Kémia II

Szerves kémia (16*2=32 óra)

1)           Szerves vegyületek szerkezete, izomériája, diasztereomerek és enantiomerek. A CIP szabály, az S/R és E/Z izomerek.

2)           Molekulaszerkezeti alapfogalmak: σ és π kötés. A molekulaszerkezet leírása az MO elmélet szerint. A metán, az etán, az etén és az etin szerkezete.

3)           A hibridizációt, hiperkonjugációt, induktív és mezomer effektusokat felhasználó módszerek, határszerkezetek. A metanal, a butadién és a benzol szerkezete. Az aromaticitás.

4)           Nyílt láncú és gyűrűs paraffinok térszerkezete, konformációja, fizikai tulajdonságai. Termodinamikai és reakciókinetikai alapfogalmak. Kinetikus és termodinamikus kontroll.

5)           A szerves reakciók típusai, a szubsztrátum és a reagens fogalmai. Gyökös reakciók: Paraffinok halogénezése és oxidációja. Benzil- és allil-helyzetű szubsztitúciók. Redox reakciók, az oxidációs szám használata. Katalitikus hidrogénezés, fém + savas, illetve fémhidrides redukciók mechanizmusa.

6)           A HOMO-LUMO fogalma és szerepük a reakciók során, az elektrofilitás és a nukleofilitás fogalmai. Sav-bázis tulajdonságok, és kapcsolatuk az elektrofilitással és nukleofilitással. Brønsted és Lewis elmélet. A kemény és lágy nukleofilek és elektrofilek, az ambidens nukleofilek. Töltés és pályakontrollált reakciók.

7)           A szén-heteroatom egyszeres kötést tartalmazó vegyületek (halogén vegyületek, alkoholok, aminok, tiolok és foszfinok) reaktivitása. Az alifás S_N reakciók csoportosítása. Az α- és β-elimináció. A szubsztitúciós és eliminációs reakciók kapcsolata és mechanizmusa.

8)           Az olefinek szerkezete, cisz/transz (E/Z) izoméria. Acetilének szerkezete. Az olefinek és acetilénszármazékok gyökös és elektrofil addíciós reakciói. Polimerizáció. Olefinek PdCl₂ és Co₂(CO)₈ katalizált reakciói.

9)           Az aromás jelleg az aromaticitás. Az S_EAr és S_NAr reakciók mechanizmusa, irányítási szabályai. Heterociklusos vegyületek. A porfinvázas vegyületek.

10)      A karbonil-csoportot tartalmazó vegyületek (aldehidek, ketonok, karbonsavak, karbonsav- és szénsav származékok) reaktivitása. Nukelofil addíciós, addíciós-eliminációs reakciók. Az α,β-telítetlen-karbonilvegyületek reaktivitása.

11)      Az oxo-enol tautoméria. A karbonil-csoporthoz képest α-helyzetű szénatom reaktivitása. A dikarbonil-vegyületek reaktivitása. Az aldol-, Claisen-, malonészter és acetecetészter típusú reakciók és szerepük a biokémiai folyamatokban.

12)      Az élővilágban előforduló legfontosabb vegyülettípusok jellemzése (lipidek, szénhidrátok, nukleinsavak és fehérjék).        
A lipidek (trigliceridek és foszfolipidek, glikolipidek) szerkezete és biokémia szerepe. A zsírsavszintézis és lebontás legfontosabb kémiai lépései.

13)      Az arachidonsav és a belőle képződő leukotriének és prosztaglandinok szerkezete és biokémiai szerepe. A terpének és szteroidok legfontosabb típusai, biokémiai szerepük.

14)      A szénhidrátok szerkezete. Gyűrű-lánc tautoméria és a mutarotáció. Legfontosabb reakcióik: redukció (cukoralkoholok), oxidáció (ónsavak, ársavak és uronsavak), aldóz-ketóz izomerizáció. Oligo- és poliszacharidok szerkezete.

15)      Az aminosavak szerkezete. Az aminosavak csoportosítása és szerepük a fehérjék felépítésében. A peptidkötés szerkezete. A fehérjék főbb típusai. A fehérjék primer, szekunder, tercier és kvaterner szerkezete, a Ramachandran diagram. Az enzimfehérjék működése.

16)      A nukleinsavak szerkezete és szerepük a fehérje-bioszintézisben. A nukleotid egységeket tartalmazó koenzimek (ATP, NAD⁺, FAD, koenzim-A) szerkezete és reaktivitása.

Biokémia (12*2=24 óra)

1)           Bevezetés: Az állati és növényi sejtek felépítése; Az élőrendszert alkotó vegyületek; C, H, N, O körforgalom; Bevezetés az intermedier anyagcserébe; Jellegzetes reakciók.

2)           Enzimek általános tulajdonságai; osztályozás; jellegzetes koenzimek.
Lipidek lebontása, b-oxidáció.

3)           Szénhidrátok lebontása; glikolízis; pentóz-foszfát ciklus.

4)           Fehérjék, aminosavak lebontása; dekarboxilezés, dezaminálás; C-lánc sorsa; NH₃-sorsa, ornitinciklus; piruvát oxidatív dekarboxilezése;

5)           Citrátciklus; anaplerotikus (feltöltő) reakciók.

6)           Terminális oxidáció; energiamérlegek (glikolízis, lipidlebontás).

7)           Fotoszintézis; fényreakció, sötétreakció (Calvin ciklus, C4-es utak).

8)           Lipidek bioszintézise (zsírsavak, trigliceridek).

9)           NH₃-beépülés; aminosavak bioszintézise (aminosav családok).

10)      Nukleinsavak bioszintézise (DNS, prokariota szervezetekben)

11)      Nukleinsavak bioszintézise (RNS, prokariota szervezetekben).

12)      Fehérjék bioszintézise (prokariota szervezetekben)