1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	60
Seminar	30

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

SADRŽAJ KOLEGIJA

1. UVOD. Biokemijski procesi u živoj stanici. Hijerarhija molekularne organizacije stanice. Četiri vrste staničnih makromolekula. Nekovalentne interakcije (ionske, van der Waalsove, vodikove).
2. STRUKTURA PROTEINA. Svojstva aminokiselina. Peptidna veza. Jednostavni i konjugirani proteini. Razine strukture proteina. Primarna struktura proteina određena je slijedom nukleotida u genu. Metode određivanja primarne strukture proteina. Ramachandranov dijagram Sekundarne strukture: ?-zavojnica, ß-nabrani list, kolagenska zavojnica; ß-okret. Tercijarna struktura. Globularni i neglobularni proteini. Kvaterna struktura oligomernih proteina
3. SMATANJE PROTEINA I NATIVNA KONFORMACIJA. Slijed aminokiselina određuje konformaciju. Stabilizacija nativne strukture proteina. Smatanje proteina. Denaturacija i renaturacija proteina.
4. EKSPERIMENTALNI PRISTUP PROTEINIMA. Dobivanje proteinskog esktrakta. Metode izolacije proteina na osnovu naboja i veličine. Afinitetna kromatografija. Određivanje mase proteina. Kvantizacija i lokalizacija proteina antitijelima. Određivanje trodimenzionalne strukture proteina. Automatizirana sinteza proteina.
5. MIOGLOBIN I HEMOGLOBIN. Prostorna građa mioglobina; vezanje kisika na mioglobin. Tetramerna struktura hemoglobina. Hemoglobin kao alosterički protein; kooperativno vezanje kisika. Bohrov efekt. Vezanje CO2 i bis-fosfoglicerata. Fetalni i embrionalni hemoglobin. Genetske bolesti: srpasta anemija i hemoglobin S, druge hemoglobinopatije; talasemije.
6. OSNOVNE BIOINFORMATIČKE METODE U ANALIZI PROTEINA I NUKLEINSKIH KISELINA. Poravnavanje aminokiselinskih i nukleotidnih slijedova, pretraživanje baza podataka sekvenci. Filogenetska stabla.
7. UVOD U ENZIME. Osnovne postavke enzimske katalize; učinkovitost i specifičnost enzima; stereospecifičnost; kinetika enzimski kataliziranih reakcija (model Michaelis-Menten); inhibicija; alosterički enzimi. Utjecaj inhibitora na kinetiku enzimske reakcije. Alosterički enzimi ne slijede Michaelis-Menten kinetiku.
8. MEHANIZAM DJELOVANJA ENZIMA ? PRIMJERI (lizozim, serinske proteaze, alkohol-dehidrogenaza)
9. KONTROLA AKTIVNOSTI ENZIMA. Enzimi s katalitičkim i regulacijskim podjedinicama. Alosterički enzimi (primjer aspartat-transkarbamoilaze). Promjena aktivnosti enzima posttranslacijskom modifikacijom (npr. fosforilacijom). Aktivacija enzima proteolitičkim cijepanjem (kimotripsinogen, tripsinogen). Kaskadna regulacija: faktori grušanja krvi i hemofilija.
10. RAZGRADNJA PROTEINA: ubikvitinacija i razgradnja u proteasomu.
11. STRUKTURA I BIOLOŠKA ULOGA UGLJIKOHIDRATA. Polisaharidi. Disaharidi. Monosaharidi. Proteoglikani i glikoproteini. Glikozilacija proteina i šećerni kod
12. STRUKTURA I DINAMIKA BIOLOŠKIH MEMBRANA. Vrste lipida i proteina koji grade membrane. Lipidni dvosloj i njegova svojstva; funkcije membranskih proteina; asimetričnost membrana. Rekonstitucija membrane. Membranski potencijali. Propusnost membrana i transport kroz membrane. Prijenos signala.
13. OSNOVNA SHEMA METABOLIZMA. Katabolizam i anabolizam. Tri stupnja razgradnog metabolizma i dobivanje energije. Struktura i funkcija ATP, glavni prenositelji elektrona, vitamini i koenzimi. Utrošak energije i temeljne karakteristike biosintetskih reakcije. 14. METABOLIZAM UGLJIKOHIDRATA. Glikoliza: reakcije razgradnje glukoze do piruvata. Reakcijski mehanizmi. Glukoneogeneza: sinteza glukoze iz ne-ugljikohidratnih preteča. Put pentoza-fosfata: nastajanje NADPH i pentoza-fosfata, reakcije transaldolaza i transketolaza.
15. RAZGRADNJA i BIOSINTEZA POLISAHARIDA. Reakcijski koraci u razgradnji glikogena; dobivanje energije. Sinteza glikogena i utrošak energije. Mehanizmi reakcija i regulacija. Principi metaboličke regulacije: glukoza i glikogen.

ISHODI UČENJA KOLEGIJA

- Objasniti osnovne elemente strukture proteina, povezati međuodnose između raznih nivoa njihove strukture te pokazati razumijevanje povezanosti strukture i funkcije proteina.
- Zaključiti da su sve stanične reakcije katalizirane enzimima i pokazati razumijevanje mehanizama kojima enzimi kataliziraju reakcije.
- Razlučiti različite načine kontrole enzimske aktivnosti (od jednostavne inhibicije, preko alosteričke regulacije i posttranslacijeke modifikacije, do uništenja enzima proteolizom), staviti ih u međuodnose te u odnose s regulacijom metaboličkih puteva i fiziološkim statusom stanice.
- Objasniti strukturu i funkciju staničnih membrana, prikazati strukture osnovnih građevnih elemenata membrana te razlikovati i usporediti različite načine prijenosa tvari kroz membrane.
- Objasniti biološku ulogu ugljikohidrata i polisaharida. Prikazati strukture reprezentativnih predstavnika i napisati reakcije kojima se u stanici stvaraju i razgrađuju navedeni spojevi.
- Pokazati razumijevanje općih metaboličkih principa. Usporediti razgradni i biosintetski metabolizam glukoze uz razlikovanje recipročnih metaboličkih putova i njihove zajedničke regulacije.
- Interpretirati specifičnosti u regulaciji i zastupljenosti metaboličkih putova koje su vezane uz vrstu organizma (bakterije, biljke, sisavci) odnosno vrstu tkiva (jetra, mišić, mozak).

OBAVEZNA LITERATURA

D. L. Nelson and M. M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 8th ed, Macmillan Learning, 2021

DOPUNSKA LITERATURA

J. Berg, G. Gatto Jr., J. Hines, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemistry, 10th ed, Macmillan Learning, 2023

1. Lehninger Principles of Biochemistry, 8th ed, D. L. Nelson and M. M. Cox:, Macmillan Learning, 2021.
2. Biochemistry, 10th ed, J. Berg, G. Gatto Jr., J. Hines, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Macmillan Learning, 2023.

Upis predmeta :
Položen : Biologija
Položen : Fizikalna kemija 1
Položen : Organska kemija 1
Položen : Praktikum fizike
Odslušan : Fizikalna kemija 2
Odslušan : Organska kemija 2

Polaganje predmeta :
Položen : Organska kemija 2

Obavezni predmet - Redovni Studij - Kemija