Marzec 2011
Tematy I-go sprawdzianu z biochemii dla studentów weterynarii
Struktura i Funkcja Makrocząsteczek
Typy wiązań i oddziaływań chemicznych istotnych dla elementarnych struktur organizmów żywych (patrz podręczniki i wykłady z chemii) wiazania mocne - kowalencyjne, wiązania słabe - siły wan der Wasala, wiązania wodorowe; wiązania jonowe, wiązania:hydrofobowe jako tzw. złącza entropowe. Udział każdego z wymienionych typów wiązań w elementarnych strukturach biologicznych.
Białka i peptydy
Definicja i podział aminokwasów. Wzory aminokwasów wchodzących w skład białek. Zasady pisania i nazewnictwa peptydów. Przykłady naturalnych peptydów - budowa, występowanie i funkcje biologiczne. Funkcje biologiczne białek.
I-rzędowa struktura białek: definicja, różnice w jakościowym i ilościowym składzie aminokwasowym białek.
Definicja struktury II-rzędowej. Rezonansowy charakter wiązania peptydowego i jego wpływ na kształt szkieletu kowalencyjnego białek. Kolejność atomów aminokwasowych w szkielecie kowalencyjnym białek, pojęcie kątów walencyjnych poszczególnych atomów oraz kątów torsyjnych wokół osi wiązań. Typy struktur drugorzędowych: α-helisa, β-struktura, zwrot β. Pętle Ω jako przykład struktury nieregularnej. Wpływ reszt aminokwasowych na II-rzędową strukturę białek. Znaczenie wiązań wodorowych dla trwałości struktur II-rzędowych białek i peptydów. Przykłady białek fibrylarnych - kolagen, α-keratyny, fibroina. Pojęcie motywu strukturalnego, podać przykłady. Domeny jako fragmenty morfologiczne i funkcjonalne białek
III-rzędowa struktura łańcuchów polipeptydowych oraz wiązania decydujące o jej powstawaniu, utrzymaniu i utrwaleniu. Reguły fałdowania motywów II-gorzędowych w struktury III-go rzędu. Struktura i funkcja biologicvzna mioglobiny - pierwszego białka o poznanej strukturze III-rzędowej.
IV-rzędowa struktura białek: definicja, rodzaje wiązań chemicznych łączących podjednostki (protomery). Konsekwencje IV-rzędowej struktury białek: efekt kooperacji i efekt allosteryczny oraz ich znaczenie. Cząsteczka hemoglobiny jako przykład białka o strukturze IV-rzędowej. Hb utlenowana i nieutlenowana, formy T i R .Tlen , H+ , CO2 oraz 2,3-bis-fosfo-glicerynian jako efektory allosteryczne Hb.
Pokrewieństwa strukturalne pomiędzy białkami. Pojęcie rodziny białek w sensie genetycznym (i ewolucyjnym). Kryteria klasyfikacji białek.
Denaturacja białek - definicja, fizyczne i chemiczne czynniki denaturujące. Sposoby zapobiegania denaturacji. Zdolność do powrotnego odtwarzania zniszczonych struktur białkowych.
Białka jako polielektrolity. Dysocjujące reszty aminokwasowe a pochodzenie ładunków elektrycznych białek. Punkt izoelektryczny białek. Fizykochemiczne i biologiczne własności białek wynikające z ich ładunków elektrycznych: ruchliwość elektroforetyczna, wiązanie wody, soli i niektórych związków organicznych. Własności moderatorowe (buforowe), rozpuszczalność, wysalanie. Koloidowy charakter roztworów białkowych, ciśnienie onkotyczne, jego wielkość i jego znaczenie. Równowaga Donnana i jej znaczenie biologiczne (patrz podręcznik biofizyki). Sposoby rozdzielania mieszanin białkowych (izolacja białek): elektroforeza, sączenie molekularne, chromatografia jonowymienna, Ultrawirowanie białek: szybkość i stała sedymentacji i jej zależność od ciężaru i kształtu cząsteczek. Metody wykrywania białek w roztworach oraz najważniejsze metody pomiaru stężenia białek (patrz skrypt do ćwiczeń). Najważniejsze własności optyczne roztworów białek oraz inne właściwości białek wykorzystywane w różnych metodach pomiaru ich stężenia.
Kwasy nukleinowe (wiadomości elementarne)
Powtórzenie wiadomości z chemii dotyczących puryn i pirymidyn; nomenklatura ich pochodnych. Definicja nukleozydu i nukleotydu. Zasady azotowe wchodzące w skład kwasów nukleinowych - wzory i występowanie. Wzory nukleotydów budujących kwasy nukleinowe. Struktura polinukleotydu. Struktura RNA i DNA. Znaczenie biologiczne kwasów nukleinowych. Definicje pojęć replikacji, transkrypcji i translacji. Co to jest kod genetyczny?
Mutacje: definicja, rodzaje i ich konsekwencje biologiczne. Pojecie choroby genetycznej. Hemoglobinopatie.