Вітання з початком нового семестру

Вітання з початком нового семестру і нового предмету !!!

• основна Література 1. Біохімія. Підручник для вузів / М. Є. Кучеренко та ін. – К. : Либідь. – 1995. 2. Біохімія. Практикум / М. Є. Кучеренко та ін. – К. : Либідь. – 1995. 3. Біохімія. Збірник задач і вправ / М. Є. Кучеренко та ін. – К. : Либідь. – 1995. 4. Столяр О. Б. Біохімія. Курс лекцій. Навч. посібник. Тернопіль: Вид-во Карп’юка. – 2001 р. 5. Столяр О. Б. Збірник задач і вправ з біохімії. Навч. посібник. – Тернопіль: Вид-во “Збруч”. – 2006. 6. Столяр О. Б. Лабораторний практикум з біохімії. Вид-во ТНПУ. – 2006. • додаткова 1. Губський Ю. Г. Біологічна хімія. Підручник. – К. – Тернопіль: Укрмедкнига. – 2000. 2. Кнорре Д. Г. , Мызина С. Д. Биологическая химия. М. : Высшая школа. – 1998. 3. Ленинджер А. Основы биохимии. М. : Мир. В трех т. – 1985. 4. Марри Р. , Греннер Д. , Мейес П. , Родуэлл В. Биохимия человека. М. : Мир. В трех т. – 1993. 5. Мецлер Д. Биохимия. М. : Мир. В трех т. – 1980.

З’ясування взаємозв’язку біологічної функції і молекулярної структури і є головною задачею біохімії А. Уайт та інш. «Основи біохімії»

Біохімія – фундаментальна біологічна дисципліна “Шаруватий торт” біологічних наук та ієрархія рівнів організації живого Рівень Наука Організації Популяція, Екологія вид Організмен Фізіологія, ний Анатомія Тканинний Гістологія Клітинний Цитологія Молекулярн Біохімія, ий біофізика, молекулярна біологія

Теорія суха, мій друже, а дерево життя хай вічно розцвітає Г. Гейне

Біохімія – аналітичний і понятійний апарат біології. Це доказова база сучасного еволюційного вчення, археології A phylogenetic tree based on r. RNA data, showing the divergence of bacteria, archaea, and eukaryotes from a common ancestor.

Біохімія – частина загально- людської культури

2000 р. -Індустрія США витратила $30 млрд на розробку ліків і діагностичних тестів. Було апробовано лише 30 лікарських препаратів.

Історія біохімії 1. Передісторія: давні часи-ХVст.

2. Середина XV-ХІХ ст – період накопичення фактів • ІВАН ГОРБАЧЕВСЬКИЙ (15. 05. 1854 -24. 05. 1942) - АКАДЕМІК, БІОХІМІК • С. Зарубинці на Збаражчині. • Тернопільська гімназія, • Віденський університет. • Відень, Прага • “Говорити всюди рідною мовою, допомагати бідним учням”

1903 р. – термін “Біохімія” (Карл Нейберг) • ІІІ період. Кінець ХІХ-середина ХХ ст. • Hermann Emil Fischer • Germany • Berlin University , Berlin, Germany • b. 1852 - d. 1919 • The Nobel Prize in Chemistry 1902 • "in recognition of the extraordinary services he has rendered by his work on sugar and purine syntheses“

• Олексій Миколайович Бах • 17(5). 03. 1857 (м. Золотоноша, Україна) – 1946. • 2 Київська гімназія, закінчив у 1875 р. , Фіз-мат ф-тет Київського у- ту, З 1878 р. заслання і нелегальне становище, З 1885 р. – робота в хім. лабораторії, Франція, налагодження бродильних виробництв в США, з 1894 – у власній лабораторії в Женеві (роботи про окисні ферменти рослин). Ідея про роль пероксидів в процесах окиснення. • 1921 р. організував Біохімічний інститут в Москві, 1934 р. Інститут біохімії АН СРСР, науковий журнал “Біохімія”. Дослідження в галузі технічної біохімії, фіксації азоту. • “В моменти катастроф люди звертають свої погляди до вічних цінностей, а наука одна із самих вірних” 1917.

• Академік Якуб Кароль Парнас – • Видатний біохімік першої половини ХІХ ст. • Народився в Львівській обл, Дрогобицький р-н. • Працював у Парижі, Страсбурзі, Лондоні, Кембріджі. Гліколіз – шлях Ембдена-Мейергофа-Парнаса. • Відкриття фосфоролізу глікогену. • Засновник Інституту медичної хімії при Львівському університеті, • Інститут біологічної і медичної хімії АМН СРСР • 1948 -Запрошений на І міжнародний біохімічний конгрес як віце-президент • – загинув у тюрмі НКВД у Москві •

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1947 "for their discovery of the course of the catalytic conversion of glycogen"

The Nobel Prize in Chemistry 1943 "for his work on the use of isotopes as tracers in the study of chemical processes" George de Hevesy Hungary Stockholm University Stockholm, Sweden b. 1885 d. 1966

The Nobel Prize in Chemistry 1981 "for their theories, developed independently, concerning the course of chemical reactions" (with Kenichi Fukui) • Roald Hoffmann • 1/2 of the prize • USA • Cornell University Ithaca, NY, USA • b. 1937 (in Zloczov, Poland)

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953 "for his discovery of the citric acid cycle" "for his discovery of co-enzyme A and its importance for intermediary metabolism" • Hans Adolf Krebs • Fritz Albert Lipmann • 1/2 of the prize. United • 1/2 of the prize. USAHarvard Medical Kingdom. Sheffield University School; Massachusetts General Sheffield, United Kingdomb. 1900 Hospital (in Hildesheim, Germany) Boston, MA, USAb. 1899 d. 1981 (in Koenigsberg, then Germany) d. 1986

“Золотий вік” біології – пояснення функцій живого, виникнення молекулярної біології Maurice Hugh Frederick Francis Harry Compton Crick James. Dewey Watson Wilkins 1/3 of the prize, United 1/3 of the prize, United Kingdom, MRC Laboratory 1/3 of the prize, USA and New Zealand , London of Molecular Biology Harvard University , University, United Kingdom, b. Cambridge, United Cambridge, MA, USA 1916(in Pongaroa, New Zealand) Kingdom b. 1916 - d. 2004 b. 1928 d. 2004

Рентгеноструктурний аналіз кристалів білка/ДНК, поміщений в трубку, запаяну краплиною воску. Трубку бомбардують рентгенівськими променями. Одержану картину дифракції інтерпретують як тривимірну структуру молекул

• The Nobel Prize in • The Nobel Prize in Chemistry 1962 Chemistry 1958 "for his work • "for their studies of the structures of globular proteins“ on the structure of proteins, • Max Ferdinand Perutz 1/2 of the prize United Kingdom especially that of insulin“ MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, • Frederick Sanger United Kingdomb. 1914 (in Vienna, Austria), d. 2002 • United Kingdom University of • John Cowdery Kendrew 1/2 of the prize. United Cambridge Kingdom. MRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdomb. 1917, d. 1997 • b. 1918

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959 "for their discovery of the mechanisms in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid" • Severo Ochoa 1/2 of the prize • Arthur Kornberg 1/2 of the • USA, New York University, College of prize. USAStanford University Medicine, New York, NY, USA Stanford, CA, USAb. 1918 • b. 1905(in Luarca, Spain) - d. 1993

• The Nobel Prize in Chemistry 1954 • The Nobel Prize in Chemistry 1978 • "for his research into the nature of • "for his contribution to the chemical bond and its understanding of biological energy application to the elucidation of the transfer through the formulation of the structure of complex substances" chemiosmotic theory“ • Linus Carl Pauling. USACalifornia • Peter D. Mitchell. United Institute of Technology (Caltech) Kingdom. Glynn Research Laboratories Pasadena, CA, USAb. 1901 Bodmin, United Kingdomb. 1920 d. 1994 d. 1992

The Nobel Prize in Chemistry 1980 "for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acids" • Walter Gilbert • Frederick Sanger • 1/4 of the prize, USA • 1/4 of the prize, United Kingdom • Harvard University, Biological • MRC Laboratory of Molecular Biology Laboratories , Cambridge, MA, USA Cambridge, United Kingdom • b. 1932 • b. 1918

• . О. В. Палладін (1885— 1972) • В. І. Палладін (1859 -1922) • Президент Академії наук УРСР • З’ясування механізмів дихання • (1946— 1962), • Засновник української школи біохіміків

2001 р. Постгеномна ера – ідентифікація усієї спадкової інформації, що міститься в клітині (геном), створення генних бібліотек Геном людини – 3 млрд н. - розшифровано ($ 3 млрд) • The Nobel Prize in Chemistry 2006 • "for his studies of the molecular basis of eukaryotic transcription“ • Roger D. Kornberg • USA Stanford University Stanford, CA, USA • b. 1947

Протеоміка – ідентифікація сукупності білків, що утворюються в певній клітині, з’ясування того, як вони формують мережу взаємодій, визначення тривимірної структури білків та її активних сайтів, на які можна впливати лікарськими препаратами 2001 р. -конференція “Проект людського протеому: із генами було легше”. Кожній клітині, кожному станові організму відповідає свій протеом

Аналізатор протеому 4700 - Мас-спектрометр-$500 000 Угода з розшифровки протеому людини за 3 р. - $185 млн 2005 р. -капіталовкладення в протеомні дослідження: $ 5, 6 млрд

Відносний вміст хімічних елементів у організмі людини Елем Вміст ент % за % масо атом ю ів H 10 60, 3 O 65 25, 5 C 18 10, 5 N 1, 5 2, 42 Na 0, 15 0, 73 Ca 1 0, 23 P 1 0, 13 S 0, 35 0, 13 K 0, 35 0, 04 Cl 0, 15 0, 03

Cyt ox- цитохромоксидаза, Ctr - Cu-транспортний мембранний білок, SOD 1 - супероксиддисмутаза, Cox 17, Sco, Ccs- Cu-шаперони, ССС 2, Fet 3, Atx 1 -секреторна система, MT-депонувальний білок металотіонеїн

Структура Zn-депонуючого білка металотіонеїна

Wolfgang Maret Center for Biochemical and Biophysical Sciences and Medicine, Harvard Medical School, USA. “Biometals” 2004 р.

ХІМІЧНИЙ СКЛАД КЛІТИНИ Esherichia coli Тип С N Різно речовини М, вид г/моль Вода 18 4, 0· 101 1 0 Білки 40000 106 3000 ДНК 2, 5· 10 1 1 8 РНК 2, 5· 10 105 1000 4 -1· 106 Вуглевод 150 2· 108 200 и Ліпіди 750 2, 5· 107 50 Пром. 150 1, 5· 107 250 орг. спол. Неорг. 40 2, 5· 108 20 йони

ФУНКЦІОНАЛЬНІ ГРУПИ: кількість, природа, напрямок зв’язків

• Особливості будови біополімерів • 1. Безмежне різноманіття послідовностей мономерів у біополімерах: • Кількість структурних комбінацій. 4 нуклеотиди: 256 Х 4. • 20 амінокислот: 16 000 Х 4 • 10 моносахаридів: 15 000 Х 4 • 3 амінокислоти – 6 трипептидів, • 3 моносахариди – 1056 трисахаридів • 10 млн видів живих організмів – 10 11 різних білків • Ізомерія. Конфігурація – угрупування атомів в просторі, яке не змінюється в процесі обертання (талідомід) • 2. Єдиний план просторової структури гомологічних молекул. Конформації – просторові форми, які змінюються в процесі обертання навколо простих зв’язків, з утворенням термодинамічно вигідних. • Високий рівень впорядкованості і надмолекулярної структурної організації. • 3. Висока специфічність просторової взаємодії – комплементарність (“рука-рукавичка”)

Схема взаємодії молекул ДНК і регуляторного білка “Цинкові пальці”

Клітинна мембрана

• 4. Термодинамічні особливості • Відкриті стаціонарні системи, в яких підтримується негативне значення вільної енергії (ΔG < 0) – завдяки постійному обміну речовиною і енергією із зовнішнім середовищем • Без їжі – 50 днів, без води – до 8 днів. • Кругообіг речовини і енергії в екосистемі

Методи біохімії-самостійна робота Кнорре Д. Г. , Мызина С. Д. Биологическая химия. М. : Высшая школа. – 1998. Дом. завдання: Тема “Вступ”, Лаб. робота, задачі і вправи, Кросворд Варіант Завдання 1 Дальтон - 2 Мас-спектрометр використовується для - 3 Комплементарність -