Παρουσίαση/Προβολή

Περιεχόμενο μαθήματος

Διάλεξη 01:
Εισαγωγή.

Διάλεξη 02: Αμινοξέα, πεπτίδια, πρωτεΐνες

Γενικά: Γιατί μας ενδιαφέρει η μελέτη των πρωτεϊνών. Τί είναι αμινοξέα, χαρακτηριστικά αμινοξέων (α-αμινοξέα, πλευρική αλυσίδα, ονοματολογία). Παρουσίαση χαρακτηριστικών αμινοξέων (Κυστεΐνη).

Πρωτοταγές επίπεδο δομής: Τι είναι πρωτοταγές επίπεδο δομής, από τι καθορίζεται. Τι είναι πεπτίδιο. Τι είναι πεπτιδικός δεσμός. Παρουσίαση/ονοματολογία πεπτιδικής αλυσίδας (N-C). Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του πεπτιδικού δεσμού.

Δευτεροταγές επίπεδο δομής: Γενικά. Τι είδους δεσμοί την καθορίζουν (Ρόλος των δεσμών υδρογόνου στο επίπεδο δομής). α-Έλικας. β-Πτυχωτή επιφάνεια (παράλληλη, αντιπαράλληλη). β-στροφή. Οργάνωση δευτεροταγών δομών. Παραδείγματα δευτεροταγών δομών.

Τριτοταγές επίπεδο δομής: Τι είναι και από τι εξαρτάται. Παραδείγματα τριτοταγών δομών.

Τεταρτοταγές επίπεδο δομής: Τι είναι τεταρτοταγές επίπεδο δομής. Παραδείγματα τεταρτοταγών δομών.

Διάλεξη 03: Υδατάνθρακες (σάκχαρα)

Γενικά: Βιβλιογραφία για τα σάκχαρα και γλυκοβιολογία. Ποια ήταν η θεωρία για τα σάκχαρα μέχρι σήμερα. Τι έχει αλλάξει στη γνώση της βιοχημείας των σακχάρων. Παραδείγματα ρόλου των σακχάρων στη βιοχημεία.

Μονοσακχαρίτες: Τι είναι υδατάνθρακες, σάκχαρα. Τα πιο απλά σάκχαρα είναι μονοσακχαρίτες. Τα πιο απλά σάκχαρα είναι τριόζες. Οι μονοσακχαρίτες είναι αλδεΰδες ή κετόνες. Στερεοχημεία υδατανθράκων με προβολές Fischer. Τα σάκχαρα έχουν ασύμμετρα κέντρα άνθρακα. Τα σάκχαρα έχουν στερεοχημεία D (ή R). Ισομέρεια, συντακτικά ισομερή, στερεοισομερή. Τα σάκχαρα υπάρχουν σε κυκλική μορφή. Τα σάκχαρα υπάρχουν σε κυκλική μορφή ― Μηχανισμός. Κυκλοποίηση υδατανθράκων και προβολές κατά Haworth. Κυκλοποίηση μιας αλδοεξόζης (γλυκόζη). Κυκλοποίηση μιας κετοεξόζης (φρουκτόζη). Κυκλοποίηση ριβόζης (βλέπε RNA και DNA). Νέο ασύμμετρο κέντρο άνθρακα από κυκλοποίηση ημιακετάλης. Οι δακτύλιοι Haworth δεν είναι επίπεδοι. Η γλυκόζη είναι αναγωγικό σάκχαρο.

Δισακχαρίτες: Τι είναι δισακχαρίτες ― Γλυκοζιτικός δεσμός μέσω οξυγόνου (Ο). Οι δισακχαρίτες έχουν πολικότητα. Άλλοι γνωστοί δισακχαρίτες.

Πολυσακχαρίτες: Αποθηκευτικές μορφές καυσίμων και δομικός ρόλος. Άμυλο (φυτικά κύτταρα, starch). Γλυκογόνο (ζωικά κύτταρα, glycogen). Κυτταρίνη (ζωικά κύτταρα, cellulose).

Πολυσακχαρίτες συζευγμένοι με πρωτεΐνες: N-συνδεδεμένα σάκχαρα.

Διάλεξη 04: Λιπίδια, βιολογικές μεμβράνες

Εισαγωγή: Οι βιολογικές μεμβράνες των κυττάρων είναι δομές λιπιδίων. Τι είναι λιπίδια και πως ταξινομούνται. Κατηγορίες λιπιδίων.

Λιπαρά οξέα: Βασικά συστατικά των λιπιδίων (αρίθμηση, κορεσμένα ή ακόρεστα). Cis ή Trans μορφή. Η δομή τους επηρεάζει τη ρευστότητα τους.

Αποθηκευτικά λιπίδια: Τριακυλογλυκερόλες (τριγλυκερίδια). Κηροί.

Δομικά λιπίδια - φωσφολιπίδια: Με ομάδα εξέδρας γλυκερόλη. Εξέδρα γλυκερόλης με διάφορες αλκοόλες. Σφιγγομυελίνη με βάση σφιγγοσίνης.

Δομικά λιπίδια - γλυκολιπίδια: Γαλακτολιπίδια. Γλυκοσφιγγολιπίδια.

Δομή κυτταρικής μεμβράνης: Τα μεμβρανικά λιπίδια είναι αμφιπαθή μόρια. Τα φωσφολιπίδια και τα γλυκολιπίδια σχηματίζουν διμοριακά φύλλα σε περ. H2O. Ο σχηματισμός των διμοριακών φύλλων εξαρτάται από διάφορες δυνάμεις. Η ρευστότητα των μεμβρανών εξαρτάται από σύσταση λιπαρών οξέων. Η χορεστερόλη (στεροειδή) ρυθμίζει τη ρευστότητα της μεμβράνης. Κατανομή των διαφόρων τύπων λιπιδίων στα διμοριακά φύλλα.

Ρόλος των λιπιδίων στις βιολογικές μεμβράνες: Διαφορετικά λιπίδια σε οργανίδια. Στις βιολογικές μεμβράνες υπάρχουν λιπιδικές σχεδίες. Οι λιπιδικές σχεδίες συμμετέχουν στη λειτουργία των πρωτεϊνών. Οι λιπιδικές σχεδίες εμφανίζουν δυναμική συμπεριφορά. Παραδείγματα κυτταρικής μεμβράνης.

Διάλεξη 05: Νουκλεϊκά οξέα

Γενικά: Από τα νουκλεϊκά οξέα στις πρωτεΐνες. Νουκλεοτίδια ― δομικές μονάδες νουκλεϊκών οξέων: Τι είναι νουκλεϊκό οξύ. Το DNA και το RNA διαφέρουν ως προς το περιεχόμενο σάκχαρο. Τα νουκλεϊκά οξέα περιέχουν φωσφορικές ομάδες. Οι βάσεις στα νουκλεϊκά οξέα διαφέρουν. Ορισμοί για νουκλεοζίδιο και νουκλεοτίδιο. Διαφορά νουκλεοζίδιο από νουκλεοτίδιο. Ονομασίες και δομές νουκλεοτιδίων.
Αλυσίδα νουκλεϊκού οξέος: Τα νουκλεοτίδια συνδέονται με φωσφοδιεστερικέςγέφυρες. Τα νουκλεϊκά οξέα έχουν πολικότητα και ονοματολογία.

Ζεύγος αλυσίδων νουκλεϊκού οξέος: Διπλή έλικας λόγω δεσμών υδρογόνου μεταξύ βάσεων. Οι βάσεις των νουκλεϊκών οξέων είναι δότες και δέκτες δεσμών υδρογόνου. Ζεύγος αδενίνης – θυμίνης (AT pair base). Ζεύγος γουανίνης – κυτοσίνης(GC pair base). Δομή του DNA κατά τους Watson και Crick.

Σταθερότητα νουκλεϊκών οξέων: Γιατί το DNA έχει αντι-παράλληλες αλυσίδες. Γιατί ο φωσφοδιεστερικός δεσμός βρίσκεται στο εξωτερικό μέρος του πολυμερούς. Γιατί το DNA περιέχει 2’-δεόξυριβόζη.

Διάλεξη 06: Εισαγωγή στο μεταβολισμό ― βιοενεργητική

Μεταβολισμός ― βιοενεργητική: Τι είναι μεταβολισμός. Μεταβολή ελεύθερης ενέργειας κατά Gibbs. Μη αυθόρμητες αντιδράσεις. Μετατρέποντας τις μη αυθόρμητες σε αυθόρμητες αντιδράσεις. Τι είναι το ATP. Η υδρόλυση του ATP απελευθερώνει ενέργεια. Γιατί το ATP είναι αποτελεσματικός δότης της φωσφορικής ομάδας. Ο ρόλος του λόγου ATP/ADP. Γιατί το ATP δεν μπορεί να είναι μέσο αποθήκευσης ενέργειας. Δυναμικό μεταφοράς φωσφορικής ομάδας.

Σύνδεση ενεργειακών μεταβολών με γλυκόλυση: Η οξείδωση της γλυκόζης είναι η πηγή ενέργειας για το λόγο ADP/ATP. Πρώτη (1η) αντίδραση σύνθεσης ενός (1) μορίου ATP στη γλυκόλυση. 2η αντίδραση σύνθεσης ενός (1) μορίου ATP στη γλυκόλυση.

Διάλεξη 07: Γλυκόλυση

Βασικές έννοιες για την κατανόηση της γλυκόλυσης: Οξείδωση (καταβολισμός) και αναγωγή (αναβολισμός). Αντίδραση οξείδωσης. Συμπαράγοντας NAD+/NADH (cofactor). Αντίδραση οξειδοαναγωγής. Οξειδωτική φωσφορυλίωση για την παραγωγή ATP κατά τη γλυκόλυση.

Εισαγωγή: Τι είναι γλυκόλυση. Κύριοι οδοί προέλευσης και χρησιμοποίησης γλυκόζης.
Γλυκόλυση, προπαρασκευαστική φάση: Αντίδραση 1: Φωσφορυλίωση της γλυκόζης. Αντίδραση 2: Ισομερίωση της 6-φωσφορικής γλυκόζης. Αντίδραση 3: Φωσφορυλίωση της 6-φωσφορικής φρουκτόζης. Αντίδραση 4: Διάσπαση της 1,6-διφωσφορικής φρουκτόζης. Αντίδραση 5: Αλληλομετατροπή φωσφορικών τριοζών.

Γλυκόλυση, παραγωγική φάση: Αντίδραση 6: Οξείδωση της 3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης. Αντίδραση 7: Μεταφορά φωσφορικής ομάδας στην ADP. Αντίδραση 8: Μετατροπή του 3P-γλυκερικού σε 2P-γλυκερικό. Αντίδρασεις 9-10: 2P-γλυκερικού προς PEP και πυροσταφυλικό οξύ. Αντιδράσεις 1-10: Συνολικό ενεργειακό αποτέλεσμα. Αντιδράσεις 1-10: Συνολικό ενεργειακό διάγραμμα.

Πυροσταφυλικό οξύ, πιθανός καταβολισμός: Πιθανά καταβολικά μονοπάτια του πυροσταφυλικού οξέος. Επανοξείδωση NAD+ μέσω γαλακτικής ζύμωσης. Επανοξείδωση NAD+ μέσω αλκοολικής ζύμωσης: Αντίδραση αποκαρβοξυλίωσης. Επανοξείδωση NAD+ μέσω αλκοολικής ζύμωσης: Αντίδραση αναγωγής. Τι είναι αλκοολική ζύμωση κατά τη βιοχημεία.

Διάλεξη 08: Γλυκόνεογένεση

Γλυκονεογένεση: Γλυκονεογένεση. Αντιδράσεις μετατροπής πυροσταφυλικού σε PEP. Αντιδράσεις μετατροπής πυροσταφυλικού σε ΟΑΑ.

Ρύθμιση γλυκόλυσης & γλυκονεογένεσης: Έλεγχος γλυκόλυσης και γλυκονεογένεσης για το λόγο ATP/ADP. Σημεία ελέγχου για γλυκόλυση.

Διάλεξη 09: Κύκλος του Krebs

Εισαγωγή: Σύνδεση γλυκόλυσης με κύκλο του Krebs (ή TCA cycle). Τι είναι ο κύκλος του Krebs.

Εισαγωγή στον κύκλο του κιτρικού οξέος: Πυροσταφυλικό προς ακετυλο-Co-A. Τι είναι Co-A, Λιποϊκό οξύ και FAD. Πυροσταφυλικό προς ακετυλο-Co-A: Αντίδραση.

Κύκλος κιτρικού οξέος: Αντίδραση 1 ― Σύνθεση κιτρικού οξέος. Αντίδραση 2 ― Σύνθεση ισοκιτρικού οξέος. Αντίδραση 3 ― Σύνθεση α-κετογλουταρικού. Αντίδραση 4 ― Σύνθεση ηλεκτρυλο-CoA. Αντίδραση 5 ― Σύνθεση ηλεκτρικού. Αντίδραση 6 + 7 ― Σύνθεση φουμαρικού και μηλικού. Αντίδραση 8 ― Σύνθεση οξαλοξικού. Κύκλος TCA, συνολικές αντιδράσεις. Ρύθμιση κύκλου TCA.