Biokémia Wunderlich Lívius PhD. BME 2016.

Az előadások a következő témára: "Biokémia Wunderlich Lívius PhD. BME 2016."— Előadás másolata:

1 Biokémia Wunderlich Lívius PhD. BME livius@mail.bme.hu 2016

2 Alapkövetelmények - Középiskolai kémia: Általános és szerves kémia fontos Szervetlen kémia kevésbé fontos (csak a biológiailag releváns elemek, vegyületek) Kémiai technológia nem kell - Középiskolai biológia: Sejttan, szervtan, élettan, biokémia fontos Rendszertan, genetika kevésbé fontos Szupra-individuális szintek, etológia nem kell

3 Tematika -Gyorstalpaló kémia -Gyorstalpaló sejtbiológia -Leíró biokémia -Enzimológia -Bioenergetika -Szénhidrát anyagcsere -Lipid anyagcsere -Fehérje anyagcsere -Nukleinsav anyagcsere -Replikáció, transzkripció, transzláció -Táplálkozás, biotranszformáció és ami még belefér…

4 Vizsgakövetelmény: Az előadáson elhangzott tananyag ??? Aláírás követelmény: 2016.09.20, 2016.10.18. 2016.11.15. 3 db rövid írásbeli ZH A két legjobb számít Összesített átlag legyen legalább 50% Nincs javítási lehetőség!!!

5 Ajánlott olvasmányok: Ádám et al.: Orvosi biokémia Csermely et al.: Bioorganikus kémia Mandl József: Biokémia Gergely et al.: Általános és bioszervetlen kémia …vagy bármely biokémia könyv viszonylag új verziója Wunderlich, Szarka: A biokémia alapjai www.interkonyv.hu biokemia.bme.hu

6 Kémia gyorstalpaló

7 Az atom szerkezete

8 Avogadro-szám: 6,022x10 23 = 1 mol anyag Töltés, tömeg

9 Az atomok szerkezete 2 e - atompályánként

10 Elemek: Azonos protonszámú atomok anyaghalmaza Vegyületek: Különböző protonszámú atomok anyaghalmaza Izotópok: Azonos protonszámú, de különböző neutronszámú atomok

11 Biogén elemek elktronhéjai

12 Az urán elektronhéjai

13 Atompályák

14 Különböző atompályák alakjai Alhéjak: milyen alakú atompályák vannak benne

15 Az alhéjak energiája

16 Elektronhéjak Elemek tulajdonságai: Milyen a legkülső elektronhéj/alhéj elektronszerkezete

17 Elektron-vonzó képesség és tömeg

18 Az elemek előfordulási valószínűsége

19 Atomos állapotban: Csak a nemesgázok Elemi állapotban is csak kevés elem, többi vegyületben A biológiailag fontos elemek ???

20 1. Ionos kötés: ΔEN > 2 Elsőrendű kötések

21 2. Fémes kötés

22 3. Kovalens kötés Elsőrendű kötések

23 3. Kovalens kötés Kötő és lazító molekulapályák

24 Elsőrendű kötések 3. Kovalens kötés

25

26 σ és π kötések σ kötés π kötés Kettős kovalens kötés az eténben Telítetlen vegyületek: Jóval reakcióképesebbek!

27 Datív (koordinatív) kötés

28 Hidrogén-kötés HF H2OH2O NH 3

29 Dipólus kölcsönhatás

30 Van der Waals / London féle erők

31 ???

32 Szerves vegyületek Szénvázas vegyületek, többnyire H-t is tartalmaznak Elmosódó határvonal: Rendűség: Hány kötéssel kapcsolódik más atomhoz, mint a hidrogén Hidrofil illetve hidrofób molekulák/csoportok: Mennyire képesek a vízzel dipólus kölcsönhatásba lépni

33 Alkánok

34 Cikloalkánok

35 Aromás vegyületek Benzol

36 Heterociklusos aromás vegyületek Piridin Imidazol PirimidinPurin

37 Szénlánc eredetű csoportok

38 Szerves molekulák legfontosabb funkciós csoportjai: Acil ÉszterAcetálÉter ???

39 Izoméria 1. Kapcsolódási izoméria C2H6OC2H6O C3H6OC3H6O

40 1,2-pentadién 1,3-pentadién1,4-pentadién kumuláltkonjugáltizolált Izoméria 2. Helyzeti izoméria

41 Izoméria

42 3. Tautoméria

43 Geometriai izoméria

44

45 Sztereoizoméria Kiralitási centrum: 4 ligand C (N, P, S)

46 Sztereoizoméria Több kiralitási centrum esetén:

47 Epimerek Sztereoizoméria

48 Konformáció

49

50 ???

51 Kémiai reakciók - Az atomok/ionok/molekulák reagálni képesek egymással. - A funkciós csoportok jelenléte nagymértékben befolyásolja az adott molekula hajlandóságát egy adott típusú kémiai reakcióra. x·A + y·B n·C + m·D [C] n ·[D] m [A] x ·[B] y K =

52 szubsztitúció addíció (elimináció) izomerizáció A reakciók típusai Mechanizmusok: - Elektrofil - Nukleofil - Gyökös

53 Sav-bázis reakciók: protonátmenet Redox reakciók: elektronátmenet Exergonikus reakciók: Maguktól végbemennek (ΔG: -) Endergonkus reakciók: Maguktól nem mennek végbe (ΔG: +)

54 Sav-bázis elméletek

55

56 Savak reakciója vízzel

57 Bázisok reakciója vízzel

58 Konjugált sav-bázis párok relatív erőssége

59 A víz autoprotolízise

60 Protonkoncentráció és pH

61 Egyensúlyi „állandó”

62 A víz disszociációja,a pH fogalma Tömeghatás törvénye

63 Teljes disszociáció

64 Gyenge savak pH-ja

65 Titrációs görbe: Erős savat erős bázissal

66

67 Többértékű gyenge sav titrálása

68 Pufferek: Gyenge sav + erős bázissal képzett sója, vagy Gyenge bázis + erős savval képzett sója

69 Pufferek pH-jának kiszámolása

70

71 A homeosztázist biztosító puffer-rendszerek

72 A Hisztidin puffer rendszer

73 A H 2 CO 3 /HCO 3 - puffer rendszer

74

75 Redox reakciók ??? Elektronátmenttel, vagy oxidációs szám változással járó reakciók