Περιγραφή θέματος

  • Γενικά

    Βιοχημεία ΙΙΙ

    Διδάσκων: Καθ. Δημόκριτος Τσουκάτος

    • Περιγραφή μαθήματος

      Το μάθημα στοχεύει στην κατανόηση της σχέσης δομής-λειτουργίας των βιομορίων. Ξεκινώντας από τη βιολογική εξέλιξη γίνεται κατανοητό πως απλές χημικές αλλαγές στηρίζουν τελικά επάνω τους την συνεχώς εξελισσόμενη βίοσφαιρα. Μελετάται στη συνέχεια η σχέση δομής λειτουργίας  στις πρωτεΐνες, στα λιπίδια και στα νουκλεϊνικά οξέα. Τελικά παρουσιάζονται οι μοριακοί κινητήρες και τα αισθητικά συστήματα.

    • Μαθησιακοί στόχοι

      • Η κατανόηση της σχέσης δομής λειτουργίας των βιομορίων.
      • Ο φοιτητής να μπορεί να εξηγεί σχέσεις δομής λειτουργίας βιομορίων.

    • Λέξεις κλειδιά

      RNA, Πρωτεΐνες, Ένζυμα, Λιπίδια-Βιολογικές Μεμβράνες, Γονιδιακή έκφραση, Βιο-σηματοδότηση, Μοριακοί κινητήρες, Μοριακοί αισθητήρες.

  • 1. Η Βιολογική εξέλιξη - Ο κόσμος του RNA

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Το πέρασμα από τον προβιοτικό στο βιοτικό κόσμο. Ο κεντρικός ρόλος του RNA. Το αυτοαναπαραγόμενο μακρομόριο. Το RNA ως καταλύτης. Γονιδιακή ρύθμιση από τα miRNA.

    Λέξεις κλειδιά: RNA, προβιοτικός κόσμος, βιοτικός κόσμος, μακρομόριο.

  • 2. Δομή πρωτεϊνών

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Τα βασικά δομικά χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών. Πεπτιδικός δεσμός, τα διαγράμματα Ramachadran. Πρωτοταγής, δευτεροταγής, τριτοταγής και τεταρτοταγής δομή. Τα πρωτεϊνικά μοτίβα.

    Λέξεις κλειδιά: Πρωτεΐνες, δομικά χαρακτηριστικά, πρωτοταγής δομή, δευτεροταγής δομή, τριτοταγής δομή.

  • 3. Μηχανισμοί ενζυμικών δράσεων - Αλλοστερισμός

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Η σχέση δομής λειτουργίας των πρωτεϊνών. Πρωτεολυτικά ένζυμα, οι καταλυτικές τριάδες, Μεταλλοένζυμα, οιπεριοριστικές ενδονουκλεάσες, οι κινάσες των NMP. Αλλοστερισμός η Αιμοσφαιρίνη και η Ασπαραγινική τρανσκαρβαμοϋλάση.

    Λέξεις κλειδιά: Ένζυμα, μεταλλοένζυμα, κινάσες των ΝΜΡ, αλλοστερισμός.

  • 4. Λιπίδια - Βιολογικές μεμβράνες

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Δομή και λειτουργία των λιπιδίων. Ο ρόλος των Φωσφολιπιδίων των λιπαρών οξέων και της Χοληστερόλης. Το ρευστό μωσαϊκό πρότυπο των βιολογικών μεμβρανών. Αλληλεπίδραση πρωτεϊνών/λιπιδίων. Οι μεμβρανικές «σχεδίες».

    Λέξεις κλειδιά: Λιπίδια, φωσφολιπίδια, βιολογικές μεμβράνες, μεμβρανικές "σχεδίες".

    • Βιβλιογραφία

      Stryer 5th edition: Κεφάλαιο 12, Λιπίδια και κυτταρικές μεμβράνες  

  • 5. Βιολογική μεταφορά

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Τα είδη της βιολογικής μεταφοράς. Η σημασία αλληλεπιδράσεων λιπιδίων πρωτεϊνών στη βιολογική μεταφορά. Η μεταφορά της Γλυκόζης. Η αντλία Na+/K+. Αντλίες F.

    Λέξεις κλειδιά: Βιολογική μεταφορά, αλληλεπιδράσεις πρωτεϊνών, αντλία Na+/K+, αντλίες F.

    • Βιβλιογραφία

      Stryer 5th edition: Κεφάλαιο 13, Μεμβρανικοί δίαυλοι και αντλίες   

      Lehninger 4th edition: Κεφάλαιο 11, Μεμβράνες - βιολογική μεταφορά

  • 6. Βιοσηματοδότηση κυτταρικός πολλαπλασιασμός και διαφοροποίηση

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Ο ρόλος της βιο-σηματοδότησης στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση. Ο υποδοχέας της αυξητικής ορμόνης. Η σηματοδότηση μέσω JAK/STAT. Πρωτεϊνικά δίκτυα βιο-σηματοδότησης- Οι πρωτεΐνες Ras. Ο υποδοχέας της Ινσουλίνης.

    Λέξεις κλειδιά: Βιο-σηματοδότηση, κυτταρικός πολλαπλασιασμός, πρωτεϊνικά δίκτυα, πρωτεΐνες Ras.

  • 7. Έλεγχος της γονιδιακής έκφρασης

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Η γονιδιακή έκφραση στα προκαρυωτικά και ευκαριωτικά κύτταρα. Το οπερόνιο της Λακτόζης. Η αλληλεπίδραση του καταστολέα με το DNA. Η δομή έλικα στροφή έλικα. Το ευκαριωτικό νουκλεόσωμα η χρωματίνη. Ο δάκτυλος ψευδαργύρου. Η ευκαριωτική γονιδιακή ρύθμιση.

    Λέξεις κλειδιά: Γονιδιακή έκφραση, ευκαριωτικό νουκλεόσωμα, δάκτυλος ψευδαργύρου, ευκαριωτική γονιδιακή ρύθμιση.

  • 8. Μοριακοί κινητήρες

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Η αλληλεπίδραση ακτίνης / μυοσίνης. Η δομή της μυοσίνης. Οι πρωτεϊνικοί κινητήρες. Η δομή της ακτίνης. Η κίνηση της μυοσίνης κατά μήκος της ακτίνης. Τα μυϊκά νημάτια.

    Λέξεις κλειδιά: Ακτίνη / μυοσίνη, πρωτεϊνικοί κινητήρες, μυϊκά νημάτια.

  • 9. Αισθητικά συστήματα

    Περιγραφή θεματικής ενότητας:  Στην τελευταία θεματική ενότητα του μαθήματος μελετάται ο ρόλος της βιο-σηματοδότησης στη μετάδοση των αισθητήριων μηνυμάτων, η οσμή και η όραση.

    Λέξεις κλειδιά: Αισθητικά συστήματα, αισθητήρια μηνύματα,οσμή, όραση.

  • Βιβλιογραφία

    • Προτεινόμενα συγγράμματα

      1. Lehninger Βασικές αρχές Βιοχημείας 4η Έκδοση Εκδόσεις Πασχαλίδη
      2. Stryer Βιοχημεία 7η Έκδοση Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρητης
      3.  Nelson and Cox “Lehninger Principles of Biochemistry” Third edition
      4.  Alberts Bray Johnson Lewis Raff Roberts Walter «Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας» Ιατρικές Εκδόσεις Πασχαλίδης
      5. Coopre GM Hausman RE «Το κυτταρο» Ακαδημαικές Εκδόσεις Ι Μπάσδρα και ΣΙΑ ΟΕ
      6.  Γεωργάτος ΣΔ et all Τα βλαστικά κύτταρα Εκδ ΕΦΥΡΑ 2008
      7.  Branden Toozen «Εισαγωγή στη δομή των Πρωτεϊνών» Second Edition Garland Publishing
      8. Δ.Κ. Τσουκάτου «Φυσικοχημικές Αρχές του Ελέγχου και της Ρύθμισης του Μεταβολισμού» Εκδόσεις ΕΦΥΡΑ 2009.