Informace o přednášce hledejte na IS
K přednášce je doporučeno cvičení
Přednáška Strukturní biochemie je určena především studentům bakalářského stupně studijního programu biochemie. Další zájemci o studium struktury biologicky zajímavých makromolekul (proteinů a nukleových kyselin) jsou vítáni, nicméně musí počítat s tím, že šíře a hloubka výkladu bude přizpůsobena studentům zmíněného bakalářského programu.
Zkušenosti z prvních let výuky a studentská anketa ukázaly, že obsah přednášky je pro studenty zajímavý, ale také do značné míry nový a náročný. Proto je k přednášce vypsáno dvouhodinové cvičení C9531). Toto cviční umožní na praktických příkladech procvičit probíranou látku a seznámit se s typem otázek, které budou součástí písemného testu během zkoušky. Ačkoli zápočet z tohoto cvičení není ke zkoušce vyžadován, doporučujeme všem studentům, aby si je zapsali. Úspěšné řešení průběžných testů během cvičení bude zohledněno v písemné části zkoušky. Účelem cvičení však není nahradit přednášku, během cvičení není dostatek času na opakování výkladu pro ty, kdo chyběli na přednášce a látku si nenastudovali z literatury. Proto bude připravenost na cvičení ověřována vstupním testem.
Vývoj posledních let (velký nárůst počtu studentů, kteří si přednášku zapisují, a rostoucí počet studentů nižších ročníků) vyžaduje určité změny v organizaci přednášky i zkoušky. Nespoléhejte proto na zkušenosti studentů z minulých let, ale sledujte tyto stránky, kde budou počátkem semestru upřeněny informace o studijním materiálu, obsahu a podmínkách zkoušek.
Podle ohlasu studentů je obor strukturní biochemie poměrně náročný na pochopení. Při všech změnách se budeme se snažit k tomu přihlížet a přizpůsobit rozsah i hloubku přednášek studentům nižších ročníků, pro které je přednáška určena především.
Na tomto místě naleznete odkaz na základní studijní materiál (skripta).
Prezentaci k uvodním přednáškám si můžete stáhnout jako PDF soubory:
1-4. Pojem struktury makromolekul, základní strukturní motivy proteinů, nukleových kyselin, struktura sacharidů a membrán.
5. Příprava vzorku, sekvenace nukleových kyselin, proteinů a sacharidů.
6. Optické metody charakterizace biomakromolekul: cirkulární dichroismus, infračervená spektroskopie. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření.
7. Výpočetní metody, molekulová mechanika a dynamika, simulované žíhání.
8-9. Rentgenová strukturní analýza. Příprava krystalů, difrakční experiment, metody řešení fázového problému, mapy elektronové hustoty, výstavba strukturního modelu. Elektronová mikroskopie. Elektronový mikroskop, příprava vzokru pro kryo-oelektronovou mikroskopii, zpracování dat, rekonstrukce tvaru molekuly.
10-11. Nukleární magnetická rezonance. Izotopové značení, NMR experiment, přiřazení frekvencí ve spektrech, určení geometrie (NOE, interakční konstanty), dynamika proteinů.
12. Bioinformatika. databáze, počítačové předpovídání a modelování.
Zkouška se skládáná ze vstupního písemného testu a pohovoru. Vstupní test se bude skládat z problémů řešených v rámci testů cvičení C9531. Testy úspěšně vyřešené během cvičení budou zohledněny v písemné části zkoušky (správná řešení budou uznána jako součást zkoušky). Během testu mohou studenti používat studijní materiály a své poznámky, není ale dovoleno s nikým komunikovat. Studenti, kteří úspěšně vyřeší vstupní test, budou pokračovat ústní zkouškou, na základě které budou hodnoceni známkou.
Pro život každé buňky je nezbytná souhra funkcí stovek proteinů a dalších makromolekul. Biochemické metody umožnily sledovat tyto funkce dříve než bylo možné popsat velmi složité molekuly enzymů, receptorů, přenašečů, regulátorů, nukleových kyselin. Pro přesné pochopení funkce je však znalost struktury na molekulární úrovni nezbytná. Proto vývoj technik umožňujících určovat struktury makromolekul (zejména rentgenové strukturní analýzy a v nedávné době nukleární magnetické rezonance) znamenal zlom v moderní biochemii. Bouřlivý rozvoj těchto metod, stejně jako jejich nákladnost a náročnost, způsobily, že techniky strukturní analýzy dosud nepronikly do učebnic a poslucháren. Přesto je dnes běžné, že biochemik využívá ke své práci strukturní modely proteinů a nukleových kyselin dostupné v počítačových databázích. Taková reprezentace biomakromolekul je sice velmi názorná, v mnohých ohledech ale silně idealizovaná. Domníváme se proto, že by se moderní biochemik v průběhu svého studia měl alespoň uživatelsky s metodami strukturní analýzy seznámit, aby dokázal při pohledu na strukturu z databáze odlišit co bylo naměřeno a co vypočteno, co je realita a co fikce. Uvědomujeme si, že složitá teorie a instrumentace může biochemické "uživatele" od seznámení se s určováním struktur odrazovat. Budeme se proto snažit oprostit přednášky od přílišných technických podrobností a učinit je srozumitelné i pro ty, kteří nechtějí pronikat k hlubším fyzikálním základům popisovaných metod.
Informace o přednášce hledejte na IS