Биохимия

• Преподаватели:

  • Албена Александрова (089 339 6570)

  • проф. Любомир Петров

• Материали от преподаватели:

  • Цикъл на Кребс

  • Биоенергетика

  • Биологично окисление

  • Цикъл на Кребс (текст)

  • Гликолиза

  • Гликолиза (текст)

  • Дихателни вериги

🔉 Първа лекция, 26.08.2025, 08:00

Аудио запис към първа лекция:

Клетка

Клетката - основна единица на живота: Всички живи организми са изградени от клетки. Има едноклетъчни организми, както и многоклетъчни организми. Между клетките има така нареченото междуклетъчно вещество, което се образува вътре в клетките и се извежда от тях, като заема пространството между тях.

Вируси

Вирусите задължително трябва да влязат в клетка - гостоприемник, за да се репликира тяхната ДНК. След като се прилепят към клетката с израстъци - … поразената клетка се разпуква и новообразуваните вируси атакуват другите клетки.

Антибиотици не действат на вирусите, има специални антивирусни лекарства, които блокират мястото за свързане на вирусите с клетката - гостоприемник и не позволяват разпространяването им.

Клетките се разделят на прокариоти и еукариоти

• прокариотни

  • първично ядрени клетки

• еукариотни

  • същинско ядрени клетки

  • преобладават, тези клетки са по-висши

  • има и едноклетъчни еукариотни клетки - чехълче

Съществуват и безядрени клетки (напр. еритроцитите)

• Клетъчна мембрана

  • изградена е от липиди

• Активен мембранен транспорт

  • извършва се с разход на енергия

  • веществата минават от места с по-малка концентрация към по-голяма концентрация

• Пасивния мембранен транспорт

  • няма разход на енергия, веществата минават чрез простат дифузия.

  • веществата преминават от места с по-голяма към по-малка концентрация

Кариолема или Нуклеолема - ядрена мембрана

Белтъците се синтезират от рибозомите (неточност в учебника)

При делене на клетката двойната ДНК структура се нагъва около себе си и около белтъчни структури, които с ДНК структурата се наричат нуклеозоми.

Митохондрии

• основната функция е енергийна - синтез на АТФ (аденозин? три фосфат)

• има двойна мембрана

• броя на митохондриите не е фиксиран в клетките - при активно спортуване в мускулните клетки може да има 3 пъти повече (до около 3000) митохондрии

• двойна мембрана - външна гладка, вътрешна нагъната

Лизозомите са едномембранни

Центриоли - винаги са по две - майчина и дъщерна. Образуват делителното вретено и подпомагат образуването на генетичния материал

Цитоплазма - желеподобно вещество

Ензими

• Биокатализатори

  • ускоряват химичните процеси в организма

  • представляват глобуларни? белтъци

  • изградени са от аминокиселин (общо 20 вида аминокиселини)

    • различават се по последователността на подреждане на аминокиселините в белтъчната верига

Секвенция - последователност вид, брой, секвенция -

• Белтъци

  • глобуларни

  • фибриларни

  • белтъчната верига винаги е отворена но е нагъната в пространството

Означение на ензими:

E - ензим S - субстрат

E + S —> ES —> EP —> E + P

Ензима може да се разглежда като машина на която се подава материал, и той го преработва. Активния център на ензима трябва да пасва към субстрата. Еднотипни молекули могат да се преработват.

Инхибиторите са вещества които подтискат реакцията на ензимите.

🔉 Втора лекция, 28.08.2025, 08:00

Аудио запис към втора лекция:

Биоенергетика. Биологично окисление. Дихателни вериги

• Използваема енергия

  • Слънчевата светлина е единствения източник на енергия, но може директно да се използва единствено от зелените растения (съдържащи хлорофил). Всички организми използват АТФ (универсалното гориво), но растенията могат да го набавят/синтезират от слънчевата светлина.

Катаболизъм

• Редокс потенциал - това е способността да се привличат електрони

Макроегрични съединения (00:25:00)

• Определение

  • макроергични съединения са тези, които в молекулата си имат поне една макроергична връзка (~).

  • макроергични съединения >30kJ/mol

  • номоергични съединения <30kJ/mol

Аденозин трифосфат (АТФ)

• АТФ има две макроергични връзки (фосфорни връзки)

Анаболизъм (00:41:15)

• катаболитните реакции съхраняват енергия в АТФ

• редуктор отделя електрони и се окислява

• окислител приема електрони и се редуцира

• редокс-двойка в биохимията може да бъде едно и също вещество, но може да бъде в окислено или редуцирано състояние

• Във водната молекула водорода е редуктор (отдава своя електрон) а кислорода е окислител (приема електрон)

  • редуктора намалява степента на окисление - в случая водородния атом намалява степента на окисление на кислорода с 1 (общо 2 за двата водородни атома), а кислородния атом увеличава степента на окисление на водородния атом с 1

• посока на придвижване на електроните - при редокс-процеси електроните се движат от по-нисък към по-висок редокспотенциал

Определение за биоенергетика

• Биоенергетиката, или биохимичната термодинамика е тази част от биохимията, която изучава енергетичните промени, придружаващи биохимичните реакции

Хранителни вещества

• схема на обвяната на веществата в човешкия организъм

• въпрос от теста:

  • коя структура синтезира АТФ?

    • АТФ синтаза

Смилане и резорбция

• резорбция

• обща схема на процесите на катаболизма

• въпроси от теста (01:04:00)

  • колко са етапите на катаболизма?

    • 4 етапа

  • в кой етап печелим най-много енергия?

    • в 3-ти етап

Фази на …

Дихателни вериги

• митохондрии

  • от гръцки: митос - нишка, хондрос - кълбо

• дихателна верига в митохондриите

  • състои се от 4 елемента (компонента)

  • АТФ синтазата работи свързано с дихателната верига

  • елементите са белтънчи молекули

• въпроси от теста:

  • колко са елементите от дихателната верига?

• 4 елемента

• кислорода е с най-висок редокс-потенциал

АТФ синтаза

• белтъчна структура, която синтезира повече от 80% от АТФ

  • съдържа роторна част, през която преминават водородните атоми и я завъртат

• при пълен оборот - 3 молекули, защото има 3 активни центъра (01:17:20)

• цианкалий блокира преноса на електрони през елементите на дихателната верига

🔉 Трета лекция, 29.08.2025, 08:00

Аудио запис към трета лекция:

• материали към лекцията

  • Гликолиза

  • Гликолиза (текст)

• Въпроси за изпита: - реакции при които се поглъща топлина се наричат

  • ендотермични

  • основна реакция на биологичното окисление е:

    • взаимодействие на водород с кислород

  • окислителите са частици (атоми, молекули или йони), които:

    • приемат електрони

  • редукторите са частици (атоми, молекули или йони), които:

    • отдават електрони

  • дихателните вериги се намират

    • във вътрешната мембрана на митохондриите

  • дихателната верига се състои от

    • четири сегмента

  • в дихателната верига АТФ се синтезира от

    • АТФ-синтаза

  • В резултат на процесите в дихателната верига в междумембранното пространство, в митохондриите се натрупват:

    • водородни йони (положителни)

  • краен акцептор на електроните в дихателната верига е:

    • кислород

  • ако водородът в дихателната верига се достави от НАДН, АТФ-синтазата ще ресинтезира:

    • три молекули АТФ

  • в колко етапа протичат катаболитните процеси в организма?

    • ???

  • адреналинът:

    • активира разграждането на гликоген в черния дроб

Гликолиза

Животните и човекът не могат да използват директно слънчевата енергия заради липсата на хлорофил.

(00:17:00)

• първи етап - смилане (превръщане на големите молекули в основни структури)

  • Белтъци - разграждат се до 20AK (аминокиселини)

  • Въглехидрати - разграждат се до глюкоза

  • Мазнини - разграждат се до глицерол и мастни киселини

• втори етап - получава се ацетил коензим А (ацетил КоА) - универсално гориво

  • 20АК -> ацетил КоА

  • глюкоза -> АТФ (при анаеробно разграждане на глюкозата)

  • глицерол и МК -> ацетил КоА

• трети етап (крайно окисление) - печелим енергия през цикъла на Кребс, при който се отделя водород (най-важната функция)

• четвърти етап - изхвърляне на отпадни продукти

  • от цикъл на Кребс -> CO2

  • от дихателните вериги - H2O

• Гликолиза - определение

  • Гликолизата е серия от реакции, протичащи в цитоплазмата на клетката, при които глюкоза се разгражда до пируват, съпроводено с отделяне и акумулиране на енергия.

Глюкозата е монозахарид

(00:57:00)

• въпроси от теста:

  • кой е крайния продукт на анаеробната гликолиза

    • лактат

  • изходното вещество за гликолизата е

    • глюкозата

  • гликолизата протича в

    • цитоплазмата

  • в анаеробната гликолиза чистата печалба са

    • две молекули АТФ

  • колко са необратимите реакции…

    • 3

  • коя от изброените молекули е монозахарид

    • ??? 01:01:00

  • кое е дизахарид

    • лактоза??

  • в кой ред са изброени само полизахариди

    • скорбяла гликоген и целулоза

  • в кой ред са изброени само дизахариди

    • лактоза малтоза захароза

  • каква е химичната връзка между монозахаридите

    • гликозидна

  • каква е химичната връзка между АК

    • пептидна

  • каква е химичната връзка в мазнините

    • естерна

  • по химическата си структура глюкозата е

    • алдохектоза

  • какви функционални групи има глюкозата

    • алдехидна и хидроксилни групи

  • какви функционални групи има във фруктозата

    • кетонна и хидроксилна

  • къде започва смилането на въглехидратите

    • в устната кухина под действието на амилаза

  • кой хормон намалява концентрацията на глюкозата в кръвта

    • инсулин

  • къде се синтезира инсулина

    • задстомашната жлеза (панкреас)

  • къде се образува лактат

    • в белите …??

Цикъл на Кребс

🔉 Четвърта лекция, 01.09.2025, 08:00

Аудио запис към четвърта лекция:

Глюкоза, моно- и полизахариди, …

• Под действието на слюнната амилаза започва разграждането на полизахаридите още от устната кухина. В стомаха няма смилане на въглехидрати.

• резорбция

  • попадане на монозахаридите в кръвта

• гликемия

  • концентрация на глюкозата в кръвта

  • хиперглекимия - над 7 mmol глюкозата в кръвта (на … ?)

  • хипоглекимия - под 3 mmol глюкоза

  • дневно трябва да се добавят около 150 (мили?)грама глюкоза за правилно функциониране на мозъка (00:16:15)

  • мазнините се изгарат при наличие на глюкоза, затова не трябва да се ограничава напълно

• хормоните, които могат да поддържат нивата на глекимия в кръвта

  • адреналин

  • кортизол

  • глюкагон

• единствено инсулина може да намали нивата на глекимия

• при консумация на мазна храна получаваме предимно мазнини, по-малко фосфолипиди и естерифициран холестерол (липидите в храната)

Хиломикрон

Мастни клетки в подкожната тъкан

Енергетична равносметка

N - Брой макроергични връзки n - … (00:58:30)

• въпроси за изпита (01:03:00) TODO

  • как се нарича катоболитния път за разграждане на —

  • мастните киселини могат да бъдат:

    • наситени

  • от какво се образуват мазнините:

    • …

  • липидите са:

    • …

🔉 Пета лекция, 02.09.2025, 14:00

Аудио запис към пета лекция: Аудио запис от телефон:

Аминокиселини

• Аминогрупа (H2N-)

• Карбоксилна група (-COOH)

Формули на двадесетте L-α-аминокиселини, изграждащи белтъците

• въпроси за изпита: (00:37:00)

  • кой е основния механизъм за разграждане на аминокиселините

    • трансдезаминиране

  • какви са

  • коя от изброените структури не е задължителна за белтъците

    • четвъртичната

Орнитинов цикъл

Декарбоксилиране на аминокиселините

Разграждане на въглеродния скелет

Обобщение

Взаимна връзка между обмяната на веществата

Пътища за възможни превръщания между белтъци, мазнини и въглехидрати

🔉 Шеста лекция, 02.09.2025, 15:45

Аудио запис към шеста лекция:

Биохимия на кръвта: хемоглобинът като преносител на кислород, въглероден диоксид, протони

Бели кръвни клетки - левкоцити

• левкоцити - от гръцки - левко: бял

Функции на кръвта

• кръвта изпълнява множество функции, най-главните от които са:

  • транспортна (дихателна)

  • хранителна (трофична)

  • защитна

  • буферна

Хемоглобин

• Белтък, който изпълва червените кръвни клетки

Въгледвуокиспренасяща функция

• Хемоглобинът свързва само малка част от отделения от тъканите CO2 (около 15%) под формата на карбаминохемоглобин

• Карбаминохемоглобинът се разлага в белия дроб и се освобождава пренесения CO2 за издишване

• Останалото количество CO2 се пренася по друг механизъм

(Body tissue, Blood capillary)

Протонопренасяща функция

Що е pH?

• въпроси за теста:

  • колко е pH на кръвта?

    • 7.4

ph Scale

Що е буфер?

• въпроси - в снимките преди „Що е буфер?“

Как действа буферът? (00:56:45)

Кръвна плазма

Кръвна плазма	pH 7.35 - 7.45
Стомашен сок	pH 1.2 - 3
Жлъчен мехур	pH 7.4 - 7.7
Урина	pH 5.8
Слюнка	pH 6.8
Синовиална течност	pH 7.4 - 7.8

Бикарбонатен буфер

• в най-големи количества в тялото

въпрос за изпита: (01:05:15)

• Защо нормалната стойност на pH на кръвта е 7.4?

  • …

Колко е pH на кръвта след бягане 400м с максимална скорост?

• ацидоза

  • намаляване на pH под нормалната стойност

  • pH = 7.1

• освен буферните системи много важна за организма ни са от изключителна важност бъбреците и белите дробове за да се поддържа pH в кръвта в безопасни граници

• алкалоза

  • състояние, което се характеризира с преобладаване на основни йони в телесните течности на организма и съответно нарушаване на алкално-киселинното равновесие

  • може да настъпи при учестено и дълбоко дишане, …

Заключение (има го в теста)

🔉 Седма лекция, 03.09.2025, 11:30

Аудио запис към седма лекция:

Клетъчна и молекулна организация на мускулната тъкан

🔉 Осма лекция, 04.09.2025, 08:00

Аудио запис към осма лекция:

продължение от седма лекция

• Миофибрила - изградена от саркомери

  • саркомерите са повтарящи се елементи, които увеличават дължината и хода на съкращение на мускулите

Саркомер в 3D

Образуване на актиновите влакна (00:51:00)

🔉 Девета лекция, 05.09.2025, 11:30

Аудио запис към девета лекция:

Хранителни добавки, допинг

🔉 Десета лекция, 11.09.2025, 09:45

Тренираност, претренираност, …

• Удължена почивка (липса на тренировъчен ефект

• Недостатъчно възстановяване (претренираност)

• Максимално използване на суперкомпенсацията (оптимална тренировка)

(диаграми) (00:23:20)

• Пулс

  • Базален пулс

  • Максимален пулс

    • 220 - <възрастта> (+/- 10%)

Най-общо под влияние на тренировките се наблюдава:

Тренировъчни дни	Биохимични промени в мускулите
10 дни	Подобрен аеробен ресинтез на АТФ
20 дни	Повишено количество гликоген
30 дни	Повишено количество креатинфосфат

След прекратяване на тренировките се наблюдава

Период	Понижение до изходното ниво
5 дни	Количество на КФ
20 дни	Количество на гликогена; Активността на гликолитичните ензими
40 дни	Активността на окислителните ензими; Аеробен ресинтез на АТФ

• Най-бързо се загубват бързината и скоростната издържливост

• Най-бавно - общата издържливост

• сърце и червени мускулни влакна с леки тренировки за намаляване на нивото на лактат (с пулс около 130 удара)