Evolutia organismelor
Studiul metabolismului
Modificari biologice
Modificarea starii
de sanatate
Tehnicile moderne
Vizeaza
Elemente esențiale vietii
H, O, N, C – 99% (masa celulara)
Elementele (urme)– esentiale functii proteine (enzime)
Lehninger’s Principles of Biochemistry-D.L.Nelson, C. Lehninger
–W.H.Freeman-2004
Hemoglobina - 0,3% Fe
Biochimia Chimia vietii
?
sinteza
degradare
mecanisme
Structura
ch, 3D
interactiune
energetica
Informatia
genetica
Biochimia
Structura moleculelor
Functia moleculelor
Interactiunea dintre
molecule
Structuri ordonate
Nivele de organizare dintr-un organism
Pratt-Essential Biochemistry-2014
Biochimia
Organismele – trăsături comune (biochimice)
Jacques Monod (1954) – ”Ceea ce este valabil pentru bacterii trebuie
să fie valabil și pentru un elefant”
Relatia biochimie-medicina
M. Laberge-Biochemistry-Chelsea House, NY, 2008
Filozofia antica
Cele patru elemente si proprietati
propuse de Aristotel
https://www.learner.org/courses/chemistry/visuals/visual
s.html?dis=U&num=Ym5WdElUQS9NaW89
Biochimie
Aminoacizi
Zaharuri
Lipide
Nucleotide
Energia
Tipuri de energie
cinetica termica
https://www.blendspace.com/
Metaboliții centrali
Căi catabolice și anabolice
https://www.nature.com/scitable/
citozol (f. apoasă a celulei) 100-200 molecule
(M = 100-500 u.a)
metaboliți centrali
MoleculeAminoacizii
Nucleotidele
zaharurile (der. fosforilați)
Acizi carboxilici
Yu., L. Et al., 2017, Oncotarget 8(70)
DOI:10.18632/oncotarget.22404
Principiul I al termodinamicii
Trasformarea
energiei potentialeFotosinteza
Legaturile chimice
Covalente Orientare precisa
NH3
C2H4
Legătura
covalentă
Energia
(Kcal/Mol)
Legătura
covalentă
Energia
(Kcal/Mol)
C≡C 213 C−O 86
C=O 174 C−C 83
C=C 146 C−Cl 81
C−F 103 S−H 81
O−H 111 C−N 73
C−H 99 C−S 62
N−H 93 O−O 35
Energia oxidativă
Grupari functionale
Grupari functionale
https://www.visionlearning.com/en/
library/Biology/2/Lipids/207
slideplayer.com
Grupari functionale
http://www.differencebetween.net/
science/health/
Dipol momentul
Electronegativitatea
Distributia electronica in legatura peptidica
http://plantcellbiology.masters.grkraj.org
Legaturile de hidrogen
Legaturi necovalente stabilizeaza biomoleculele
Legaturile de hidrogen
H2O(l)
proteina
Lehninger’s Principles of Biochemistry
W.H.Freeman-2004
Legaturile de hidrogen
Głowacki, E. et al., J. Mat. Chem., 1 (31), 3719, 2013.
Legaturi ionice Interactiuni van der Waals
raza
covalenta
raza
van der Waals
Legaturi necovalente
http://www.u-helmich.de/
Interactiuni hidrofobe
www.nature.com
Interactii hidrofobe
Legaturi necovalente
Magnitudinea interactiunilor
https://www.brainkart.com/article/
worldofbiochemistry.blogspot.com
Interacțiuni care apar in proteine
https://www.fastbleep.com/biology-notes/
Interacțiuni care apar in proteine
Aminoacizi hidrofobi (negru) implicati
in procesul de impachetarea proteinelor
K. Ahern, I. Rajagopolan & T. Tan
Biochemistry Free For All, version 1.0 (pdf), 2016
Complementaritatea biomoleculelor
Proteina A Proteina B
Complex stabil
Proteina A Proteina B
Complex instabil
Specificitatea interactiunilor
Acta Crystallogr D Biol Crystallogr.
2011 Sep 1; 67(Pt 9): 813–821.
Resturi implicate in legaturi de
hidrogen (verde)
gr. ureido (biotina)-resturi avidina
KD = 10-15 M
Complementaritatea biomoleculelor
Specificitatea interactiunilor
J.D. Fernstrom et al. , Mechanism of sweetness, The
Journal of nutrition, May, 2012,1S-8S.
http://slideplayer.com/slide/6856383/
KD = 210 x 10-6 M
REBA-receptor
Complementaritatea biomoleculelor
Specificitatea interactiunilor
Ionizarea gruparilor/pH-ul
pH-ul in sistemele biologiceu
https://www.phreshproducts.com/learn/charts/
http://altered-states.net/barry/update178/
Dezechilibrele de pH:
•dereglări hormonale
•deficiențe ale sistemului imunitar
•probleme structurale (oase)
•digestie/eliminare incetinită
•supraproducție microorganisme
•apariția tumorilor.
pH-ul în sistemele biologice
pH-ul in diferite compartimente subcelulare
Joseph R. Casey, Sergio Grinstein & John Orlowski
Nature Reviews Molecular Cell Biology 11, 50-61(2010)
pH-ul in sistemele biologice
pH-ul sangeluiEsential of Medical Biochemistry
with clinical casesN.V.Bhagavan, Chu-Eun Ha
pH < 6,8 formarea H2CO3
pH > 7,8 disocierea H2CO3
deces
Sistemele tampon sanguine:
– Bicarbonat • Plasmatic
• Eritrocitar
– Non-bicarbonat • Hemoglobina şi
oxihemoglobina
• proteinele plasmatice
• fosfatul organic şi
• fosfatul anorganic
pH-ul în sistemele biologice
Esential of Medical Biochemistry
with clinical casesN.V.Bhagavan, Chu-Eun Ha
Echilibru chimic
ADN
ARN
Acizi nucleici
pKa
Directia unei reactiii
Energia libera
Essential Cell Biology (2004 Garland Science)
Ener. rezultata
Sinteza macromolecule
metaboliti
Deplasarea celulei
Transportul moleculelor
Energie electrica
Procese celulare → redox
http://www.tutorvista.com/
Energia de activare si viteza de reactie
Reducerea Ea Cresterea ratei de reactie
http://ib.bioninja.com.au/