Циљ предмета:

Током овог курса студенти се упознају са применом принципа и метода органске хемије за разумевање биохемијских процеса, са посебним нагласком на механизме ензимских реакција. Поред тога, упознају се са основама медицинске хемије, биомиметичке хемије и супрамолекулске хемије.

Исход предмета:

Студенти ће овладати основама биопрганске и медицинске хемије.

Садржај предмета:

Теоријска настава

1. Однос структуре и биолошке активности, чула мириса и укуса, холинергички агенси.
2. Методе карактеризације рецептора, хемија опијатних аналгетика.
3. DNA као рецептор, антиметаболити, антитуморски агенси. Основе изучавања квантитативних односа структура-активност.
4. Рачунарске методе у медицинској хемији. Комбинаторна синтеза.
5. Крунасти етри као модели рецептора и транспортера.
6. Увод у ензимску катализу.
7. Експерименталне методе за изучавање механизама ензимских реакција.
8. Хидролитички ензими (лизозим, химотрипсин).
9. Хидролиза фосфатних естара, фосфатазе, енергијом богата једињења, киназе.
10. Улога металних јона у хидролитичким реакцијама, карбоксипептидаза А.
11. Ензими који катализују стварање везе угљеник-угљеник. Алдолазе. Биосинтеза терпеноида и стероида. Биомиметичке циклизације полиена.
12. Коензими. Тиамин. Биотин.
13. Пиридоксал-фосфат. Оксидоредуктазе. NAD. Примена дехидрогеназа у органској синтези.
14. FAD. Монооксигеназе. Цитохром Р-450.
15. Молекулска премештања. Витамин В12. Ензимски модели (крунасти етри, циклодекстрини, мицеле, полимери).

Практична настава

1-3. недеља: Синтеза једињења са биолошком активношћу.

4. недеља: Одређивање биолошке активности синтетисаних једињења.

5-6. недеља: Синтеза ензимских супстрата и ензимских инхибитора.

7. недеља: Одређивање кинетичких параметара ензимских реакција без присуства инхибитора и са присуством инхибитора, софтвери за претрагу и датабазе, употреба у хемији, студенти добијају задатке за ваннаставне активности.

8-9. недеља: Синтеза протеинских модификатора и других молекула који интерагују са протеинима.

9. недеља: Модификација протеинских модел система.

10. недеља: Карактеризација модификованих протеина.

11. недеља: Демонстрациони огледи из одабраних области биоорганске хемије, одбрана семинарског рада.

12. недеља: Синтезе органских једињења уз употребу ћелијских култура или ензима.

13. недеља: Прављење полимерног матрикса са одређеном афинитетном, хидрофобном или јоноизмењивачком активношћу.

14. недеља: Синтеза једињења са дејством на олфактивне рецепторе.

15. недеља: Ензимски модели, реакције са моделима ензимских кофактора, органске реакције уз коришћење ензимских кофактора.

Литература:

1. Hermann Dugas: Bioorganic Chemistry, 3rd ed., Springer, 1996.
2. Душан Сладић: Биоорганска хемија. Механизми ензимских реакција, скрипта за интерну употребу.

Помоћна литература

1. Graham L. Patrick: An Introduction to Medicinal Chemistry, Oxford University Press, 2001.
2. Richard B. Silverman: The Organic Chemistry of Enzyme-Catalyzed Reactions, Academic Press, 2000.

Методе извођења наставе:

Предавања, експерименталне вежбе, семинарски рад.