Zagadnienia do egzaminu z biochemii (studia niestacjonarne) Aminokwasy, białka, cukry i ich metabolizm 1. Aminokwasy, wzór ogólny i charakterystyczne grupy. 2. Wiązanie peptydowe. 3. Białka, ich struktura. 4. Białka pokarmowe jako źródło aminokwasów. Aminokwasy endo i egzogenne. 5. Hydroliza białek w przewodzie pokarmowym człowieka. Enzymy przewodu pokarmowego uczestniczące w hydrolizie białek. 6. Przemiany aminokwasów (dekarboksylacja, transaminacja, oksydacyjna dezaminacja glutaminianu) - i ich znaczenie w metabolizmie. 7. Przemiana azotu amonowego w mocznik. 8. Budowa hemoglobiny i mioglobiny, ich rola w zaopatrzeniu tkanek w tlen, krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny i mioglobiny. 9. Podstawowe pojęcia przyjęte w enzymologii. 10. Klasyfikacja enzymów. 11. Mechanizm działania enzymów. 12. Kinetyka reakcji enzymatycznej Michaelisa-Menten. 13. Wpływ temperatury i ph na aktywność enzymatyczną. 14. Witaminy a koenzymy. 15. Pojęcie związków wysokoenergetycznych. 16. ATP jako uniwersalny nośnik energii. 17. Kwas 1,3-dwufosfoglicerynowy, kwas fosfoenolopirogronowy, fosfokreatyna jako związki wysokoenergetyczne- ich rola biologiczna. 18. Cukry -ich budowa i własności fizyczne i chemiczne. 19. Budowa glukozy, laktozy, sacharozy, maltozy, skrobi i glikogenu. 20. Hydroliza wielocukrów i dwucukrów w przewodzie pokarmowym człowieka. 21. Rola insuliny w transporcie glukozy do komórek mięśniowych. 22. Rola rezerwy glikogenowej w wątrobie i mięśniach szkieletowych. 23. Fosforoliza glikogenu.. 24. Glikoliza w warunkach beztlenowych i tlenowych. Fosforylacje substratowe towarzyszące tej przemianie. 25. Zysk energetyczny z utlenienia glukozy do mleczanu oraz pełnego utlenienia glukozy w mięśniach szkieletowych. 26. Utlenienie acetylo-coa w cyklu Krebsa. Cykl Krebsa jako źródło wodorów dostarczanych na łańcuch oddechowy. Reakcje cyklu Krebsa uwalniające CO 2. Transport CO 2 do płuc. 27. Łańcuch oddechowy i fosforylacja oksydacyjna.. 28. Glukoneogeneza - jej mechanizm i komórkowa lokalizacja przemian. 29. Cykl Corich (mięśniowo-wątrobowy). 30. Substraty zużywane przez wątrobę w procesie glukoneogenezy. 31. Reakcje syntezy glikogenu z glukozy w mięśniach i wątrobie. 32. Cykl pentozowy i jego znaczenie w metabolizmie. Tłuszcze i ich metabolizm 1. Tłuszcze właściwe, ich struktura i własności fizyczne. Kwasy tłuszczowe: stearynowy, palmitynowy, mirystynowy i ich aktywne formy acylo-coa. 2. Trawienie tłuszczów. 3. Lipoliza w komórce tłuszczowej i wyrzucanie wolnych kwasów tłuszczowych (FFA) i glicerolu do krwi. Losy glicerolu uwolnionego w trakcie lipolizy.
4. Aktywacja kwasów tłuszczowych w cytoplazmie komórki mięśniowej. Dwa źródła kwasów tłuszczowych: lipoliza tłuszczów w komórce tłuszczowej oraz lipoliza tłuszczów wewnątrzmięśniowych. 5. Rola karnityny w transporcie AcyloCoA do mitochondrium 6. - oksydacja kwasów tłuszczowych jako proces dostarczający acetylo CoA do cyklu Krebsa oraz pary wodorów na łańcuch oddechowy. 7. Ciała ketonowe i ich powstawanie w wysiłku. 8. Bilanse energetyczne -oksydacji. Synteza ATP i zużycie tlenu przez łańcuch oddechowy w trakcie przebiegu tego procesu. 9. Biosynteza kwasów tłuszczowych lokalizacja komórkowa przemian, charakter procesu, pochodzenie NADPH do biosyntezy. Metabolizm wysiłkowy 1. Fosforany wysokoenergetyczne (ATP, CP) i ich pula komórkowa. 2. Bioenergetyka skurczu mięśnia. Układ białek mięśnia szkieletowego w skurczu i rozkurczu. ATP jako bezpośrednie źródło energii do pracy mięśnia. Hydroliza ATP i regulacja tego procesu poprzez zmiany stężeń jonów wapnia. Resynteza ATP jako warunek kontynuacji pracy mięśnia. 3. Fosfokreatyna jako rezerwa wiązań wysokoenergetycznych. 4. Cztery mechanizmy resyntezy (odbudowy) ATP pozwalające na kontynuowanie pracy. 5. Podział wysiłków na tlenowe i beztlenowe w zależności od zaangażowania poszczególnych systemów resyntezy ATP. 6. Zaangażowanie poszczególnych systemów resyntezy ATP w zależności od intensywności pracy. Wyrażenie intensywności pracy jako % zaangażowania pułapu tlenowego (VO 2 max). Pojęcie pułapu tlenowego. Klasyfikacja intensywności wysiłku fizycznego 7. Udział poszczególnych systemów resyntezy ATP w wysiłkach o różnych intensywnościach. 8. Udział poszczególnych systemów resyntezy ATP w wysiłkach o różnym czasie trwania. 9. Dyscypliny sportowe wykorzystujące ATP i fosfokreatynę jako główne źródło energii. Zmiany w poziomie ATP i fosfokreatyny w mięśniach w zależności od rodzaju i intensywności wysiłku. 10. Zmiana aktywności enzymów cyklu Krebsa i łańcucha oddechowego w wyniku treningu wytrzymałościowego. Konsekwencje metaboliczne tego zjawiska. 11. Pojęcie ph, wartości ph komórki mięśniowej i krwi w warunkach spoczynku, oraz po intensywnej pracy. 12. Bufory krwi. Równowaga kwasowo-zasadowa. Obrona ustroju przed zakwaszeniem. 13. Udział utleniania kwasów tłuszczowych jako pośredniego źródła energii w warunkach spoczynku oraz przy pracy o różnych intensywnościach. 14. Różnice w aktywności enzymów -oksydacji w mięśniu nie trenowanym lub zaadaptowanym do wysiłku wytrzymałościowego. 15. Biochemiczne podstawy adaptacji do treningu o charakterze beztelowym.
Integracja i regulacja metabolizmu 1. Integracja metabolizmu- możliwości wzajemnej konwersji węglowodanów, tłuszczy i białek. 2. Mechanizmy regulacji tempa metabolizmu poprzez zmiany aktywności układów enzymatycznych. 3. Hormony, ich podział pod względem budowy chemicznej i mechanizmów oddziaływania. 4. Mechanizm hormonalnego oddziaływania glukagonu i hormonów katecholowych na metabolizm glikogenu. Cykliczny AMP i jego rola w regulacji hormonalnej. 5. Mechanizm działania hormonów steroidowych. 6. Mechanizm działania insuliny
Zagadnienia do zaliczenia ćwiczeń z biochemii Podstawowe pojęcia z chemii nieorganicznej i organicznej Dysocjacja wody. Iloczyn jonowy wody. Pojęcie ph Bufory, mechanizm działania buforów, bufory krwi Sposoby wyrażania stężeń roztworów Białka i aminokwasy Aminokwasy. Izomeria optyczna aminokwasów. Jony obojnacze aminokwasów. Punkt izoelektryczny. Wiązanie peptydowe. Peptydy, białka. Struktura przestrzenna białek (pierwszo-, drugo-, trzecio- i czwartorzędowa). Wiązania stabilizujące strukturę białek. Budowa i funkcja hemoglobiny i mioglobiny. Krzywa dysocjacji hemoglobiny. Efekt Bohra. Proteoliza białek. Przemiany aminokwasów: dekarboksylacja, transaminacja oksydacyjna dezaminacja aminokwasów znaczenie tych przemian w metabolizmie aminokwasów Cykl mocznikowy przebieg, bilans energetyczny cyklu i lokalizacja komórkowa Enzymy, witaminy Budowa enzymów Modele działania enzymów Fishera klucz do zamka i Koshlanda indukowanego dopasowania Teoria Michaelisa (równanie reakcji enzymatycznej, wykres v S), równanie Michaelisa Znaczenie Vmax i Km Hamowanie kompetycyjne i niekompetycyjne reakcji enzymatycznej Klasyfikacja enzymów Koenzymy oksydoreduktaz Podział witamin przykład witamin rozpuszczalnych w wodzie, w tłuszczach, awitaminozy witaminy i koenzymy Cukry Izomeria cukrów: epimery, ketozy-aldozy (przykład), struktury cykliczne (piranozy, furanozy), własności fizyczne i chemiczne cukrów Wiązania glikozydowe Polisacharady zapasowe (skrobia, glikogen, ich budowa) Enzymy rozkładające wiązania glikozydowe Dwa tory rozkładu glikogenu (trawienny i endogenny) Glikoliza beztlenowa lokalizacja w komórce Fosforylacja na poziomie substratu w glikolizie Beztlenowa przemiana pirogronianu Bilans energetyczny glikolizy beztlenowej Cykl Cori Tlenowa przemiana pirogronianu, jej lokalizacja komórkowa i bilans energetyczny Cykl Krebsa (substraty, ilość CO2, bilans energetyczny, fosforylacja na poziomie substratu w cyklu Krebsa), Łańcuch oddechowy, lokalizacja komórkowa cyklu, zasady organizacji przemian w łańcuchu oddechowym, fosforylacja oksydacyjna Mechanizm sprzężenia fosforylacji oksydacyjnej z łańcuchem oddechowym Wydajność łańcucha oddechowego i jego znaczenie w metabolizmie energetycznym człowieka Glukoneogeneza, lokalizacja komórkowa cyklu Biosynteza glikogenu Cykl pentozofosforanów, lokalizacja tkankowa, znaczenie tego cyklu.
Tłuszcze Budowa, własności fizyczne Trawienie tłuszczów enzymy lipolityczne. Lipoproteiny -oksydacja, etapy cyklu, koenzymy. Rola karnityny w transporcie AcyloCoA do mitochondrium. BILANS energetyczny oksydacji (jeden obrót cyklu oraz pełny bilans degradacji kwasu palmitynowego C16, stearynowego C18, mirystynowego C14, arachidonowego C20. Biosynteza kwasów tłuszczowych, źródła NADPH do biosyntezy. Różnice pomiędzy -oksydacją a biosyntezą (lokalizacja, enzymy, koenzymy). Hormony Podział hormonów ze względu na ich budowę chemiczną. Podział hormonów ze względu na mechanizm ich działania. Mechanizm hormonalnego oddziaływania glukagonu i adrenaliny na degradację glikogenu (hormony działające na receptory błonowe). Cykliczny AMP jego rola w regulacji hormonalnej metabolizmu węglowodanów, mechanizm działania hormonów steroidowych (na co oddziaływują i w jaki sposób) mechanizm działania insuliny Bioenergetyka Związki wysokoenergetyczne, ATP jako uniwersalny nośnik energii