PowerPoint Presentation

Wykład z

biochemii

1.Wprowadzenie;wybrane

zagadnienia chemii organicznej

Prof.dr hab. inż.Korneliusz Miksch

Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

Environmental Biotechnology Department

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Biochemia

Prof. dr hab. inż. Korneliusz Miksch
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Katedra Biotechnologii Środowiskowej
ul. Akademicka 2, p. 712
E-mail: korneliusz.miksch@polsl.pl

www.kbs.ise.polsl.pl

Konsultacje: wg aktualnego rozkładu

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Biochemia – zaliczanie przedmiotu

Zaliczenie przedmiotu według

następujących zasad:

• Ocena końcowa (OK) przedmiotu to

średnia ważona oceny z
laboratorium (L) i egzaminu z
całości tematyki wykładów (E)

OK = 1/3 L + 2/3E

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

BIOCHEMIA (od bios - gr. życie)-

dyscyplina

naukowa

opisująca

składniki

chemiczne

organizmów

(biochemia statyczna) oraz przemiany
tych

składników

(biochemia

dynamiczna).

Całość procesów życiowych tzn.

ogół

reakcji

chemicznych

organizmie

żywym

nazywamy

metabolizmem

(gr.metabole-

przemiana),

substancje

uczestniczace w tych reakcjach
nazywamy metabolitami.

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Cechy reakcji biochemicznych

1. Regulowanie ich przebiegu przez
biokatalizatory zwane enzymami,
2. Powiązanie z określonymi strukturami
komórkowymi,
3. Istnienie precyzyjnych mechanizmów
integrujących poszczególne reakcje i
procesy biochemiczne,
4. Wymaganie tzw. fizjologicznych
warunków przebiegu reakcji,
5. Skojarzenie z przemianami
energetycznymi.

Ta ostatnia cecha jest wspólna zarówno
reakcjom biochemicznym, jak również
chemicznym.

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

BIOCHEMIA -Program

przedmiotu

• 1.Wprowadzenie-wybrane zagadnienia chemii

organicznej,

• 2.Aminokwasy i białka,
• 3.Kataliza enzymatyczna,
• 4.Kinetyka reakcji enzymatycznych,
• 5. Związki wysokoenergetyczne,
• 6. Łańcuch oddechowy,
• 7. Metabolizm tłuszczów,
• 8. Mechanizmy adaptacyjne drobnoustrojów,
• 9. Pomiary aktywności drobnoustrojów,
• 11. Horyzontalny transfer genów,
• 13. Metabolizm węglowodanów,
• 14. Cykl kwasów trójkarboksylowych (cykl Krebsa),

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

BIOCHEMIA - Literatura

• Kunicki-Goldfinger W.J.H.: Życie bakterii, PWN Warszawa 2006
• Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L.: Biochemia, PWN Warszawa

2005

• Alberts B., Bray D., Hopkin K., Johnson A., Lewis J., Raff M.,

Roberts K., Walter P.: Podstawy biologii komórki, PWN
Warszawa 2005

• Hames B.D., Hooper N.M.: Biochemia - krótkie wykłady, PWN

Warszawa 2006

• Alexander M. „Biodegradation and bioremediation”, Academic

Press, San Diego-London-Boston-New York-Sydney-Tokyo-
Toronto 1999

• Baj J., Markiewicz Z.: Biologia molekularna bakterii, PWN

Warszawa 2006

• Turner P.C., McLenan A.G., Bates A.D., White M.R.H.: Biologia

molekularna, PWN Warszawa 2004

• Mathews Ch.K., van Holde K.F. "Biochemistry",

Benjamin/Cummings Publ. Comp. San Juan 1990;

• Alberts i in. "Molecular biology of the cell", Garland Publ, New

York-London 1983

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

1. Wybrane zagadnienia chemii organicznej

1.1. Istota wiązań chemicznych (wiązanie

jonowe)

Rys.1 Atom sodu (Na) oddaje elektron i staje się kationem Na

Rys.2 Atom chloru (Cl) przyjmuje

elektron i staje sie anionem

(Cl

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

1. Wybrane zagadnienia chemii organicznej

1.1. Istota wiązań chemicznych

(wiązanie jonowe)

Rys.3 Siły elektrostatycznego przyciągania

utrzymują w trwałości cząsteczkę.

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

1. Wybrane zagadnienia chemii organicznej

1.1. Istota wiązań chemicznych (wiązanie

atomowe, kowalencyjne)

Mechanizm powstawania wiązania kowalencyjnego w

cząsteczce wodoru

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Ważne w biochemii reakcje

Acylacja, acylowanie, reakcja przyłączenia
grupy acylowej do różnych cząsteczek przez
podstawienie

atomu

wodoru

grupie

wodorotlenowej –OH lub aminowej –NH

resztą

kwasu organicznego.
Acetylowanie, szczególny przypadek acylacji,
reakcja  przyłączenia  grupy  acetylowej  do
różnych  cząsteczek,  np.  podstawienie  atomu
wodoru  w  grupie  wodorotlenowej  –OH,
aminowej  –NH

, sulfhydrylowej –SH przez

acetyl.
Acyl, rodnik acylowy, rodnik kwasowy,
powstaje po odłączeniu grupy –OH z cząsteczki
kwasu karboksylowego, np. rodnik formylowy
(formyl) HCO-, acetylowy (acetyl) CH

CO-.

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Ważne w biochemii reakcje

Fosforylacja, reakcja przyłączenia reszty kwasu
fosforowego do związku chemicznego.
Utlenianie,

oksydacja,

proces

chemiczny

polegający na utracie jednego lub kilku elektronów
przez  związek  lub  pierwiastek  utleniany;  utlenianie
substancji  następuje  pod  wpływem  utleniacza  –
substancji  zdolnej  do  redukcji,  czyli  przyjęcia
elektronów.
Utlenianie

biologiczne,

procesy

utleniania

zachodzącego  w  komórkach  organizmów  żywych,
katalizowane  przez  enzymy  oksydoredukcyjne  ,
przejmujące  elektrony  z  utle-nianych  substratów
organicznych.
Dehydrogenacja

(odwodorowanie)

reakcja

odłączenia atomów wodoru od cząsteczki związku
chemicznego,

zazwyczaj

odłączane

są

równocześnie dwa atomy wodoru; z chemicznego
punktu widzenie odwodorowanie jest utlenianiem,
ponieważ odłączane są elektrony

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

1. Wybrane zagadnienia chemii organicznej

1.1. Istota wiązań chemicznych (grupy

funkcyjne)

Grupy funkcyjne - atom lub kombinacja połączeń
atomów, które w istotny sposób określają rodzaj
reakcji chemicznych, jakim ulegają dane związki
organiczne (np. -COOH).

•Grupa hydroksylowa (wodorotlenowa) -OH

•Grupa karboksylowa -COOH

•Grupa aldehydowa -CHO

•Grupa ketonowa =CO
•Grupa aminowa - NH

•Grupa nitrowa -NO

•Grupa sulfonowa -SO

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

1. Wybrane zagadnienia chemii organicznej

1.2. Izomeria optyczna

Izomeria optyczna wiąże się ze
zdolnością

skręcania

płaszczyzny

światła spolaryzowanego. Substancje
takie nazywa się optycznie czynnymi;
skręcające

płaszczyznę

światła

spolaryzowanego w prawo - nazywa
się

prawoskrętnymi

/+/,

skręcające

lewo

-lewoskrętnymi /-/.

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

1. Wybrane zagadnienia chemii organicznej

1.2. Izomeria optyczna

Izomery  bedące  wzajemnymi  odbiciami  lustrzanymi
noszą  nazwę  enancjomerów.  Równocząsteczkowa
mieszanina  enacjomerów  nie  wykazuje  optycznej
czynności i nosi nazwę mieszaniny recemicznej

Document Outline