Kontakt
dr SÅ‚awomir Orzechowski
Bud 37 P/12B (Wejście E)
Tel: [phone]
Konsultacje: śr: 14-15, pt: 14-15
Konsultacje: śr: 14-15, pt: 14-15
Zaliczenie przedmiotu:
zaliczenie ćwiczeń (pow 51% mo\
liwych do zdobycia
punktów, ew. kolokwium zaliczeniowe  materiał 
skrypt SGGW)
pisemny egzamin, dla osób z oceną 4,5 i 5,0 z zaliczenia
tylko z materiału, którego nie było na kolokwiach
czÄ…stkowych  forma  0
wd 1 1
Zalecana literatura, w tym
podręczniki i skrypty:
Biochemia  J.M. Berg, J.L.
Tymoczko, L. Stryer PWN 2005 i
póz
niejszy
Krótkie wykłady Biochemia -
B.D. Hames, N. M. Hooper, PWN
2002 i póz
niejszy
Naturalne zwiÄ…zki organiczne A
Naturalne zwiÄ…zki organiczne A
Kołodziejczyk PWN 2004 i
póz
niejszy
Biochemistry with clinical
correlations T.M. Devlin 2002 i
póz
niejszy
Biochemistry  D. Voet, J.G. Voet
Materiały do ćwiczeń z
biochemii, SGGW, 2001 i
póz
niejszy
wd 1 2
Wykład 1
Podstawowe pojęcia, struktura komórki,
katabolizm i anabolizm. Organiczne zwiÄ…zki
azotu.
Podstawowe pojęcia
Metabolizm, przemiana materii - całokształt
przemian biochemicznych i towarzyszÄ…cych im
przemian energii, zachodzących w komórkach
\
ywych organizmów. Reakcje metaboliczne dzieli
siÄ™ na anabolizm i katabolizm.
wd 1 4
Szlaki metaboliczne w komórce
Szlak
metaboliczny
ciÄ…g (szereg)
reakcji
zachodzÄ…cych
zachodzÄ…cych
kolejno po sobie i
prowadzÄ…cych do
powstania
charakterystyczne
go produktu (lub
produktów np.
glikoliza).
wd 1 5
 Cykle biochemiczne 
odmiana szlaków
metabolicznych, gdzie część
metabolicznych, gdzie część
produktów jest jednocześnie
substratami dla pierwszych
reakcji. Tego rodzaju szlaki
zataczają swoiste koło (np.:
Cykl Kresa).
wd 1 6
Oddziaływania molekularne
WiÄ…zania kowalencyjne (C-C, C=O); energia wiÄ…zania powy\
ej 300 kJ x
mol-1
WiÄ…zania elektrostatyczne; energia wiÄ…zania (2 przeciwne Å‚adunki w
wodzie, odległe o 0,3 nm) ok. 6 kJ x mol-1
WiÄ…zania wodorowe; energia wiÄ…zania ok. 4-13 kJ x mol-1
WiÄ…zania wodorowe; energia wiÄ…zania ok. 4-13 kJ x mol-1
Wiązania van der Waalsa; energia wiązania (dla 1 pary atomów) ok. 2-4
kJ x mol-1
Oddziaływania hydrofobowe (w środowisku wodnym) i odpychanie się
atomów (zawada przestrzenna)
WiÄ…zanie wodorowe:
WiÄ…zanie kowalencyjne:
wd 1 7
Reakcje termodynamicznie korzystne
i niekorzystne sÄ… ze sobÄ… sprzÄ™\
one.
Reakcja: A+B"!C+D
"G = 0 reakcja nie zachodzi/
Wzór na zmianę energii swobodnej:
stan równowagi
"G > 0 reakcja
"G > 0 reakcja
[C][D]
[C][D]
"G = "Go + RT ln termodynamicznie niekorzystna
[A][B]
"G < 0 reakcja
[A], [B], [C], [D]  molowe stÄ™\
enia substancji,
termodynamicznie korzystna
"Gº  zmiana standardowej energii swobodnej
R  stała gazowa, T  temp absolutna (K)
ATP  adenozynotrifosforan
wd 1 8
Aminokwasy  elementarne składniki
białek, peptydów i ich pochodnych
CÄ…
zwiÄ…zki zawierajÄ…ce co najmniej
po 1 grupie aminowej  NH2 i
karboksylowej -COOH
Aminokwasy  białkowe : centralny
atom węgla; węgiel Cą, do
którego przyłączony jest atom
którego przyłączony jest atom
aldehyd D-glicerynowy L-alanina D- alanina
wodoru, grupa Ä…-aminowa,
grupa Ä…-karboksylowa oraz
O
grupa boczna o zró\
nicowanej
H
N
budowie.
OH
Z wyjÄ…tkiem glicyny aminokwasy
budujące białko, w związku z
występowaniem węgla
Prolina - iminokwas
asymetrycznego  CÄ…, majÄ…
O
konfiguracjÄ™ L (grupa NH2- z
CÄ…
H2N
lewej strony we wzorze
OH
strukturalnym).
glicyna
wd 1 9
Zmiana stanu jonizacji aminokwasów,
w zale\
ności od pH.
Jon obojnaczy
punkt izoelektryczny   pI  wartość pH, w którym sumaryczny ładunek wynosi 0
wd 1 10
Podział aminokwasów
aminokwasy
Naturalne (D, L) Syntetyczne (DL, L, D)
Białkowe (L) Niebiałkowe (D, L)
Pierwszorzędowe (kodowane)
endogenne
egzogenne
drugorzędowe
trzeciorzędowe
wd 1 11
Aminokwasy naturalne, białkowe, pierwszorzędowe;
hydrofobowe z alifatycznymi i aromatycznymi
grupami bocznymi
Glicyna (Gly, G), alanina (Ala, A),
walina (Val, V), leucyna (Leu, L),
izoleucyna (Ile, I), metionina (Met,
Leu Pro
Ile
M), prolina (Pro, P), cysteina (Cys, C)
M), prolina (Pro, P), cysteina (Cys, C)
Fenyloalanina (Phe, F),
tyrozyna (Tyr, Y), tryptofan (Trp, W)
Trp
Phe
wd 1 12
Aminokwasy naturalne, białkowe, pierwszorzędowe;
z grupami bocznymi obdarzonymi Å‚adunkiem i
polarne, bez Å‚adunku
Arginina (Arg, R) , lizyna (Lys, K),
histydyna (His, H), asparaginian
(Asp, D), glutaminian (Glu, E)
N
NH
N
C
H H2N NH2
Arg His Glu
imidazol guanidyna
Seryna (Ser, S), treonina (Thr, T),
asparagina (Asn, N),
glutamina (Gln, Q)
Gln
Ser Thr
wd 1 13
Aminokwasy naturalne, białkowe,
pierwszorzędowe; egzogenne (AKE, niezbędne)
Grupa aminokwasów, które
nie mogą być
syntetyzowane w
organizmie zwierzęcym i
muszą być dostarczane w
muszą być dostarczane w
po\
ywieniu
po\
ywieniu
Do aminokwasów
egzogennych dla człowieka
zalicza się 8 aminokwasów:
fenyloalanina, izoleucyna,
leucyna, lizyna, metionina,
treonina, tryptofan, walina
u dzieci dodatkowo:
histydyna i arginina
wd 1 14
wd 1 15
Aminokwasy naturalne, niebiałkowe
Wytwarzane sÄ… w
organizmach \
ywych,
mogą wchodzić w skład
peptydów, ale nie mo\
na
peptydów, ale nie mo\
na
hydroksyprolina, ornityna
hydroksyprolina, ornityna
ich uzyskać w wyniku
hydrolizy białek
hydroksyprolina  obecna w
kolagenie stabilizuje go w tkance
łącznej i kościach 
nieprawidłowości  szkorbut,
ornityna, cytrulina  występują w
cyklu mocznikowy,
kwas ł-aminomasłowy  GABA,
przenosi impulsy nerwowe -
GABA cytrulina
produkt dekarboksylacji
glutaminianu ),
wd 1 16
Aminokwasy kontaktowe
Najbardziej reaktywne
aminokwasy, często
występujące w centrach
aktywnych enzymów:
kwas asparaginowy, kwas
kwas asparaginowy, kwas
glutaminowy, lizyna,
histydyna, seryna, treonina,
cysteina
Model miejsca aktywnego anhydrazy
węglanowej. Widoczne trzy histydyny i jedna
grupa hydroksylowa koordynujÄ…ce jon cynku,
będący kofaktorem tego enzymu
wd 1 17
Aminy  arylowe i alkilowe pochodne
amoniaku
Aminy biogenne
powstają jako produkty rozkładu
aminokwasów wchodzących w skład
białek są substancjami spotykanymi w
naturze. Jako tzw. aminy biogenne
powstajÄ… w wyniku dekarboksylacji
aminokwasów. Często są to bardzo
aminokwasów. Często są to bardzo
toksyczne substancje o silnym działaniu
fizjologicznym. Nale\
Ä… do nich:
putrescyna (powstaje z ornityny),
kadaweryna (z lizyny),
tyramina (z tyrozyny),
histamina (z histydyny),
tryptamina (z tryptofanu).
cysteamina  składnik CoA, produkt
dekarboksylacji cysteiny,
wd 1 18
Azotany (V) i azotany (III)
-
O
-
- +
O O
O N
N
O
Azotan (V) Azotan (III)
azotany azotyny
wd 1 19
N-nitrozoaminy
wd 1 20
Neurotransmitery, tzw.
katecholoaminy (pochodne tyrozyny)
HO
H2N
2
O
HO
tyrozyna
wd 1 21
Pierścienie heterocykliczne z azotem
O
NH2
N
N
Pirydoksyna pirydoksal
Pirydoksyna pirydoksal
witamina B6
pirydyna Amid kwasu nikotynowego
witamina PP
N
N
pirazyna
wd 1 22
Zasady azotowe występujące w
kwasach nukleinowych
O
NH2 NH2 O
O
H3C
N N
NH
N N NH
NH
NH NH
N NH2
N NH O NH O
NH O
adenina (A) cytozyna (C) guanina (G) tymina (T) uracyl (U)
N
A, C, G, - DNA i RNA,
N
N
T  tylko DNA,
U  tylko RNA
N
N
N
H
puryna
pirymidyna
wd 1 23
Alkaloidy
nikotyna
efedryna
wd 1 24