Učivo
Ako bunka získava a míňa energiu: spriahnuté deje a ATP, enzýmová kinetika, glykolýza, kvasenie, Krebsov cyklus, dýchací reťazec, fotosyntéza, metabolizmus tukov a bielkovín, proteosyntéza a hormonálna regulácia. Biochémia pre gymnázium, seminár a prijímačky na medicínu.
Ako bunka hospodári s energiou: katabolizmus a anabolizmus, metabolické dráhy, ATP ako energetická mena, makroergické zlúčeniny, spriahnuté deje a súčet ΔG, prenášače NAD⁺, FAD, NADP⁺ a koenzým A a prehľad, ako sa živiny menia na energiu. So simuláciou spriahnutých dejov a triedením prenášačov.
Ako rýchlo pracujú enzýmy: komplex enzým a substrát, nasýtenie enzýmu, maximálna rýchlosť V_max a Michaelisova konštanta K_m, Michaelisova-Mentenovej rovnica, Lineweaverov-Burkov graf, kompetitívna a nekompetitívna inhibícia, hexokináza a glukokináza a lieky ako inhibítory. So simuláciou enzýmového reaktora.
Prvá dráha rozkladu glukózy: kde prebieha, desať krokov glykolýzy, investičná a výnosová fáza, substrátová fosforylácia, účet 2 ATP a 2 NADH, regulácia fosfofruktokinázou, osud pyruvátu s kyslíkom a bez neho a vstup iných cukrov. So simuláciou desiatich krokov glykolýzy.
Rozklad glukózy bez kyslíka: prečo bunka musí obnovovať NAD⁺, alkoholové kvasenie kvasiniek, mliečne kvasenie vo svaloch a v baktériách, laktátový prah a Coriho cyklus, Pasteurov efekt, kvasenie v kuchyni a v priemysle a výpočty z rovníc kvasenia. So simuláciou kvasnej fľaše a bežca.
Citrátový cyklus v mitochondrii: premena pyruvátu na acetyl-CoA, osem krokov cyklu od citrátu k oxalacetátu, dve oxidačné dekarboxylácie, účet 3 NADH, 1 FADH₂, 1 GTP a 2 CO₂ na otáčku, cyklus ako križovatka metabolizmu a jeho regulácia. So simuláciou citrátového cyklu.
Kde vzniká väčšina ATP: komplexy I až IV vo vnútornej membráne mitochondrie, tok elektrónov od NADH a FADH₂ ku kyslíku, pumpovanie protónov, ATP syntáza ako rotačný motor, chemiosmotická teória, účet 30 až 32 ATP z glukózy, kyanid, rozpájače a hnedý tuk. So simuláciou dýchacieho reťazca a ATP syntázy.
Ako rastlina chytá svetlo: chloroplast a tylakoidy, fotosyntetické farbivá a absorpčné spektrum, fotosystémy II a I, fotolýza vody a pôvod kyslíka, tvorba ATP a NADPH, faktory, ktoré ovplyvňujú rýchlosť fotosyntézy, a zákon limitujúceho faktora. So simuláciou vodného moru pod lampou.
Ako sa oxid uhličitý mení na cukor: Calvinov cyklus v stróme chloroplastu, enzým RuBisCO, fixácia, redukcia a regenerácia, účet 9 ATP a 6 NADPH na tri molekuly CO₂, fotorespirácia, C4 rastliny ako kukurica a CAM rastliny ako kaktusy. So simuláciou Calvinovho cyklu a triedením rastlín.
Ako telo spracúva tuky: trávenie tukov lipázami a žlčou, transport v krvi, β-oxidácia mastných kyselín v mitochondriách a jej účet, ketolátky pri hladovaní a cukrovke, syntéza mastných kyselín z acetyl-CoA a prečo sa tuk nedá premeniť na glukózu. So simuláciou β-oxidácie.
Čo sa deje s bielkovinami v tele: trávenie na aminokyseliny, esenciálne a neesenciálne aminokyseliny, obrat bielkovín, transaminácia a deaminácia, jedovatý amoniak a močovinový cyklus v pečeni, glukogénne a ketogénne aminokyseliny, dusíková bilancia a fenylketonúria. So simuláciou osudu dusíka a triedením aminokyselín.
Ako vzniká bielkovina podľa génu: transkripcia DNA na mRNA v jadre, genetický kód a kodóny, štart a stop, tRNA a ribozóm, translácia, úprava bielkovín po preklade a mutácie: tichá, zámena aminokyseliny, nezmyselná a posunová, s príkladom kosáčikovitej anémie. So simuláciou ribozómu a mutácií.
Ako telo riadi metabolizmus: regulácia enzýmov a hormónmi, glykémia a jej norma, inzulín a glukagón ako protihráči, adrenalín a kortizol, sýtosť a hladovanie, cukrovka 1. a 2. typu, hypoglykémia a glykovaný hemoglobín. So simuláciou glykémie počas dňa a dávkovania inzulínu.
Záverečný test z kapitoly Biochémia: metabolizmus: ATP a spriahnuté deje, enzýmová kinetika, glykolýza, kvasenie, Krebsov cyklus, dýchací reťazec, fotosyntéza a Calvinov cyklus, metabolizmus tukov a bielkovín, proteosyntéza a hormonálna regulácia glykémie, s výpočtami ATP, NADH, kvasenia, močoviny a dávok inzulínu.
Ukážem ich vašim žiakom ako súčasť chemickej show.