Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Informace Seminář z biochemie II Laboratorní cvičení z biochemie

Podobné dokumenty
Metabolismus. Source:

METABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI

Zkušební okruhy k přijímací zkoušce do magisterského studijního oboru:

Energetika a metabolismus buňky

9. Citrátový cyklus, oxidační dekarboxylace pyruvátu a anaplerotické dráhy

Citrátový cyklus. Tomáš Kučera.

Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech

Metabolismus. - soubor všech chemických reakcí a příslušných fyzikálních procesů, které souvisejí s aktivními projevy života daného organismu

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Bioenergetika a makroergické sloučeniny

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Glykolýza a neoglukogenese

Chemie Ch3 volitelný předmět pro 4. ročník

Otázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

16a. Makroergické sloučeniny

Sylabus pro předmět Biochemie pro jakost

Didaktické testy z biochemie 2

Energie v chemických reakcích

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Buněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

- metabolismus soubor chemických reakcí probíhajících v živých organismech a mezi organismy a jejich životním prostředím

MitoSeminář II: Trochu výpočtů v bioenergetice. Souhrn. MUDr. Jan Pláteník, PhD. Ústav lékařské biochemie 1.LF UK

Konsultační hodina. základy biochemie pro 1. ročník. Přírodní látky Úvod do metabolismu Glykolysa Krebsův cyklus Dýchací řetězec Fotosynthesa

03a-Chemické reakce v živých organizmech FRVŠ 1647/2012

Cukry (Sacharidy) Sacharidy a jejich metabolismus. Co to je?

Biochemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie Forma vzdělávání: Platnost: od do

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Centrální dogma molekulární biologie

Lékařská chemie a biochemie modelový vstupní test ke zkoušce

ANABOLISMUS SACHARIDŮ

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta

Seminář z chemie. Charakteristika vyučovacího předmětu

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Metabolismus mikroorganismů

Biochemie Ch52 volitelný předmět pro 4. ročník

Enzymy. aneb. Není umění dělat co tě baví, ale najít zalíbení v tom, co udělati musíš. Luboš Paznocht

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Podmínky pro hodnocení žáka v předmětu chemie

1. ročník Počet hodin

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_11_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Přehled energetického metabolismu

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal ::

SADA VY_32_INOVACE_CH2

PROTOLYTICKÉ ROVNOVÁHY

Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie Napište vzorce aminokyselin Q a K

E K O G Y M N Á Z I U M B R N O o.p.s. přidružená škola UNESCO

>>> E A1 + E A2. . aktivační energie potřebná k reakci bez přítomnosti katalyzátoru E A E A1. energie potřebná ke vzniku enzym-substrátového komplexu

KA 2340/4-8up Chemické laboratorní metody v analýze potravin H1CL. Studijní podklady

OBOROVÁ RADA BIOCHEMIE A PATOBIOCHEMIE

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa

8. Chemické reakce Energetika - Termochemie

Metabolismus, taxonomie a identifikace bakterií. Karel Holada khola@lf1.cuni.cz

METABOLISMUS SACHARIDŮ

33.Krebsův cyklus. AZ Smart Marie Poštová

Enzymy charakteristika a katalytický účinek

Ukázky z pracovních listů z biochemie pro SŠ A ÚVOD

Energetický metabolizmus buňky

je část změny celkové energie schopná konat práci, když systém směřuje k rovnováze (za konstantního P a T). aa + bb cc + dd.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

Fyzikální chemie. 1.2 Termodynamika

MATURITNÍ TÉMATA - CHEMIE. Školní rok 2012 / 2013 Třídy 4. a oktáva

Trávení a metabolismus

Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech

Střední škola gastronomie, hotelnictví a lesnictví Bzenec, náměstí Svobody 318. Profilová část maturitní zkoušky

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_10_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od do

Základy biochemie KBC/BCH

Metabolismus příručka pro učitele

Bp1252 Biochemie. #8 Metabolismus živin

Nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny. Genetická informace. Gen a genom. Složení nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolusmus lipidů - anabolismus

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

Doučování IV. Ročník CHEMIE

Plasma a většina extracelulární

CZ.1.07/2.2.00/ Obecný metabolismus. Energetický metabolismus (obecně) (1).

Intermediární metabolismus - SOUHRN - Vladimíra Kvasnicová

Podmínky pro hodnocení žáka v předmětu chemie

2) Připravte si 7 sad po pěti zkumavkách. Do všech zkumavek pipetujte 0.2 ml roztoku BAPNA o různé koncentraci podle tabulky.

BIOCHEMIE. František Vácha.

Klinicko-biochemická diagnostika

Biosyntéza a metabolismus bílkovin

Katabolismus - jak budeme postupovat

TERMODYNAMICKÁ ROVNOVÁHA, PASIVNÍ A AKTIVNÍ TRANSPORT

Úvod do buněčného metabolismu Citrátový cyklus. Prof. MUDr. Jiří Kraml, DrSc. Ústav lékařské biochemie 1. LF UK

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin E a W a vzorce guanosinu a uracilu

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus lipidů - odbourávání. VY_32_INOVACE_Ch0212

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

B. Výchovné a vzdělávací strategie jsou totožné se strategiemi vyučovacího předmětu Chemie

Úvod do biochemie. Vypracoval: RNDr. Milan Zimpl, Ph.D.

DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE

POZNÁMKY K METABOLISMU SACHARIDŮ

Metabolismus sacharidů

TERMOCHEMIE, TERMOCHEMICKÉ ZÁKONY, TERMODYNAMIKA, ENTROPIE

ENZYMY. Klasifikace enzymů

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Syllabus přednášek z biochemie

Transkript:

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Informace Seminář z biochemie II Laboratorní cvičení z biochemie

Pravidla pro udělení klasifikovaného zápočtu ze Semináře z Biochemie II Během semestru bude během výuky napsáno 10 krátkých testů - testy obsahují pouze základní otázky týkající se dané tématiky - test je zadán zaškrtávací formou s jednou správnou odpovědí - z testů je možno získat celkem 40 bodů (%) - testy NENÍ MOŽNÉ PSÁT V JINÉM TERMÍNU ANI JE OPRAVOVAT - (pouze v závažných případech, po předložení lékařského potvrzení apod. může asistent navrhnout poměrový přepočet získaných bodů) - body z krátkých testů nejsou podmínkou pro udělení zápočtu Ve 12., 13. a 14. týdnu budou vypsány termíny závěrečného testu - test bude obsahovat převážně problematiku probranou během seminářových hodin (znalost základů je však předpokládána a může být v testech též prověřena) -ze závěrečného testu je možno získat 60 bodů (%) - student má právo účastnit se všech tří termínů (započítává se nejlepší dosažený výsledek) - pokud student vypsaný termín nevyužije, NEMÁ NÁROK NA NÁHRADU (pouze v závažných případech a po předložení lékařského potvrzení mu může být asistentem poskytnut jiný termín) Součet bodů z krátkých testů a závěrečného testu musí být minimálně 50.

Seminář z biochemie II Bioenergetika (příklady) Citrátový a glyoxylátový cyklus Metabolismus sacharidů I: glykolysa a neoglukogenese Metabolismus sacharidů II: synthesa a odbourávání glykogenu, pentosový cyklus Metabolismus lipidů I Metabolismus lipidů II Metabolismus aminokyselin, synthesa neesenciálních aminokyselin Dýchací řetězec Fotosynthesa Kinetika a energetika membránového transportu Molekulová genetika I (vztah struktury a funkce nukleových kyselin, replikace a transkripce) Molekulová genetika II (proteosynthesa, metody molekulové genetiky)

Speciální upozornění Upozorňujeme studenty 2. roč. FPBT, že podmínkou pro zapsání předmětu Mikrobiologie (5. semestr bakalářského studia) je úspěšné složení zkoušky z Biochemie I!

Laboratorní cvičení z biochemie rozdělit do skupin po 2 2 x (teorie+úloha, 2 úlohy, úloha+test) laboratoře prakticky NELZE nahrazovat nutno absolvovat bez absence z každé úlohy KAŽDÝ odevzdává samostatně vypracovaný protokol (změřená data pochopitelně stejná jako kolega ze skupiny) protokol vrácený po kontrole k přepracování/doplnění = známka o stupeň horší klasifikace: K= (A+B)/2 A = průměr ze dvou testů, psaných v průběhu laboratoří B = průměr z klasifikace odevzdaných protokolů

Laboratorní cvičení z biochemie úlohy v nové laboratoři: Dělení makromolekulárních látek gelovou chromatografií Separace trypsinu pomocí iontoměničové chromatografie Štěpení chromogenního substrátu trypsinem (vliv ph, teploty) Imunoprecipitační reakce v roztoku Imobilizace kvasinek, měření aktivity invertasy úlohy ve staré laboratoři: Určení sekvence tripeptidu Elektroforetická separace aminokyselin na papírovém nosiči + Stanovení relativní molekulové hmotnosti bílkovin pomocí SDS- PAGE Izolace deoxyribonukleové kyseliny ze sleziny Spektrofotometrické stanovení bílkovin a DNA vedle sebe Titrační křivky aminokyselin

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Bioenergetika

Bioenergetika - úvod obor na pomezí biochemie a fyzikální chemie zabývá se studiem přeměn energie v živých systémech živé organismy jsou otevřené systémy (výměna energie a hmoty s okolím) živé organismy jsou v ustáleném stavu dalekém od rovnováhy pro popis chemické reakce jsou důležité veličiny entalpie H, entropie S a Gibbsova volná energie G (popisující vzájemný vztah mezi H a S)

Gibbsova volná energie G popisuje vzájemný vztah mezi entalpií a entropií: ΔG = ΔH TΔS (kde ΔG je změna Gibbsovy volné energie; ΔH je změna entalpie; T je teplota; ΔS je změna entropie) ΔG charakterizuje tendenci chemické reakce dospět k rovnováze; její vzdálenost od rovnováhy ΔG bezprostředně vypovídá o směru reakce, nikoliv o rychlosti je to stavová veličina (nezávisí na cestě, po níž systém dospěl do daného stavu) ΔG > 0 reakce endergonická ΔG < 0 reakce exergonická pro realizovatelný proces musí platit ΔG < 0

Standardní Gibbsova volná energie G 0 použití standardního stavu pro zjednodušení výpočtů volné energie (25 C, 101.3 kpa, jednotková koncentrace) ΔG 0 je konstantou pro každou konkrétní chemickou reakci ΔG 0 ukazuje sílu ženoucí systém do rovnováhy za standardních podmínek ΔG 0 nevypovídá nic o směru, energetické náročnosti či realizovatelnosti reakce za reálných podmínek!! vzájemný vztah mezi ΔG a ΔG 0 je dán vztahem ΔG = ΔG 0 + R*T*ln(součin aktivit produktů / součin aktivit reaktantů) (ΔG 0 je změna standardní Gibbsovy energie; R je univerzální plynová konstanta; T je teplota) pro systém v rovnováze (ΔG = 0) pak platí ΔG 0 = R*T*lnKeq (R je univerzální plynová konstanta; T je teplota; Keq je rovnovážná konstanta reakce)

Standardní stav v biochemii při použití klasického standardního stavu pro reakci A + B C + H + je nutno za jednotkovou považovat i koncentraci H +, tedy ph = 0, což pro reakce v živých organismech zjevně není vhodné biochemický standardní stav, označovaný indexem ' je zaveden pro [A]=[B]=[C]=1 a [H + ]=10-7, čili pro ph 7 vzájemný vztah mezi ΔG 0' a ΔG 0 je dán vztahem ΔG 0' = ΔG 0 + R*T*ln[H + ] n = ΔG 0 + n*r*t*ln[10-7 ] (ΔG 0 je změna standardní Gibbsovy energie; R je univerzální plynová konstanta; T je teplota, n je počet vyměněných protonů v reakci) jestliže se při reakci uvolňují ionty H +, je reakce preferovaná při ph 7 ve srovnání s ph 0 (ΔG 0' < ΔG 0 ) jestliže se při reakci spotřebovávají ionty H +, platí (ΔG 0' > ΔG 0 )

Důležité vztahy ΔG =ΔG 0 + R*T*ln ([produkty] / [reaktanty]) v rovnováze ΔG=0 a potom ΔG 0 = - R*T*lnK ΔG 0 = ΔG 0 + n*r*t*ln[h + ] (n je záporné, vstupuje-li H + do reakce;n je kladné, je-li H + v reakci uvolňován) R= 8,314 J.mol -1.K -1 = 1,98. 10-3 kcal.mol -1.K -1 1 cal = 4,2 J

Příklady Představte si reakci isomerace dihydroxyacetonfosfátu na glyceraldehyd-3-fosfát. V rovnovážném stavu je poměr koncentrací produktu k substrátu 0,0475 při 25 C a ph 7. Spočítejte ΔG 0 Spočítejte ΔG pro koncentraci substrátu 2.10-4 mol/l a produktu 3.10-6 mol/l. Spočítejte ΔG pro koncentraci substrátu 2.10-4 mol/l a produktu 3.10-5 mol/l Známe ΔG 0 následujících reakcí ATP c-amp + PPi ΔG 0 = 1,6 kcal/mol ATP + H 2 O AMP + PPi ΔG 0 = -10,3 kcal/mol Vypočítejte ΔG 0 pro reakci c-amp + H 2 O AMP

Změna standardní Gibbsovy energie pro reakci Pyruvát + NADH + H + laktát + NAD + při 25 C a ph 7 je -6 kcal/mol. Vypočtěte ΔG 0 pro ph 7,5 Glukosa-6-fosfát byl enzymově hydrolyzován při ph 7 a 25 C za vzniku glukosy a anorganického fosfátu. Koncentrace reaktantu na počátku reakce byla 0,1 mol/l. V rovnováze zůstalo nepřeměněno pouze 0,05% výchozí látky. Vypočtěte rovnovážnou konstantu a příslušnou ΔG 0 pro rozklad Glc-6-P a pro jeho syntézu z glukosy a fosfátu. Rozklad citrátu na acetát a oxalacetát je provázen poklesem standardní Gibbsovy energie o 2,85 kj/mol. Rovnovážná konstanta syntézy citrátu z oxalacetátu a acetylcoa je 3,2.10 5. Vypočtěte ΔG 0 hydrolysy AcSCoA na acetát a HSCoA.

Pro reakci A B kde ΔG 0 = 4 kcal/mol nalezněte oblast počátečních koncentrací, kde bude reakce probíhat samovolně. Vypočítejte celkovou rovnovážnou konstantu a standardní změnu Gibbsovy energie (ph 7, 25 C) pro konverzi fumarátu na citrát v přítomnosti příslušných enzymů. Jsou známy následující rovnovážné konstanty. fumarát + H 2 O malát fumarasa K1 = 4,5 malát + NAD+ oxalacetát + NADH + H + malátdehydrogenasa K2 = 1,3.10-5 oxalacetát + AcSCoA + H 2 O citrát + HSCoA citrátsynthasa K3 = 3,2.10 5

Pro reakci fruktosa-1,6-bisfosfát glyceraldehydfosfát a dihydroxyacetonfosfát při 37 C byla určena ΔG 0 =24,2 kj/mol. In vivo jsou koncentrace jednotlivých látek 31, 18,5 a 138 µmol/l (F-1,6-B, GAP, DAP). Může za těchto koncentračních poměrů reakce v organismu probíhat? Vypočítejte standardní změnu Gibbsovy energie pro reakci fumarát + H 2 O malát jsou-li standardní slučovací Gibbsovy energie fumarátu, malátu a vody za stejných podmínek rovny -144,41; -201,98 a -56,69 kcal/mol.

Jaké jsou relativní koncentrace citrátu, isocitrátu a cis-akonitátu v rovnovážném stavu? citrát cis-akonitát + H 2 O ΔG 0 = 2kcal/mol cis-akonitát + H 2 O isocitrát ΔG 0 = -0,5 kcal/mol Oxidace malátu na oxalacetát je vysoce endergonická reakce, ΔG 0 = 7 kcal/mol. Víte, že za fyziologických podmínek reakce probíhá (CC), protože koncentrace produktů jsou mnohonásobně nižší než substrátu. Jaký je poměr koncentrací malát/oxalacetát, při kterém ještě reakce probíhá? ph 7, [NAD + ]/[NADH]=8