Školska godina: |
2024/2025. |
Uslovi pohađanja: |
Nema uslova |
ESPB: |
8 |
Vrsta studija: |
osnovne akademske studije |
Studijski program: |
Biohemija: 4. godina, letnji semestar, izborni (E17B2), stručno-aplikativni predmet |
Nastavnik: |
dr Milica R. Milenković
vanredni profesor, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd |
Saradnici: |
— |
Fond časova: |
Nedeljno: četiri časa predavanja + dva časa laboratorijskih vežbi (4+0+2) |
Ciljevi: |
Tokom ovog kursa studenti se upoznaju sa osnovama bioneorganske hemije, medicinske hemije i biomimetičke hemije, sa posebnim naglaskom na mehanizme enzimskih reakcija. |
Ishod: |
Student će savladati osnove bioneorganske hemije. |
Oblici nastave: |
Predavanja, laboratorijske vežbe, kolokvijumi, seminarski radovi, konsultativna nastava. |
Vannastavne aktivnosti: |
— |
Literatura: |
Osnovna literatura:
- Ivano Bertini, Harry B. Gray, Edward I. Stiefel, Joan Selverstone Valentine: Biological Inorganic Chemistry, Structure and Reactivity, University Science Books, 2007.
- Robert R. Crichton: Biological Inorganic Chemistry, A New Introduction to Molecular Structure and Function, Elsevier, 2012.
- Wolfgang Kaim, Brigitte Schwederski, Axel Klein: Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life, An Introduction and Guide, Wiley, 2013.
- A. Messerschmidt, R. Huber, K. Wieghardt, T. Poulos: Handbook of Metalloproteins, John Wiley & Sons, Inc. 2001.
- Hermann Dugas: Bioorganic Chemistry, Springer, 1996.
- Dušan Sladić: Bioorganska hemija. Mehanizmi enzimskih reakcija
- Richard B. Silverman: The Organic Chemistry of Enzyme-Catalyzed Reactions, Academic Press, 2000.
- Gareth Thomas: Medicinal Chemistry: An Introduction, Wiley, 2007.
- Graham L. Patrick: An Introduction to Medicinal Chemistry, Oxford University Press, 2013.
- Donald Voet, Judith G. Voet: Biochemistry, 4th Edition, Wiley, 2011.
- Recent review and scientific papers dealing with metalloenzymes and enzyme mimetics.
Pomoćna literatura:
- Aktuelni revijalni i naučni radovi iz date oblasti.
|
Dodatni materijal: |
— |
Nastavne obaveze i način ocenjivanja |
Predavanja: |
0 poena (4 časa nedeljno)
Program rada:
- Uvod u ulogu metala u biohemijskim procesima. Osnovi koordinacione hemije neophodni za razumevanje procesa u biološkim sistemima. Osnovi enzimske katalize. Eksperimentalne metode za izučavanje mehanizama enzimskih reakcija.
- Uloga jona alkalnih metala u organizmu (jonski kanali, jonske pumpe, membranski potencijal, nervni impuls, jonofore).
- Uloga jona zemnoalkalnih metala u organizmu (mišićna kontrakcija, Ca2+-uloga u signalnoj transdukciji, enolaza, heksokinaza, kalmodulin). Fotosinteza.
- Azot-monoksid i njegova uloga u fiziološkim i patološkim stanjima. NO sintaza.
- Enzimi koji sadrže cink (karboanhidraza, karboksipeptidaza A, aldolaza klasa II, adenozin deaminaza, alkohol dehidrogenaza, alkalna fosfataza, ljubičasta kisela fosfataza, CuZn superoksid dismutaza).
- Mehanizmi unosa i transporta gvožđa u ćelije eukariota i prokariota. Transferin (Tf). Siderofore. Feritin. Uloga gvožđa u transportu kiseonika - hemoglobin, mioglobin, hemeritin. Enzimi koji sadrže gvožđe (ribonukletid reduktaza klasa I, akonitaza, lizin 2,3-aminomutaza, hem zavisne monooksigenaze, dioksigenaze zavisne od α-ketokiselina, biotin sintaza). Gvožđe–sumpor klasteri.
- Tip I, II i III bakar proteina (plastocijanin, galaktoza oksidaza, hemocijanin, tirozinaza, katehol oksidaza, polinuklearne bakar oksidaze, citohrom c oksidaza).
- Enzimi koji sadrže nikl: neredoks enzimi (ureaza, aciredukton dehidrogenaza i glioksalaza I) i redoks enzimi (hidrogenaza, CO dehidrogenaza, acetil-CoA sintaza, metil-CoM reduktaza, Ni superoksid dismutaza). Wood-Ljungdahl-ov metabolički put.
- Vitamin B12. Enzimi zavisni od kobalamina (metilmalonil-CoA mutaza, ribonukleotid reduktaza klasa II, metionin sintaza).
- Enzimi koji sadrže molibden i volfram. Ksantin oksidaza. Sulfit oksidaza. Dimetilsulfoksid reduktaza. Nitrogenaza.
- Enzimi koji sadrže mangan: neredoks enzimi (arginaza) i redoks enzimi (Mn katalaza, Mn superoksid dismutaza, OEC - oxygen evolving complex).
- Enzimski modeli.
- Otkriće lekova, njihovo dizajniranje i razvoj. Reverzibilni enzimski inhibitori. Ireverzibilni enzimski inhibitori. Lekovi koji deluju na DNA-antitumorski i antivirusni lekovi. Farmakokinetika. QSAR. Računari u medicinskoj hemiji. Antibakterijski i antifungalni agensi. Racionalni pristup dizajniranju lekova.
- Ciljevi i principi medicinske neorganske hemije. Strategija u dizajniranju lekova na bazi jedinjenja metala. Kompleksi platine kao antitumorski agensi. Kompleksi paladijuma, rutenijuma, galijuma i zlata kao antitumorski agensi. Mehanizmi antitumorskog dejstva kompleksa metala. Kompleksi metala u MRI dijagnostici. Biološka aktivnost organometalnih jedinjenja (ferocen i drugi metaloceni). Helirajući agensi. Joni metala i neurodegenerativne bolesti.
|
Laboratorijske vežbe: |
10 poena (2 časa nedeljno)
Program rada:
- Sinteza, karakterizacija i katalitička aktivnost mimetika katalaze, superoksid dismutaze i peroksidaze ([Mn(salen)Cl] kompleksa i feritnih nanomaterijala).
- Izolovanje i elektronski apsorpcioni spektri biljnih pigmenata.
- Ispitivanje uticaja metalnih jona na aktivnost bromelaina.
|
Seminarski radovi: |
20 poena |
Kolokvijumi: |
20 poena |
Pismeni ispit: |
50 poena |