Enzymatyka

biologia
biotechnologia
chemia
fizyka
informatyka
ochrona środowiska

ogólnouniwersyteckie

Student powinien posiadać podstawową wiedzę w zakresie chemii organicznej i współczesnej biochemii. W szczególności pomocna jest wiedza dotycząca budowy białek, ich właściwości fizyko-chemicznych oraz oddziaływań między związkami drobno- i wielkocząsteczkowymi.

w sali

Na wykładach zostanie przedstawiona podstawowa wiedza odnośnie różnorodności budowy, specyficzności i działania enzymów. Zostaną omówione, poparte przykładami, teorie dotyczące mechanizmów katalizy i kinetyki enzymów. Zostaną także pokazane zastosowania układów enzymatycznych w procesach biotechnologicznych.

Zadania te będą realizowane poprzez szczegółowe omówienie: właściwości katalitycznych i kinetycznych poszczególnych klas enzymów. Przedstawiona zostanie złożoność kompleksów i układów bioenergetycznych.

Wykład ma za zadanie :

- wytłumaczenie powiązania między prawami termodynamicznymi, teorią stanu przejściowego, powstawaniem wiązań chemicznych a reakcjami katalizowanym przez układy enzymatyczne

- przedstawienie teorii wyjaśniających mechanizmy katalizy enzymatycznej w odniesieniu do przestrzennej budowy enzymów

- omówienie kinetyki reakcji enzymatycznych (Michaelisa-Menten, wielo-substratowej, kooperacyjnej) w odniesieniu do złożoności struktur enzymów i typu katalizowanej reakcji

- omówienie klas enzymów i zróżnicowanych strategii katalitycznych, w tym mechanizmów tworzenia kompleksów enzymatycznych

- omówienie na przykładach znaczenia kofaktorów i reszt aminokwasowych w specyficzności katalitycznej i substratowej

- omówienie budowy układów bioenergetycznych, teorii chemiosmotycznej i mechanizmów wzbidzenia fotochemicznego

- odniesienie się do teorii ewolucji enzymów

- omówienie na przykładach zastosowania enzymów i układów enzymatycznych w różnych gałęziach biotechnologii

- wprowadzenie do praktyki laboratoryjnej pracy z enzymami i układami enzymatycznymi

Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L Biochemia, PWN, Warszawa

Witwicki J, Ardelt W (red.) (1984) Elementy Enzymologii, PWN, Warszawa

Zgirski A, Gondko R (1998) Obliczenia biochemiczne, PWN, Warszawa

Materiały dostarczone przez prowadzącego

Po zaliczeniu przedmiotu student:

Identyfikuje i definiuje za pomocą narzędzia chemii i fizyki mechanizmy działania enzymów na poziomie molekularnym (K_W01)

Rozumie budowę i właściwości podstawowych typów makrocząsteczek biologicznych i relacje między nimi, w szczególności rozumie związek między budową przestrzenna białka enzymatycznego, obecnością reszt funkcyjnych a własnościami katalitycznymi enzymów (K_W03)

Zna dzieje życia na Ziemi oraz rozumie przyczyny różnorodności strategii katalitycznych (K_W11)

Zna podstawowe techniki laboratoryjne stosowane we współczesnych badaniach enzymologicznych (K_W14)

Czyta ze zrozumieniem naukowe i popularnonaukowe teksty biologiczne w języku obcym - potrafi zanalizować prace doświadczalną z zakresu enzymologii i bioenergetyki (K_U02)

Poszerza zainteresowania w obrębie nauk przyrodniczych o tematykę dotycząca mechanizmów katalizy, różnorodności enzymów i układów enzymatycznych (K_K01)

Egzamin pisemny składający się z dwóch części. Pierwsza dotyczy analizy, według podanego na egzaminie schematu, artykułu naukowego z zakresu badań enzymologicznych. Artykuł student losuje z puli przygotowanej przez prowadzącego na dwa tygodnie przed terminem egzaminu. Druga część składa się z pytań dotyczących podstawowych pojęć i faktów omawianych na wykładzie. Obie części są równorzędne, a do zaliczenia egzaminu wymagany jest wynik co najmniej 50%.