Předmět: Historie biochemie

» Seznam fakult » PRF » KBC
Název předmětu Historie biochemie
Kód předmětu KBC/HIBCU
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Šebela Marek, prof. Mgr. Dr.
Obsah předmětu
1. Starověcí lékaři (Hippokrates, Galén, Avicenna aj.). Teorie čtyř tělesných tekutin a čtyř živlů. Medicína v období renesance. Oběh krevního oběhu, veřejné pitvy, anatomie. Paracelsus a jeho teorie. Vývoj chemie plynů. Flogistonová teorie. Objev kyslíku. Lavoisier a jeho přínos chemii. Dalton, Davy, Faraday. Objevy spojené s fermentací. 2. Medicína a počátky mikrobiologie. Vitalismus a Lebenskraft. Poznatky z pitev v 19. století. Rudolf Virchow a Claude Bernard. Epidemická onemocnění a vakcinace. Cholera v Londýně a John Snow. Objev původce cholery (Robert Koch). Louis Pasteur jako zakladatel mikrobiologie. Problematika chirurgické horečky. Počátky imunologie (von Behring, Ehrlich, Mečnikov). 3. Aminokyseliny a peptidy (Edman, Hopkins, Kjeldahl, Merrifield, Sanger, Soerensen, Tuppy, du Vigneaud, Waksman). Výzkum a první použití inzulinu (Banting a Best, Paulescu aj.). Oparinova teorie. Důkaz probiotické tvorby aminokyselin (Urey, Miller). 4. Výzkum vlastností a struktury proteinů. Mulder a Berzelius. Peptidová vazba (Hofmeister). Úrovně proteinové struktury (Anfinsen, Linderstroem-Lang). Sekundární struktura (Corey, Pauling). Rentgenová krystalografie (Astbury, Hodgkinová, Perutz). Instrumentální metodika práce s proteiny (Folin, Svedberg, Tiselius). Sekvenční analýza (Sanger). Ramachandranův diagram. Počátky strukturní bioinformatiky proteinů. 5. Objev enzymů (bratři Buchnerové, Traube). Příprava krystalických enzymů a potvrzení proteinové povahy (Kunitz, Northrop, Sumner). Enzymová kinetika (Michaelis a Mentenová, Lineweaver a Burk). Objevy vitamínů (McCollum, Kuhn). Oxidoredukční enzymy a koenzymy (Warburg, Theorell). Enzymy metabolismu glykogenu (manželé Coriovi). Proteolytické enzymy a jejich mechanismus (Neurath). Isoenzymy laktátdehydrogenasy (Kaplan). 6. Metabolismus sacharidů. Chemie, názvosloví a vzorce sacharidů (Emil Fischer, Haworth). Fermentace sacharidů a nikotinamidové koenzymy (Harden, von Euler-Chelpin). Glykolýza (Embden, Meyerhof, Neuberg, Parnas). Metabolismus galaktosy (Leloir). Důležitost ATP a svalová kontrakce (Engelhardt, Lohman, Lundsgaard, Straub). Fosforylace a kinasy (Edwin Krebs, Edmond Fischer, Earl Sutherland). 7. Keilin a objev cytochromů, buněčná respirace. Objevy dějů citrátového cyklu (Szent-Györgyi, Knoop, Hans Krebs, Ochoa). Chemiosmotická teorie tvorby ATP (Mitchell). ATP synthasa a oxidační fosforylace (Boyer, Racker). Vznik bioenergetiky (Meyerhof, Kalckar, Lipman). Modely biologických nerovnovážných systémů (reakce Bělousova a Žabotinského). 8. Objev nukleových kyselin (Miescher, Kossel). Chyrgaffova pravidla. Představy o struktuře DNA (Levene). Experiment Averyho, Macleoda a McCartyho. Objev dvoušroubovice DNA (Franklinová, Wilkin, Watson a Crick). Biosyntéza purinů (Buchanan). DNA polymerasy a RNA polymerasy (otec a synové Kornbergovi). Transferová RNA (Hoagland, Zamecnik). Objev genetického kódu (Khorana, Nirenberg, Ochoa). Geny a jejich výměna (Beadle, Tatum, Lederberg). 9. Studium struktury a metabolismu lipidů. Cholesterol, žlučové kyseliny, steroidní hormony (Bloch, Butenandt, Wieland). Beta-oxidace a biosyntéza mastných kyselin (Dakin, Green, Knoop, Lynen). Bioelektřina a acetylcholin (Katz, Nachmansohn). Syntetické steroidy (Julian). 10. Osobnosti české a slovenské biochemie (Balling, Horbaczewski), Koštíř a pokračovatelé v Praze, Morávek a pokračovatelé v Brně. Klinická biochemie (Hořejší, Šilink). Slovenští biochemici 20. století (Kováč, Pecháň). Česká společnost pro biochemii a molekulární biologii. Ústav organické chemie a biochemie AV ČR v Praze. 11. Jako bonus: historie alchymie. Hermes Trismegistos a smaragdová deska. Alchymistický experiment. Starověcí a arabští alchymisté. Evropští alchymisté ve středověku. Glauberova sůl. Počátky alchymie v českých zemích ve středověku. Alchymie na dvoře Rudolfa II. a renesančních šlechticů. Poslední pražský alchymista.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení
  • Účast na výuce - 26 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 20 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je přiblížit studentům témata základní přednášky z biochemie (KBC/BCH) v kontextu objevitelů a jejich osudů.
Studenti získají znalosti o rozvoji biochemie ve 20. století a informace o nejdůležitějších objevech.
Předpoklady
Je důležité mít znalosti získané úspěšným absolvováním předmětu KBC/BCH Základy biochemie (bioinformatici KBC/UBCH Úvod do biochemie).

Hodnoticí metody a kritéria
Seminární práce

K absolvování kurzu je nutné odevzdání seminární práce (na téma aktuálních či historických objevů v biochemii, použití AI dovoleno) a úspěšné zvládnutí kolokvia s učitelem na konci semestru. Podmínkou splnění je i účast na přednáškách, tolerují se maximálně dvě neomluvené absence.
Doporučená literatura
  • Elektronická encyklopedie Wikipedia.
  • Friedberg , E.C. (2016). Emperor of Enzymes: A Biography of Arthur Kornberg, Biochemist and Nobel Laureate ). Singapore.
  • Friedberg, E. C. (2014). A Biography of Paul Berg: The Recombinant DNA Controversy Revisited. Singapore.
  • Jennings, K.R., Ed. (2012). A History of European Mass Spectrometry. Chichester.
  • Lagerkvist, U. (2005). The Enigma of Ferment: From the Philosopher's Stone to the First Biochemical Nobel Prize. Singapore.
  • Loeckx, R. (2017). Cold War Triangle: How Scientists in East and West tamed HIV. Leuven.
  • Nedham, J., Ed. The Chemistry of Life. Lectures on the History of Biochemistry.
  • Nedham, J., Ed. (2008). The Chemistry of Life. Lectures on the History of Biochemistry. Cambridge.
  • Norrby, E. (2013). Nobelovy ceny za přírodní vědy. Praha.
  • Pól, J. a Volný, M., Eds. (2012). Počátky a historie československé hmotnostní spektrometrie. Praha.
  • Rao, C. N. R.; Rao, I. (2016). Lives and Times of Great Pioneers in Chemistry (Lavoisier to Sanger). Singapore.
  • Sklotoová, R. (2010). Nesmrtelný život Henrietty Lacksové. Praha.
  • Štrbáňová S. Počátky biochemických přístupů v kvasné chemii v Čechách. Dějiny věd a techniky 9.
  • Štrbáňová S. Počátky biochemie na pražské lékařské fakultě. Dějiny věd a techniky 9.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Bioinformatika (2021) Kategorie: Informatické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství chemie pro střední školy maior (2019) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní