCIA METABOLIZMU
Budowa i funkcje ATP (przenośnik energii, wiązania wysokoenergetyczne, typy fosforylacji)
Budowa i funkcje NADH i NADPH (przenośniki elektronów, utlenianie, redukcja)
Budowa i funkcje koenzymu A
8. GLIKOLIZA I GLUKONEOGENEZA
Szlak przekształcania glukozy do pirogronianu (reakcje z wykorzystaniem ATP, miejsca sprzężenia utleniania z magazynowaniem energii - powstawanie NADH, reakcje, w których powstaje ATP - typ fosforylacji)
Losy pirogronianu w warunkach tlenowych i beztlenowych (równania reakcji, znaczenie fermentacji)
Wydajność energetyczna przekształcania glukozy w pirogronian (zużycie i synteza ATP) w warunkach tlenowych i beztlenowych
Znaczenie glikolizy
Substraty do resyntezy glukozy w procesie glukoneogenezy
Reakcje specyficzne dla glukoneogenezy, porównanie z glikolizą
9. CYKL KWASU CYTRYNOWEGO (CYKL KREBSA)
Przekształcanie pirogronianu do acetylokoenzymu A (równanie reakcji, enzym)
Szlak cyklu Krebsa (kluczowe - reakcje oksydacyjnej dekarboksylacji, redukcji NAD+, FAD i fosforylacji substratowej, enzymy tych reakcji)
Wydajność energetyczna cyklu Krebsa
Wydajność energetyczna całkowitego utlenienia glukozy w warunkach tlenowych
Cykl glioksalowy - występowanie i znaczenie
10. ROZPAD I SYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH
Struktura i nazewnictwo kwasów tłuszczowych
Hydroliza lipidów, aktywacja i transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów (lokalizaja subkomórkowa, enzymy uczestniczace w tych procesach)
Cykl β-oksydacji (reakcje i enzymy w cyklu degradacji); utlenianie kwasów tłuszczowych zawierających parzystą i nieparzystą liczbę atomów węgla; równanie reakcji i wydajność energetyczna β-oksydacji na przykładzie dowolnego kwasu tłuszczowego
Transport acetylo-CoA do cytozolu
Reakcje w cyklu wydłużania w czasie syntezy kwasów tłuszczowych
11. PRZEMIANY AMINOKWASÓW
Usuwanie grupy α-NH2 (reakcje transaminacji i deaminacji, udział fosforanu pirydoksalu, koenzymu aminotransferaz)
Cykl mocznikowy
Losy szkieletów węglowych aminokwasów (aminokwasy glukogenne i ketogenne)
Pirogronian jako miejsce łączące przemiany aminokwasów z metabolizmem komórki
12. TRANSPORT ELEKTRONÓW I FOSFORYLACJA OKSYDACYJNA
Budowa mitochondriów
Potencjał oksydoredukcyjny
Transport elektronów w łańcuchu oddechowym (źródła elektronów i ich ostateczny akceptor, lokalizacja i charakterystyka kompleksów białkowych I, II, III, IV uczestniczących w przepływie elektronów; pompy protonowe; związki łącznikowe: ubichinon, cytochrom c)
Tworzenie gradientu H+ i fosforylacja oksydacyjna (hipoteza chemiosmotyczna Michella, syntaza ATP - enzym uczestniczący w syntezie ATP)
13. FOTOSYNTEZA
Budowa chloroplastów
Pochłanianie światła przez rośliny zielone (barwniki: budowa, rodzaje)
Fotosystem I i fotosystem II (składniki, źródło i transport elektronów, ostateczny akceptor elektronów)
Fosforylacja cykliczna i niecykliczna
Faza ciemna (pojęcie siły asymilacyjnej, znaczenie ATP i NADPH, reakcje cyklu Calwina)
Materiały: J.M Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer - „BIOCHEMIA”
L. Stryer - „BIOCHEMIA”
Wykład z biochemii
1