Метали у биолошким системима

Научите више о металима који су заступљени у биолошким системима, њиховим хемијским и физичким својствима, структурним и каталитичким функцијама у протеинима, техникама за одређивање, као и болестима које настају као последица њиховог недостатка у организму.

Наставник: др Ана Поповић Бијелић, проф.

Циљ предмета: Циљ предмета је да објасни улогу металних јона у биолошким системима и покаже да структуре и функције биомолекула који садрже металне јоне зависе од хемијских особина тих елемената, њихове величине, тенденције да граде одређене комплексе као и њихових редокс  особина. Предмет је конципиран тако да интегрише класичан биохемијски приступ изучавању биосистема са знањима из неорганске и физичке хемије са циљем бољег разумевање биолошких процеса. 

Исход предмета: Сазнања која ће настати као резултат наставе ће моћи да се искористе у интердисциплинарним истраживањима која се односе на дизајн нових лекова који делују селективно на специфичне биомолекуле, као и у истраживањима везаним за идентификацију биомаркера одређених обољења.

Садржај предмета: Хемијски и биохемијски састав ћелије. Основне карактеристике комплекса металних јона у биолошким системима. Метални лиганди у биолошким системима. Металопротеини и металоензими, структура и функција, улога у оксидативном стресу. Натријум, калијум и хлор – одржавање осмотског притиска и електролитичке равнотеже. Улога магнезијума у ензимима, у ДНК и у хлорофилу. Магнезијум као алостерни ефектор. Функција и транспорт слободног калцијума у ћелији, компетиција између магнезијума и калцијума. Функција слободног и везаног цинка у ензимима. Не-хем гвожђе у протеинима и ензимима, редокс реакције. Дифери-кофактори и гвожђе-сумпор кофактори. Хем гвожђе у протеинима и ензимима. Функција мангана у ензимима. Редокс активност манган-гвожђе и манган-манган диметалних кофактора. Функција бакра у ензимима. Електронска парамагнетна резонантна (ЕПР) спектроскопија прелазних метала – основна теорија и практичан приступ. Метални јони у биомолекулима као мете за антиканцерске лекове.

Литература: Метали у биолошким системима, Ана Поповић Бијелић, Универзитет у Београду – Факултет за физичку хемију, Београд, 2024.