Sadržaj kolegija
1. CIKLUS LIMUNSKE KISELINE. Nastanak acetil-koenzima A; reakcije ciklusa, asimetrične reakcije simetričnih
supstrata; kompleks piruvat-dekarboksilaze i njegova kontrola; veza ciklusa s drugim metaboličkim putovima; regulacij ciklusa. Glioksilatni put.
2. OKSIDACIJSKA FOSFORILACIJA. Građa mitohondrija. Redoks-potencijali i promjena slobodne energije. Prenositelji protona i elektrona u respiratornom lancu; nastanak gradijenta protona; transportni sustavi u mitohondrijskoj membrani; struktura i funkcija citokroma.
3. FOTOSINTEZA. Struktura kloroplasta; klorofili i ostali fotoreceptori. Reakcije na svjetlu (fotosustavi I i II) i reakcije u tami (Calvinov ciklus). Gradijent protona i sinteza ATP. C4-put kod tropskih biljaka. Fotosintetski mikroorganizmi. Određivanje strukture fotosintetskog kompleksa.
4. RAZGRADNJA i BIOSINTEZA MASNIH KISELINA I LIPIDA. Regulacija. Građa i funkcija multienzimskih kompleksa za sintezu masnih kiselina. Nastajanje ketonskih tijela. Kolesterol; lipoproteini krvne plazme.
5. RAZGRADNJA i BIOSINTEZA AMINOKISELINA. Ciklus ureje; sudbina ugljikovih atoma aminokiselina: veza s glikolizom i ciklusom limunske kiseline. "Fiksiranje" dušika. Esencijalne i neesencijalne aminokiseline. Aminokiseline kao preteče drugih spojeva; urođene pogreške metabolizma aminokiselina.
6. RAZGRADNJA i BIOSINTEZA NUKLEOTIDA. Sinteza purinskog prstena na riboza-fosfatu; IMP kao preteča ATP i GTP; regulacija sinteze purina; sinteza pirimidina iz aspartata i karbamoil-fosfata; sinteza deoksiribonukleotida; sinteza deoksitimidilata.
7. METABOLIZAM U CJELINI. Rekapitulacija glavnih metaboličkih puteva; načini regulacije metabolizma i glavna regulacijska mjesta; glavni metabolički putevi u pojedinim organima; hormonska regulacija metabolizma.
8. DNA I RNA - MOLEKULE NASLJEĐIVANJA. Dvostruka uzvojnica i komplementarnost. Denaturacija i renaturacija DNA. Hibridizacija. A, B i Z struktura. Superzavoji u DNA; enzimologija topoizomerizacije.
9. REPLIKACIJA DNA. Semikonzervativna replikacija; građa staničnog replikacijskog sustava; popravak pogrešaka pri replikaciji.
10. BAKTERIJSKA TRANSKRIPCIJA I KONTROLA TRANSKRIPCIJE. Enzimologija transkripcije; posttranskripcijske dorade i modifikacije. Operoni; regulacija pomoću represora. Pozitivna kontrola pomoću kompleksa CAP-cAMP. Atenuacija ekspresije operona.
11. STANIČNI SUSTAV ZA TRANSLACIJU. Građa ribosoma. Adaptorska uloga tRNA. Genetički kod. Specifičnost aminoaciliranja i interakcija kodon-antikodon.
12. BIOSINTEZA PROTEINA. Inicijacija, elongacija, terminacija polipeptidnog lanca. Točnost biosinteze proteina. Uloga supresorskih tRNA. Ugradnja selenocisteina i pirolizina kao 21 i 22 aminokiseline.
13. ORGANIZACIJA EUKARIOTSKOG GENOMA. Veličina genoma i genetički sadržaj; ponavljajući geni; struktura nukleosoma. Introni i eksoni. Razlike u procesima prijenosa genetičke informacije kod prokariota i eukariota.
14. EUKARIOTSKA TRANSKRIPCIJA I PROCESIRANJE RNA. Vrste RNA- polimeraza i prepoznavanje promotora. Načini izrezivanja introna. Dorada primarnih transkripata i sazrijevanje mRNA, tRNA i rRNA. Ribozimi.
Ishodi učenja
- Objasniti biološku ulogu lipida. Prikazati strukture reprezentativnih predstavnika i napisati reakcije kojima se u stanici stvaraju i razgrađuju navedeni spojevi.
- Objasniti biološku ulogu aminokiselina i nukleotida. Prikazati strukture osnovnih biološki relevantnih predstavnika i napisati reakcije kojima se u stanici stvaraju i razgrađuju navedeni spojevi.
- Sumirati osnove metabolizma koji služi dobivanju ATP-a. Objasniti mehanizme kojima dolazi do pretvorbe energije i ulogu staničnih membrana u tom procesu.
- Uočiti i objasniti biokemijske procese karakteristične za fotosintetske organizme.
- Pokazati razumijevanje općih metaboličkih principa. Usporediti razgradni i biosintetski metabolizam 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).
- Objasniti strukturu nukleinskih kiselina te pokazati razumijevanje biokemijskih reakcija kojima se prenosi genetička informacija s nukleinskih kiselina na proteine.
- Objasniti mehanizme sinteze prirodnih polimera koji nastaju prema nekom predlošku (kalupu) i interpertirati strukture i načine djelovanja enzima koji u tim procesima sudjeluju.
- Navesti sličnosti i razlike u strukturi i organizaciji genoma te u mehanizmima prijenosa genetičke informacije kod bakterija i eukariota
- Objasniti osnovne postavke i metode genetičkog inženjerstva i procijeniti važnost metoda rekombinante DNA za razvoj suvremene biokemije.
Obavezna literatura:
D. L. Nelson and M. M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 8th ed, Macmillan Learning, 2021 (ili novije)
Dopunska literatura:
J. Berg, G. Gatto Jr., J. Hines, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemistry, 10th ed, Macmillan Learning, 2023 (ili novije)
|
-
Lehninger Principles of Biochemistry, 8th edition, D. L. Nelson, M. M. Cox, Macmillan Learning, 2021.
-
Biochemistry, 10th edition, J. Berg, G. Gatto Jr., J. Hines, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Macmillan Learning, 2023.
|