K-INFO
HU
EN
Login

Biochemistry

Biokémia
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Subject name (Hungarian, English)
Biokémia
Biochemistry
Subject code BMEVEBEA301
Subject type —
Training Level —
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 3 0 0
type (linked/independent) — — —
Assessment type vizsga
Credits 4
Subject coordinator
DR. Szarka András
position: egyetemi tanár
Responsible department
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Faculty Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Subject website http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/abet/biokemia/
Primary curriculum type —
Direct prerequisites – Strong prerequisite BMEVESZA401 (Szerves kémia II.), BMEVESZA204 (Szerves kémia biomérnököknek)
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme

Basic chemical and biological principles

1.1. Cells are the structural and functional units of all living organisms

1.1.1. Prokaryotes

1.1.2. Eukaryotes

1.2. Basic cell chemistry

1.2.1. Cells Are Made From a Few Types of Atoms

1.2.2. Chemical bonds

1.2.3. Water, the most abundant part of cells

1.2.4. Four types of non-covalent interactions

1.2.5. A cell is formed from carbon compounds

2. Enzymes

2.1. The catalysed reactions

2.2. Most enzymes are proteins

2.3. Enzymes are classified by the reactions they catalyse

2.4. How enzymes work

2.4.1. Enzymes Affect Reaction Rates, Not Equilibria

2.4.2. Specificity of Enzymes

2.5. Enzyme Kinetics

2.6. Enzymes are subject to reversible or irreversible inhibition

2.6.1. Reversible inhibition

2.6.2. Irreversible Inhibition

2.7. The regulation of enzyme activity

3. Bioenergetics

3.1. Cells obtain energy by the oxidation of organic molecules

3.1.1. Oxidation and Reduction Involve Electron Transfers

3.2. The free-energy change for a reaction determines whether it can occur

3.3. Activated carrier molecules: energy currencies

3.3.1. ATP is the most widely used activated carrier molecule

3.3.2. FADH2, NADH and NADPH are important electron carriers

3.3.3. Other activated carriers

4. Carbohydrate metabolism – glycolysis, gluconeogenesis

4.1. Glycolysis

4.1.1. The reactions of glycolysis

4.1.2. Fates of pyruvate and NADH

4.1.3. Energy yield of aerobic versus anaerobic glycolysis

4.1.4. Other functions of glycolysis

4.1.5. Regulation of glycolysis

4.2. Gluconeogenesis

5. Carbohydrate metabolism – pentose-phosphate pathway

5.2. Oxidative phase of the pentose phosphate pathway

5.2. The non-oxidative phase of the pentose phosphate pathway

6. Pyruvate dehydrogenase enzyme complex – TCA cycle

6.1. Pyruvate Dehydrogenase Complex

6.1.1. Structure of PDC

6.1.2. Regulation of PDC

6.2. The TCA cycle

6.2.1. Reactions of the TCA cycle

6.2.2. Energetics of the TCA cycle

6.2.3. Regulation of the TCA cycle

6.2.4. TCA cycle in biosynthetic pathways and anaplerotic reactions

6.3. The glyoxylate cycle

7. Terminal oxidation – oxidative phosphorylation, ATP synthesis in the mitochondria

7.1. Overview of terminal oxidation and oxidative phosphorylation

7.2. Electron transfer from NADH to O2

7.3. The electrochemical potential gradient

7.4. ATP Synthase

7.5. Energy yield from the electron transport chain

7.6. Respiratory chain inhibition and sequential transfer

7.7. Coupling of electron transport and ATP synthesis

7.7.1. Regulation through Coupling

7.7.2. Uncoupling ATP synthesis from electron transport

8. Photosynthesis – Calvin cycle

8.1. General features of photophosphorylation

8.2. Light absorption

8.2.1. Chlorophylls Absorb Light Energy for Photosynthesis

8.3. Light-Driven Electron Flow

8.3.1. The cytochrome b6f complex links photosystems II and I

8.3.2. Cyclic electron flow between PSI and the cytochrome b6f complex increases the production of ATP relative to NADPH

8.4. Water is split by the oxygen-evolving complex

8.5. ATP synthesis by photophosphorylation

8.5.1. The ATP synthase of chloroplasts is like that of mitochondria

8.6. Carbohydrate biosynthesis in plants

8.6.1. Carbon Dioxide assimilation occurs in three stages

8.6.2. Photorespiration and the C4 and CAM pathways

9. Lipid metabolism – Fatty acid oxidation

9.2. Lipid transport

9.2. Mitochondrial oxidation of fatty acids

9.2.1. Oxidation of a fatty acid with an odd number of carbon atoms

9.2.2. Oxidation of unsaturated fatty acids

9.3. Generation of ketone bodies

9.4. Biosynthesis of fatty acids

9.5. Cholesterol

10. Protein, amino acid metabolism

10.1. Nutritionally nonessential amino acids have short biosynthetic pathways

10.2. Catabolism of proteins and of amino acid nitrogen

10.2.1. Transamination

10.2.2. Oxidative deamination of glutamate

10.2.3. Ammonia transport

10.2.4. Reactions of the urea cycle

10.2.5. Catabolism of the carbon skeletons of amino acids

11. Nucleotides

11.1. Metabolism of purine and pyrimidine nucleotides

11.1.1. Purines and pyrimidines are dietarily nonessential

11.1.2. Biosynthesis of purine nucleotides

11.1.3. Biosynthesisof pyrimidinenucleotides

12. DNA replication

12.1. Replication is semiconservative

13. Transcription

14. Translation

14.1. The Genetic Code

14.1.1. Cracking of the Genetic Code

14.1.2. Wobble Hypothesis

14.1.3. Translational Frameshifting and RNA Editing

14.2. The process of protein synthesis

14.2.1. The ribosome

14.2.2. Transfer RNAs

14.2.3. Stages of the translation process 

The subject (biochemistry) does not aim at giving comprehensive biochemistry knowledge. Instead it would like to give a short overview of the biochemical pathways and their connections. The first part gives basic knowledge from the field of basic cell biology. The second part focuses to the basic principles of enzymology and bioenergetics. This part gives background to the metabolic processes discussed in the third block. The energy producing processes such as the oxidative phosphorylation and the photosynthesis is embedded into this metabolic part. This metabolic part is followed by the forth, last part which discuss the basics of molecular biology.

Learning outcomes

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Knowledge
Ismeri az alap metabolizmust, enzimműködést, molekuláris biológiai alapfolyamatokat. Átlátja ezek összefüggéseit, legfontosabb szabályozási pontjait. Ismeri a metabolizmus és a molekuláris biológia kapcsán felmerülő legfontosabb mérgező anyagok hatását. Ismeri a mérgező anyagokkal kapcsolatos legfontosabb biztonsági, egészségvédelmi, környezetvédelmi követelményeket, a károsodások elkerülésének lehetőségeit.
Skills
Képes az alap toxikológiai folyamatok ismerte révén biztonságos folyamatok tervezésére, felismeri azok alapvető szempontjait. Képes az alap toxikológiai folyamatok ismerte révén vezetői döntést hozni, segít a biztonságos munkakörnyezet megteremtésében, megtervezésében.
Attitudes
Törekszik, a metabolizmussal és a molekuláris biológiával kapcsolatos ismeretei alapján, a felmerülő mérgező, környezetszennyező anyagok hatásának, eliminálására. Inspirált a legkevésbé környezet és egészségkárosító folyamatok kiválasztására, megtervezésére.
Autonomy and responsibility

No learning outcomes recorded.

Oktatási módszertan

lectures, consultations

Tanulástámogató anyagok

Online források
András Szarka, Basic Biochemistry, University notes for chemical engineers, Typotex Publishing House, 2014, ISBN 978 963 279 169 2;  

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
organic chemistry and cell biology
General rules
Requirements: a.  In the semester: 4 tests b.   In the examination period: oral exam
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description
Lehninger Principles of Biochemistry (5th Edition) By David L. Nelson and Michael M. Cox Publisher: W. H. Freeman; 5th edition, 2008. ISBN: 071677108X  Molecular Biology of the Cell 5th edition By Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter Publisher: Garland Science, 2008. ISBN: 9780815341055
Recommended courses

Not provided.

Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
Faculty Program Curriculum Curriculum type Primary
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki Biomérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki Biomérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki Biomérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki Biomérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty környezetmérnöki Környezetmérnöki mesterképzési szak tanterve elágazó nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki biomérnöki (2010) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki biomérnöki (2010) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki Vegyészmérnök alapdiploma (BSc) (2014) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki vegyészmérnöki (2010) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki biomérnöki (2010) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar biomérnöki biomérnöki (2010) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki vegyészmérnöki (2014) kötelező nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar vegyészmérnöki vegyészmérnöki (2010) kötelező nem