Biokemi BB1080/BB2380 2013-03-11 1(5) BIOKEMI BB1080/BB2380 KURS-PM VT 2013 Mål Kursen avser att ge grundläggande kunskap om cellens makromolekyler och de cellulära processerna på en molekylär nivå samt ge en introduktion till biokemiska analys och separationsmetoder. Efter avklarad kurs kan studenten beskriva och sammanfatta cellens grundläggande biokemiska processer på molekylär nivå samt lösa enklare problemställnigar. beskriva sambanden mellan katabolism och anabolism fördjupa sig inom bioprocesstekniska, molekylärbiologiska och enzymologiska områden. känna till principerna för de vanligaste separationsmetoderna för cellens makromolekyler. Kursinnehåll Biokemiska analys och separationsmetoder Enzymer (klasser, katalys, kinetik, inhibition) Proteiners funktion, nedbrytning och biosyntes Kolhydratmetabolism (glykolys, citronsyracykeln, glukoneogenes, glykogenmetabolism) Fettsyra och lipidmetabolism Aminosyrametabolism Oxidativ fosforylering och fotosyntes Calvincykeln och pentosfosfatvägen Metaboliska reglermekanismer Hormonkontroll och signalöverföring Biologiska membran och transportprocesser över membran Kursstart Ti 19 mars kl. 13-15 i sal FR4 (AlbaNova). Kurshemsida http://www.biotech.kth.se/courses/gru/courselist/bb1080/index.php. Utdelat material kommer att finnas tillgängligt på BILDA. Lärare Mats, matsm@biotech.kth.se, 08-5537 8384 (kursansvarig). Karl Hult, Industriell Bioteknologi, KTH, AlbaNova plan B2. Kurslitteratur Biochemistry, 7 th ed. (2012) Berg, Tymoczko and Stryer (W. H. Freeman). International ed., (ISBN 9781429276351).
Biokemi BB1080/BB2380 2013-03-11 2(5) Examination Skriftlig Tentamen (TEN1, Betyg A-F) baserad på kursbok + föreläsningar. Planering Kursen är på 7.5 hp, vilket motsvarar 5 veckors arbete, dvs, 5 x 40 h = 200 h. Föreläsningarna tar 19 x 2 h = 38 h. Således krävs ca 4 veckors (162 h) eget arbete inför tentamen. För att följa tempot och tillgodogöra sig innehållet i kursen behöver ingående kapitel läsas i boken enligt föreläsningsschemat. Kontrollskrivningar KS 1: Mån 8 april, kl. 15.15 16.00 i sal FR4. Maxpoäng på KS 1 är 12 p (12 frågor). KS 2: Ons 17 april, kl. 10.15-10.30 i sal FR4. Maxpoäng på KS 2 är 4 p (4 frågor). KS 3: Mån 29 april, kl. 10.15-10.30 i sal FR4. Maxpoäng på KS 3 är 4 p (4 frågor). KS 4: Tor 16 maj, kl. 13.15-13.30 i sal FR4. Maxpoäng på KS 4 är 4 p (4 frågor). Maxpoäng för KS 1-4 är 24 p. Poäng på KS 1-4 10 14 17 20 Möjliga poäng att tillgodoräkna på tentamen enligt nedanstående förbehåll 2 4 6 8 Hälften av erållna poäng får användas vid resultat under 30 p på tentamen, dvs max 4 p. Lägsta poäng på tentamen för att erhålla Fx eller E mha KS-poäng är 26 p. Poängen får tillgodoräknas på tentamina under 2013. Tentamen Tis 21 maj, kl. 14.00-19.00 i sal FB 52-55. Anmälan senast två veckor innan tentamen är obligatorisk. Maxpoäng 60 p Godkänt (E) 30 p Komplettering (Fx) 28 p Lägsta poäng på tentamen för att erhålla Fx eller E mha KS-poäng är 26 p. Komplettering sker muntligt efter överenskommelse mellan student och kursansvarig. Komplettering kan göras en gång.
Biokemi BB1080/BB2380 2013-03-11 3(5) Föreläsningsschema 2013 Nr Datum Tid Sal Innehåll Kapitel Introduktion Metabolism 1. Tis 19/3 13-15 FR4 Enzymer - enzymklasser, katalys, modeller 7, 8, 9, 15 2. Tor 21/3 10-12 FD5 Enzymer - katalytiska strategier, inhibition 8, 9 3. Fre 22/3 13-15 FD5 Biokemiska analys och separationsmetoder 3, 6 4. Mån 25/3 10-12 FD5 Metabolism - glykolysen 15, 16 5. Tis 26/3 13-15 FR4 Glykolysens enzymer, pyruvatdehydrogenas 16, 17 6. Tor 28/3 15-17 FD5 Citronsyracykeln, glukoneogenes och glykogenmetabolism 16, 17, 21 7. Mån 8/4 15-17 FR4 KS 1(15.15-16.00) Genomgång av KS (16-17) Se PM 8. Tis 9/4 13-15 FD5 Reglering av metaboliska flöden 10, 14, 31 9. Ons 10/4 13-15 FD5 Hormonreglering - Signalöverföringskaskader 10, 14, 21 10. Mån 15/4 8-10 FR4 Fettmetabolism 22, 26 KS 2 (10.15-10.30; kap. 10,14,21) 11. Ons 17/4 10-12 FR4 Aminosyrametabolism 23, 24 12. Fre 19/4 10-12 FD5 DNA till protein 28, 29, 30 13. Mån 22/4 10-12 FD5 Bioenergitik 18, 19 14. Fre 26/4 10-12 FD5 Membranprocesser 12, 13, 18 KS 3 (10.15-10.30; kap. 22,23,24,26,28,29,30) 15. Mån 29/4 10-12 FR4 Pentosfosfatvägen och Calvincykeln 20 16 Fre 3/5 13-15 FD5 Signalöverföring - förnimmelse. 10, 14, 33 17. Ons 8/5 8-10 FD5 Sammanfattning av metabolismen Alla 18. Mån 13/5 8-10 FD5 19. Tor 16/5 13-15 FR4 20. Tis 21/5 14-19 FB 52-55 Tentamen Inför tentamen: Frågestund, Problemlösning KS 4 (13.15-13.30; kap 12,13,18,19,20) Inför tentamen Alla
Biokemi BB1080/BB2380 2013-03-11 4(5) Läsanvisningar Biochemistry, 7 th ed. (2012), Berg, Tymoczko and Stryer. KS 1: Kapitel 8, 9, 15, 16, 17, 21. Kunna som strukturer: -Alla aminosyror (syra/bas-form på sidokedjor) -Metaboliter i glykolysen, citronsyracykeln och glykogen metabolismen. -Funktionella grupper: Ester, fosfatester, peptid (amid), blandad anhydrid, fosfoanhydrid, glykosid, alkohol, tiol, fenol, amin, aldehyd, keton, karboxylsyra, fosfat. Känna igen: Kofaktor Kunna: -Enzymklasser -Enzymnamn för kinaser, fosfataser och dehydrogenaser -Enzymkinetik: Michaelis-Menten-ekvation, V max, K m, k cat, k cat /K m, ΔG #, K i, reaktionsenergikoordinatdiagram -Enkla beräkningar KS 2: Kapitel 10, 14, 21 KS 3: Kapitel 22, 23, 24, 26, 28, 29, 30 KS 4: Kapitel 12, 13, 18, 19, 20 Kunna som strukturer: Funktionella grupper (se KS 1). Metaboliter i angivna kapitel. Känna igen: Kofaktorer Kunna: -Enzymklasser -Enzymnamn för kinaser, fosfataser och dehydrogenaser Tentamen Kapitel 1. Biochemistry: An evolving Science Kapitel 2. Protein composition and structure Kapitel 3. Exploring proteins and proteomes Kapitel 4. DNA, RNA and the flow of genetic information Kapitel 5. Exploring genes and genomes ej Kapitel 6. Exploring evolution and bioinformatics (ej subst. matrices, 186-190) Kapitel 7. Hemoglobin: Portrait of a protein in action (ej 7.4) Kapitel 8. Enzymes: Basic concepts and kinetics (ej multiple substrates, 244-245) Kapitel 9. Catalytic strategies (ej 9.2, 9.3, 9.4) Kapitel 10. Regulatory strategies Kapitel 11. Carbohydrates Kapitel 12. Lipids and cell membranes (12.1-12.3, resten anses känt) Kapitel 13. Membrane channels and pumps (ej multidrug res. 390-391, 13.5) Kapitel 14. Signal-transduction pathways Kapitel 15. Metabolism: Basic concepts and design Kapitel 16. Glycolysis and Gluconeogenesis Kapitel 17. The citric acid cycle Kapitel 18. Oxidative phosphorylation
Biokemi BB1080/BB2380 2013-03-11 5(5) Kapitel 19. The light reactions of photosynthesis Kapitel 20. The calvin cycle and the pentose phosphate... Kapitel 21. Glycogen metabolism Kapitel 22. Fatty acid metabolism Kapitel 23. Protein turnover and amino acid catabolism (ej 23.4, 23.5, 23.6) Kapitel 24. The biosynthesis of amino acids (ej 743-746, 24.4) Kapitel 25. Nucleotide biosynthesis ej Kapitel 26. The biosynthesis of membrane lipids and steroids (enbart 787-791) Kapitel 27. The integration of metabolism Kapitel 28. DNA replication, repair and recombination (ej 28.2, 28.6) Kapitel 29. RNA synthesis and processing (ej 29.2, 29.3, 29.4) Kapitel 30. Protein synthesis Kapitel 31. The control of gene expression in prokaryotes (957-963) Kapitel 32. The control of gene expression in eukaryotes ej Kapitel 33. Sensory systems Kapitel 34. The immune system ej Kapitel 35. Molecular motors ej Kapitel 36. Drug development ej Generellt gäller att: -Alla reaktioner ska kunnas med namn och strukturformler på metaboliter, enzymklass och enzymnamn, kofaktor/prostetisk grupp. -Sidanvisningarna (se ovan) definierar vad som ingår - men de reaktioner och metaboliska scheman som tas upp på föreläsnigarna är de viktigaste. -Föreläsningarna ger nivån på hur mycket som ska kunnas i cykler, metaboliska scheman etc. -Strukturer på kofaktorer och prostetiska grupper ska kännas igen. För följande enzymer ska detaljerad mekanism kunnas: Enzym Viktigt -Serinhydrolaser, t. ex. chymotrypsin Katalytiska principer: Syra-bas, kovalent, elektrostatisk. -Glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas Kovalent intermediär som kopplar oxidation med fosforylering. För följande enzymer (multiproteinkomplex) ska uppbyggnad och mekanism kunnas: Enzym Viktigt -Pyruvatdehydrogenas Samspelet mellan de olika subenheterna och de enzymatiska aktiviteterna. -ATP-syntas Samspelet mellan subenheter som kopplar H + -gradient med fosforylering av ADP. För följande enzymer ska enkel mekanism kunnas: -Aminoacyl-tRNA-syntetas Två aktiva säten: syntes respektive hydrolys. Aktivering av aminosyra (Aminoacyl-AMP). Proof-reading. -G-protein, EF-Tu Aktivering. Samspelet mellan konformationsförändring, bindningsegenskaper och enzymaktivitet (hydrolys av GTP). -Ca 2+ ATPas Samspelet mellan konformationsförändring, enzymaktivitet och Ca 2+ affinitet. -Pyruvatkarboxylas/ Aktivering av CO 2 (CO 2 /biotin intermediär). AcetylCoA-karboxylas