Wunderlich Lívius PhD.BMElivius@mail.bme.hu2020 Biokémia

(1)

Biokémia

Wunderlich Lívius PhD.

BME

livius@mail.bme.hu

2020

(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:

2016.10.06.

2016.10.27.

2016.11.17.

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 oktatas.ch.bme.hu oktatas

konyvek biokemia

Egeszsegugyi mernok biokemia

???

(6)

Kémia gyorstalpaló

(7)

Az atom szerkezete

(8)

Avogadro-szám: 6,022x10²³ = 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

(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)

Elsőrendű kötések

2. Fémes kötés

(22)

3. Kovalens kötés

Elsőrendű kötések

(23)

Elsőrendű kötések 3. Kovalens kötés

Kötő és lazító molekulapályák

(24)

Elsőrendű kötések

3. Kovalens kötés

(25)

(26)

σ és π kötések

(27)

Datív (koordinatív) kötés

(28)

Hidrogén-híd kötés

HF

H

₂

O

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)

Szénlánc eredetű csoportok

(35)

Cikloalkánok

(36)

Aromás vegyületek

Benzol

(37)

Heterociklusos aromás vegyületek

Piridin

Imidazol

Pirimidin Purin

(38)

Szerves molekulák legfontosabb funkciós csoportjai:

Acil

Észter Acetál

Éter

???

(39)

CH₃ CH₂ OH CH₃ O CH₃ CH₃ C O

CH₃ CH₃

CH O

CH₂

Izoméria 1. Kapcsolódási izoméria

C₂H₆O C₃H₆O

(40)

1,2-pentadién 1,3-pentadién 1,4-pentadién

kumulált konjugált izolált

Izoméria

2. Helyzeti izoméria

(41)

2. Helyzeti izoméria

Izoméria

(42)

Izoméria

3. Tautoméria

(43)

Geometriai izoméria

(44)

Geometriai izoméria

(45)

Sztereoizoméria

Kiralitási centrum: 4 ligand

C (N, P, S)

(46)

Sztereoizoméria

Több kiralitási centrum esetén:

(47)

Epimerek

Sztereoizoméria

(48)

Konformáció

(49)

(50)

Konformáció

???

(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)

Titrációs görbe: Erős savat erős bázissal

(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)

A H

₂

CO

₃

/HCO

₃^-

puffer rendszer

(75)