BIOCHEMIA I BIOLOGIA

1. Molekularne podłoże życia. Teorie powstawania życia na Ziemi (teoria samorództwa, hipoteza panspermii, teoria Oparina, teoria zimnej i gorącej zupy, "świat RNA", "świat lipidów", teoria sztucznej komórki). Dylematy i przedmiot protobiologii. Poziomy organizacji życia.

2. Świat istot żywych. Biologiczne pojęcie gatunku, procesy powstawania i wymierania gatunków. Proces specjacji. Przyczyny wymierania gatunków. Gatunki zagrożone i wymarłe. Podział organizmów żywych. Struktury komórkowe. Podstawowe procesy fizjologiczne Procaryota. Charakterystyka Archeowców. Budowa komórki eukariotycznej. Cykl komórkowy, mitoza, mejoza. Podział i charakterystyka tkanek roślinnych i zwierzęcych.

3. Aminokwasy i białka. Budowa, rodzaje i właściwości aminokwasów. Peptydy – budowa i funkcje w organizmach. Budowa, podział i właściwości białek. Struktury białek, ich dynamika i funkcje.

4. Kwasy nukleinowe cz. 1. Rodzaje, budowa i funkcje kwasów nukleinowych. Przekazywanie informacji genetycznej w komórce. Organizacja DNA w komórkach Procaryota i Eucaryota. Replikacja DNA - etapy, enzymy, budowa widełek replikacyjnych. Podobieństwa i różnice w syntezie DNA u Procaryota i Eucaryota. Replikacja telomerów. Replikacja plazmidowego DNA.

5. Kwasy nukleinowe cz. 2. Transkrypcja u Procaryota i Eucaryota. Miejsca promotorowe, polimerazy RNA, mechanizmy inicjacji, elongacji i terminacji. Obróbka potranskrypcyjna mRNA, tRNA, rRNA. Splicing i redagowanie RNA. Regulacja ekspresji genów na poziomie transkrypcji - operon lac. Biosynteza biała. Kod genetyczny. Aktywacja aminokwasu. Oddziaływanie kodon-antykodon. Etapy translacji. Podobieństwa i różnice w translacji u Procaryota i Eucaryota. Inhibitory translacji.

6. Potranslacyjne modyfikacje białek. Glikozylacja, acetylacja, fosforylacja, siarkowanie, modyfikacje końca C i N oraz proteoliza form prekursorowych. Fałdowanie białek. Powstawanie struktur naddrugorzędowych. Chaperony. Hipoteza sygnałowa. Import białek do organelli komórkowych. Sekrecja białek poza komórkę. Transport pęcherzykowy. Endocytoza i fagocytoza.

7. Bioenergetyka reakcji biochemicznych. Kinetyka enzymatyczna. Podstawowe funkcje termodynamiczne. Rodzaje katalizy chemicznej. Enzymy jako biokatalizatory. Modele działania enzymów. Klasyfikacja enzymów. Enzymy proste i allosteryczne. Czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznych. Inhibicja enzymatyczna.

8. Koenzymy –witaminy, podział koenzymów, mechanizmy działania koenzymów oksydoreduktaz (NAD+, FAD, koenzym Q), transferaz (ATP, koenzym A), izomeraz, liaz i ligaz (fosforan pirydoksalu, difosforan tiaminy).

9. Metabolizm związków azotu. Wiązanie wolnego azotu, kierowanie białek do degradacji. Hydroliza biała. Enzymy proteolityczne. Dekarboksylacja, deaminacja, transaminacja i przemiany szkieletów węglowych aminokwasów. Rola fosforanu pirydoksalu w przemianach aminokwasów. Cykl mocznikowy.

10. Cukrowce. Budowa, własności, podział i funkcje cukrów. Glikoliza i glukoneogeneza, cykl pentozofosforanowy. Glikogenoliza. Fermentacje. Oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu i cykl Krebsa.

11. Lipidy. Budowa, rodzaje i właściwości. Metabolizm lipidów (hydroliza enzymatyczna i nieenzymatyczna tłuszczów, aktywacja kwasów tłuszczowych, transport przez błonę mitochondrialną, b-oksydacja i synteza kwasów tłuszczowych, przemiany glicerolu).

12. Procesy zdobywania energii. Uzyskiwanie energii w procesach metabolicznych i jej magazynowanie. Fosforylacja oksydacyjna i substratowa. Budowa łańcucha oddechowego. Teoria chemiosmotyczna. Faza jasna i ciemna fotosyntezy. Chemosynteza. Integracja metabolizmu.