Základy biochemie

Ukazka_z textu Obsah 1. Biochemický úvod 9 Biomolekuly a biogenní prvky 9 Asimilace a metabolismus 9 Buňka 10 Prokaryotní buňka 10 Eukaryotní buňka 10 Rostlinná buňka 12 2. Od aminokyselin k proteinům 13 Aminokyseliny 13 Rozdělení aminokyselin 13 Aminokyseliny jako amfolyty 14 Aminokyseliny a pH prostředí 15 Stereochemie aminokyselin 16 Chemické reakce 19 Jiné aminokyseliny 19 Peptidová vazba 19 3. Proteiny 21 Peptidy, proteiny a jejich struktura 21 Primární struktura proteinů 21 Sekundární struktura proteinů 22 Helikální struktury 22 b-Struktury 23 Klubka 23 Stužkové modely 23 Terciární struktura proteinů 23 Kvartérní struktura proteinů 24 Fibrilární proteiny 25 Kolagen 25 Elastin 26 Keratin 26 Globulární proteiny 27 Denaturace a renaturace proteinů 27 Dynamika proteinů a jejich regulace 27 Proteiny podle rozpustnosti 28 Konjugované proteiny 28 Analýza proteinů 29 Analýza koncových skupin 29 Štěpení disulfidových vazeb 30 Stanovení obsahu aminokyselin 32 Určení sekvence 32 Poloha disulfidových vazeb 32 Jiné způsoby určení primární struktury 33 Stanovení proteinů 33 ELISA 34 Syntéza polypeptidů 34 Proteomika 35 4. Enzymy 36 Názvosloví enzymů a jejich dělení 36 Oxidoreduktasy 37 Koenzymy oxidoreduktas 37 Transferasy 39 Hydrolasy 40 Lyasy 40 Izomerasy 40 Ligasy (synthetasy) 40 Katalytické mechanismy enzymů 40 Acidobazická katalýza 40 Kovalentní katalýza 41 Katalýza kovovými ionty 42 Další katalytické mechanismy 43 5. Kinetika enzymových reakcí 44 Úvod 44 Model Michaelise a Mentenové 44 Určení parametrů rovnice Michaelise a Mentenové 46 Katalytická účinnost 47 Odlišné kinetické chování 47 Inhibice 48 Kompetitivní inhibice 48 Akompetitivní inhibice 49 Smíšená a nekompetitivní inhibice 51 Průběh složitějších enzymových reakcí 52 Uspořádaná bi-bi-reakce 53 Náhodná bi-bi-reakce 53 Ping-pongová bi-bi-reakce 53 6. Ovlivnění funkce enzymů 54 Vliv teploty a pH 54 Regulace enzymů ve vícestupňových procesech 54 Regulace koncentrací a zpětnou vazbou 54 Genetická kontrola enzymů 55 Zymogeny 56 Signální molekuly 57 Receptorové proteiny v cytosolu a jádře 57 Receptory v povrchu buněk 57 Hormony člověka 58 Steroidní hormony 58 Hormony – deriváty aminokyselin 59 Peptidové a proteinové hormony 60 7. Sacharidy 61 Cyklické formy 63 Důležité monosacharidy 65 Deriváty sacharidů 65 Aldonové kyseliny 65 Uronové kyseliny 65 Alditoly 66 Laktony 66 Glykosidy 67 Další deriváty sacharidů 67 Analýza sacharidů 67 Disacharidy 69 Polysacharidy 71 Stavební polysacharidy 71 Zásobní polysacharidy 72 Mukopolysacharidy 72 Glykoproteiny 73 8. Fotosyntéza 75 Rovnice fotosyntézy a elektrony 75 Chloroplast 75 Dvě fáze fotosyntézy 75 Světelná fáze 76 Absorpce světla 76 Necyklický elektronový tok 77 Cyklický elektronový tok 78 Bilance fotosyntézy 79 Temná fáze, Calvinův cyklus 80 Fotorespirace 81 Formy fixace CO2 81 9. Lipidy 83 Funkce lipidů 83 Klasifikace a přehled lipidů 83 Jednoduché lipidy 83 Glycerol 83 Mastné kyseliny 84 Příklady mastných kyselin 85 Triacylglyceroly 86 Vosky 86 Složené lipidy 86 Sfingolipidy 88 Glykoacylglyceroly 90 Odvozené lipidy 90 Cholesterol 90 Kalciferoly 91 Vitaminy E 91 Ikosanoidy 92 Biomembrány 94 Vlastnosti biomembrán 94 Proteiny v biomembránách 94 Sacharidy v biomembránách 95 Transport přes biomembrány 95 Hnací síly 96 Kanálové proteiny 96 10. Metabolismus 98 Pojem metabolismus 98 Organismy podle druhu výživy 98 Organismy podle zdrojů energie 98 Organismy podle konečného akceptoru elektronů 98 Metabolické dráhy 99 Makroergní sloučeniny 99 Potřeba ATP 100 Tvorba ATP 101 Zásoba ATP 101 Koloběh energie – od vody k vodě 101 11. Katabolismus glukosy 103 Glykolýza 103 Reakce glykolýzy 103 Anaerobní obnova NAD+ 107 Mléčné kvašení 107 Alkoholové kvašení 107 Citrátový cyklus 109 Mitochondrie 109 Oxidační dekarboxylace pyruvátu 109 Enzymy a reakce citrátového cyklu 110 Transport elektronů 114 Redoxní enzymové komplexy 114 Člunkové systémy 117 Oxidační fosforylace 118 Princip oxidační fosforylace 118 Bilance aerobního metabolismu glukosy 119 12. Katabolismus dalších hexos 120 Fruktosa 120 Mannosa 120 Galaktosa 121 13. Metabolismus glykogenu 122 Rozklad glykogenu (glykogenolýza) 122 Biosyntéza glykogenu 123 14. Další metabolické dráhy sacharidů 124 Glukoneogeneze 124 Biosyntéza laktosy 125 Glyoxylátový cyklus 127 Pentosový cyklus 128 Syntéza glykoproteinů 129 15. Metabolismus lipidů 130 Lipoproteiny 130 Odbourávání triacylglycerolů 131 Lipidy z potravy 131 Odbourávání mastných kyselin 132 Biosyntéza mastných kyselin 134 Biosyntéza triacylglycerolů 136 Biosyntéza cholesterolu 137 Biosyntéza fosfolipidů 140 Odbourávání sfingolipidů 141 Ketolátky 141 16. Metabolismus proteinů a aminokyselin 142 Anabolismus proteinů 142 Katabolismus proteinů 142 Degradace proteinů z potravy 142 Degradace tkáňových proteinů 143 Degradace aminokyselin 143 Ureosyntetický cyklus 144 Degradace jednotlivých aminokyselin 146 Cesta odbouráváním na pyruvát 146 Cesta odbouráváním na oxalacetát 147 Cesta odbouráváním na 2-oxoglutarát 147 Cesta odbouráváním na sukcinyl-CoA 148 Cesta odbouráváním na acetyl-CoA 150 Dekarboxylační deriváty aminokyselin 152 Poruchy odbourávání aminokyselin 153 Biosyntéza aminokyselin 153 17. Metabolismus dalších dusíkatých látek 157 Metabolismus nukleotidů 157 Metabolismus purinových nukleotidů 157 Metabolismus pyrimidinových nukleotidů 158 Vznik deoxyribonukleotidů 158 Odbourávání nukleových kyselin 159 Metabolismus porfyrinů 160 Koloběh dusíku v biosféře 161 18. Nukleové kyseliny 162 Úvod 162 Umístění nukleových kyselin 162 Geny a dědičnost 163 Dominance a recesivita 163 Autozomy a gonozomy 164 Genom 164 Chemické složení nukleových kyselin 165 Dusíkaté báze 165 Nukleosidy 166 Nukleotidy 166 Komplementarita bází 167 Dvoušroubovice DNA 168 Replikace DNA 169 Princip replikace 169 Základní kroky replikace 169 Další charakteristiky replikace 170 Transkripce 171 Princip transkripce 171 Transkripce u prokaryot 172 Transkripce a její regulace u eukaryot 173 Translace 174 Genetický kód 174 Mutace 175 Transferová RNA 175 Ribozomy 176 Fáze translace 177 Přenos proteinů 179 Transpozony 180 Transpozony II. třídy 180 Transpozony I. třídy – retrotranspozony 180 Transpozony a mutace 181 Význam transpozonů 181 Genové techniky 181 Izolace nukleových kyselin 182 Fragmentace DNA 182 Hybridizace DNA a DNA sondy 184 DNA čipy 184 Syntéza oligonukleotidů 184 Polymerasová řetězová reakce 185 Reverzní transkripce 186 Sekvenování DNA 186 Klonování DNA 188 19. Sekundární metabolity 190 Glykosidy 190 Příklady 190 Taniny 192 Funkce a význam taninů 193 Alkaloidy 193 Rozdělení 194 Příklady 194 Terpeny 197 Monoterpeny (C10) 198 Seskviterpeny (C15) 199 Diterpeny (C20) 199 Triterpeny (C30) 199 Tetraterpeny (C40) 199 Polyterpeny (Cn) 200 Flavonoidy 200 Biologické pigmenty 201 Rozdělení a příklady 201 Růstové regulátory 203 20. Xenobiochemie 204 Xenobiotika 204 Příklady xenobiotik 204 Biotransformace xenobiotik 205