Organismide rakulise ehituse, rakkude keemilise koostise ja molekulaarse struktuuri ning metaboolsete radade ja bioenergeetika põhimõtete tutvustamine. Geneetilise informatsiooni avaldumise ja ülekande mehhanismide tundmaõppimine. Aluse loomine biokeemiale baseeruvate erikursuste mõistmiseks.

The goal is to introduce the structure, chemical composition and molecular structure of cells; principles of metabolic pathways and bioenergetics; to understand genetic information and its expression. In general – to give a basic understanding of concepts used in biochemistry and related areas and provide a base of knowledge for other subjects in the curriculum.

Üliõpilane tunneb rakkude liike ja ehitust. Teab rakkude koostisse kuuluvate biomolekulide keemilist koostist, struktuure ja mõistab nende bioloogilist rolli. Tunneb energeetilise metabolismi radu ja mõistab seoseid nende vahel. On kursis ainerühmade metabolismi põhimõtetega. Teab geneetilise informatsiooni ülekande ja avaldumise mehhanisme. On kursis hormonaalse signaali ülekande põhimõtetega.

The student is familiar with the structure of different types of cells, chemical composition and structure of biomolecules, knows their biological importance. Understands metabolic pathways and relation between them. Has an overall idea about metabolic pathways of different classes of biomolecules; genetic information and its expression and signal-transduction pathways.

Biokeemia aine, vesi, nõrgad sidemed, pH. Raku ehitus. Valkude koostis ja struktuur. Ensüümkatalüüs - põhimõisted, kineetika, regulatsioon, mehhanismid, inhibiitorid. Süsivesikud ja rakukest. Lipiidid. Membraani struktuur, funktsioon ja membraantransport. Ainevahetus - põhimõisted, seedimine. Glükolüüs ja glükoneogenees. Tsitraaditsükkel. Oksüdatiivne fosforüülimine - elektronide transpordiahel, prootongradient, ATP süntees. Fotosüntees - valgusreaktsioonid, Calvini tsükkel. Glükogeeni lagundamine ja süntees. Pentoosfosfaadi rada. Lipiidide ainevahetus - rasvhapete lagundamine ja süntees, lipiidide süntees. Lämmastikku sisaldavate molekulide ainevahetus - aminohapete süntees ja lagundamine, uureatsükkel. Nukleotiidide ainevahetus. Nukleiinhapete struktuur ja DNA replikatsioon - DNA ja RNA struktuur, DNA replikatsioon ja rekombinatsioon. RNA süntees ja reguleerimine. Geeniekspressioon. Valgusüntees - geneetiline kood, valgusünteesi mehhanism. Valgubiokeemia meetodid, rekombinantse DNA tehnoloogiad. Hormoonid ja signaalülekanne.
Harjutustunnid. Loengumaterjali kinnistamine ja seoste loomine probleemide püstitamise ja nende lahendamise teel. Ülesannete lahendamine.
Praktikumid. Biokeemiliste ühendite identifitseerimine kvalitatiivsete reaktsioonide abil. Segudes olevate ühendite lahutamine geelkromatograafia meetodil. Karotenoidide identifitseerimine ja kvantitatiivne määramine absorptsioonispektrite alusel. Biokatalüüsi uurimine: ensüümi aktiivsuse määramine. Glükoosisisalduse määramine bioloogilistes objektides ensümaatilisel meetodil.

Biochemistry and life, water, weak interactions, pH. Structure of cells. Protein composition and structure. Enzyme catalysis – principles of kinetics, regulation and mechanisms; inhibitors. Carbohydrates and cell wall. Lipids. Cell membranes, transport through membranes. Metabolism – basic concepts, digestion. Glycolysis, gluconeogenesis. The citric acid cycle. Oxidative phosphorylation – electron transport system, proton gradient, ATP synthesis. Photosynthesis – light reactions, Calvin cycle. Glycogen – degradation and synthesis. Pentose phosphate pathway. Metabolism of lipids – fatty acid degradation and synthesis, synthesis of lipids. Nitrogen containing molecules – metabolism of amino acids and nucleotides, urea cycle. Structure of nucleic acids, DNA and RNA; DNA replication and recombination. Synthesis and regulation of RNA. Gene expression. Protein synthesis – mechanism and genetic code. Techniques in protein biochemistry, recombinant DNA technologies. Hormones and signal-transduction.
Seminars. Revising topics covered in lectures and laboratory practice, involving students in discussions and problem-solving.
Laboratory practice. Practical work involves topics: identifying proteins and carbohydrates using qualitative reactions; separating components by gel-filtration; identification and quantitative estimation of carotenoids in biological samples; measuring enzyme activity and glucose content in biological samples.

Lõpphinde kujunemise võimalused:
1) Hinne ilma eksamitööta. Kui kõik testid on sooritatud vähemalt 51% ja praktikumi nõuded täidetud, siis kujuneb lõpphinne kontrolltööde aritmeetilise keskmise järgi.
2) Kontrolltöödega saadud hinnet soovitakse parandada. Lõpphinne formeerub kirjaliku eksamitöö punktide ja kontrolltöödest saadud boonuspunktide summa alusel. Praktikumi nõuded peavad olema täidetud. Boonuspunkte saab kasutada ainult esimesel eksamil, kehtima jääb eksamil saadud hinne.
3) Hinne saadakse eksamitöö tegemisel, kui kontrolltööd olid negatiivse tulemusega. Praktikumi nõuded peavad olema täidetud.

POSSIBILITIES FOR FORMATION OF FINAL MARK OF THE COURSE:
1) Mark without an exam. If the result of each test is at least 51% and all requirements of practical work are fulfilled, the final mark is calculated as arithmetical mean of three tests.
2) If the mark obtained by the arithmetical mean of three tests is not satisfactory, a student can perform an exam to which obtained bonus points are added. Bonus points can be used only at the first exam, the mark obtained by exam will be the final mark. All requirements of practical work have to be fulfilled to qualify for the exam.
3) The final mark will be obtained by exam if results from tests are negative. All requirements of practical work have to be fulfilled to qualify for the exam.

Iseseisev töö hõlmab loengu- ning lisamaterjalidega tööd, praktikumide ettevalmistust ning ülesannete ja probleemide lahendamist.

Out-of-class work involves independent study of lecture topics and additional material, preparation for laboratory practice and solving problems raised in seminars.

"Biokeemia lühikursus", W.H.Freeman & Co., 2013 (e.k. tõlkeõpik 2016)

-