Sylaby přednášek, seminářů a praktických cvičení zimní semestr
SYLABUS PŘEDNÁŠEK Z LÉKAŘSKÉ CHEMIE A BIOCHEMIE
2.ROČNÍK - ZIMNÍ SEMESTR
ŠKOLNÍ ROK 2020/21
Pondělí 10:45-12:15 a středa 10:45-12:15 / Posluchárna Coriových - U Nemocnice 5
TÝDEN PŘEDNÁŠEJÍCÍ |
TÉMA |
ANOTACE: |
28.9.-2.10.
|
Úvod do lékařské chemie a biochemie. |
Vzájemný vztah mezi lékařskou chemií a biochemií a molekulární biologií a medicínou. Význam předmětu pro studium medicíny a lékařskou praxi. Systém studia předmětu, jeho členění do tématických oblastí, doporučená studijní literatura. |
1.týden BMUDr.P.Bušek,Ph.D. |
Voda a vodné disperzní soustavy, chemické reakce. |
Voda jako rozpouštědlo, roztoky pravé a koloidní a jejich vlastnosti, elektrolytická disociace, iontová síla, difůze, osmóza, osmotický a onkotický tlak. Typy chemických reakcí: redoxní, acidobazické, adiční a eliminační, nukleofilní substituce, isomerizace, přesmyky. Reakce nevratné, vratné, následné, rovnováha chemických reakcí, Guldbergův-Waageův zákon. |
5.-9.10.2.týden AMgr.L.Stollinová,Ph.D. |
Acidobazické děje. pH a pufry.reakce. |
Definice kyselin a zásad, teorie Arrheniova, teorie Brönsted-Lowryho. Protolyty a protolytické děje. Iontový součin vody a definice pH. Amfolyty. Hydrolýza solí.Polyelektrolyty. Výpočty pH silných a slabých kyselin a zásad. Henderson-Hasselbalchova rovnice. Pufry a výpočty jejich pH. Význam pufrů pro lidský organizmus. |
2.týden Bdoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Biogenní prvky a medicínsky významné anorganické sloučeniny. |
Biogenní prvky: makroelementy (C, N, O, H, Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg) a mikroelementy (B, F, Fe, Se, Mo, Mn, Cr, I, Co, Cu, Zn, V, Si, Sn) a jejich medicínský význam. |
12.-16.10.3.týden Adoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Medicínsky významné organické sloučeniny. |
Uhlovodíky. Medicínsky významné halogen- a nitro- a sirné deriváty uhlovodíků, aminy, alkoholy, fenoly, aldehydy a ketony, karboxylové kyseliny a jejich funkční a substituční deriváty. Komplexní sloučeniny. Látky používané jako dezinfekční prostředky a mechanizmus jejich účinku |
3.týden Bdoc.MUDr.J.Křemen,CSc. |
Sacharidy- přehled. |
Definice, vlastnosti, funkce a význam, struktury a klasifikace, charakterizace základních molekul. Zákonitosti struktur monosacharidů, isomerie, její význam. Způsoby zápisu vzorců a struktur. Haworthova a Fischerova projekce. Vlastnosti funkčních skupin cukrů – chemický a biochemický význam. Vlastnosti, biologický a medicínský význam vybraných monosacharidů a jejich derivátů. Další biologicky a medicínsky významné deriváty monosacharidů. Glykosidová vazba, struktura, vlastnosti. Druhy glykosidů, struktury disacharidů a oligosacharidů - názvosloví. Vlastnosti, biologický a medicínský význam vybraných di- a oligosacharidů a jejich derivátů. Homopolysacharidy a heteropolysacharidy – biochemické zákonitosti, biologické a fyziologické funkce. |
19.-23.10.4.týden AMgr.J.Ševčík,Ph.D. |
Medicínsky významné heterocyklické sloučeniny. |
Heterocykly. Názvosloví tetrapyrrolů, fyzikálně-chemické vlastnosti. Báze, nukleosidy, nukleotidy. Význam nukleotidů. |
4.týden BMgr.J.Ševčík,Ph.D. |
Lipidy - přehled. |
Definice, vlastnosti, funkce a význam, struktury a klasifikace, charakterizace základních molekul (mastné kyseliny, acylglyceroly, fosfolipidy, sfingolipidy, steroidy a isoprenoidy). |
26.10.-30.10.5.týden AMUDr.P.Bušek, Ph.D. |
Aminokyseliny a peptidy. |
Definice, vlastnosti, funkce a význam. Struktura geneticky kódovaných AMK: typ uhlovodíkového řetězce, funkční skupiny,stereochemická konfigurace, amfoterní charakter, tvorba vodíkových můstků, polarita molekuly. Ovlivnění disociace bazických a kyselých funkčních skupin AMK změnou pH. Isoelektrický bod. Specifické funkce AMK. Peptidy: tvorba a hydrolýza peptidové vazby, omezená rotace kolem pept. vazby, cis/trans izomerie, preference trans isomerů. Di-, tri- až oligopeptidy a polypeptidy, jejich aminoterminální (N-) a karboxyterminální (C-) konec. |
5.týden B
|
Struktura bílkovin a jejich funkce v organismu. | Bílkoviny: struktura - určující pořadí AMK v řetězci (genetický kód), soubor kovalentních a nekoval. vazeb v jednom nebo více řetězcích molekuly bílkoviny. Struktura primární, sekundární (alfa helix, beta skládaný list), suprasekundární struktura, terciální a kvarterní struktura. Obecné funkce proteinů. |
2.-6.11.6.týden Adoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Enzymy 1 |
Definice enzymu. Význam enzymů v medicíně. Substrátová a funkční specifičnost enzymů. Enzymologická terminologie a klasifikace enzymů. Mechanismy a energetika enzymové katalýzy. Isoenzymy a mnohočetné isofomy enzymů. Apoenzymy a holoenzymy. Enzymové kofaktory: koenzymy, prosthetické skupiny, koaktivátory. Faktory ovlivňující průběh enzymových reakcí. Regulace rychlosti enzymové reakce změnou koncentrace substrátu. Monomerní a oligomerní enzymy a jejich kinetika, kooperativní efekty. |
6.týden Bdoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Enzymy 2 |
Biologické regulace koncentrace a aktivity enzymů na transkripční, posttranskripční, translační a posttranslační úrovni. Reversibilní a ireversibilní posttranslační kovalentní modifikace proenzymů (zymogenů) a enzymů. Regulace enzymové aktivity inhibitory. Kinetika inhibice enzymů, její druhy a mechanismy. Medicínský a biologický význam enzymových inhibitorů. Allosterické enzymy a regulace jejich aktivity. Lineární a větvené enzymové dráhy a zpětné vazby regulující jejich rychlost. Kompartmentace enzymů v buňkách a její důsledky pro metabolismus. |
9.-13.11.7.týden Adoc.MUDr.J.Křemen,CSc. |
Vitamíny. |
Definice; obecná klasifikace podle fyzikálních vlastností; generické popisné názvy; chemické názvy, pokud se běžně používají; chemické struktury; funkce a význam; potravinové zdroje; choroby z karence vitaminů a jejich předávkování; doporučené denní dávky nejdůležitějších vitaminů. |
7.týden Bprof.MUDr.Z.Kleibl,Ph.D. |
Úvod do metabolizmu (biochemie energie) |
Energetika chemických reakcí (entropie, entalpie). Přehled cest energetického metabolizmu, potřeba energie u člověka: udržování gradientů, pohon endergonních reakcí, mechanická práce. Základní charakteristiky, význam a vzájemné metabolické vztahy živin. Význam a funkce AcCoA, NAD a FAD. Kompartmentizace metabolických procesů. Intracelulární a interorgánový metabolizmus. Principy řízení metabolizmu. |
16.-20.11.8.týden Aprof.MUDr.Z.Kleibl,Ph.D. |
Makroergní sloučeniny. Dýchací řetězec a oxidativní fosforylace |
Přehled makroergních sloučenin. Dýchací řetězec, oxidativní fosforylace, Mitchellova chemiosmotická teorie. Reaktivní formy kyslíku, antioxidanty. |
8.týden Bprof.MUDr.Z.Kleibl,Ph.D. |
Citrátový cyklus |
Citrátový cyklus jako univerzální metabolický mlýn, nejdůležitější zdroj redukovaných koenzymů. Funkce acetyl koenzymu A. Meziprodukty a enzymy citrátového cyklu. Místa produkce redukovaných koenzymů. Energetická bilance - zisk energie substrátovou fosforylací a oxidativní fosforylací. Regulace citrátového cyklu. Anaplerotické děje. Citrátový cyklus - katabolické a anabolické rysy. |
23.-27.11.9.týden A
|
Trávení sacharidů, glykolýza, glukoneogeneze. Metabolizmus Fruktózy. |
Cukry v dietě, trávení a resorbce. Glukózové transportéry a jejich distribuce a regulace – význam pro metabolismus. Glykolýza a glukoneogeneze- kroky glykolýzy, jejich regulace, orgánové/tkáňové specifity. Osud pyruvátu. Glukoneogeneze a glykolýza: podobnosti a rozdíly. Zdroje pro glukoneogenezi. Koordinace glykolýzy a glukoneogeneze na lokální a systémové úrovni. Metabolizmus fruktózy. |
9.týden B
prof.MUDr.Z.Kleibl,Ph.D. |
Metabolismus glykogenu, uronových kyselin, pentózový cyklus. Metabolizmus Galaktózy. |
Glykogen – energetické depo s rychlou obměnou a pohotovou mobilizací. Metabolismus glykogenu: syntéza, degradace (glykogenolýza), mechanizmy regulace a souvislost s metabolizmem dalších živin. Hormonální a allosterické řízení metabolismu glykogenu, jeho tkáňové specifity. Pentózový cyklus. Syntéza a význam kyseliny glukuronové. Metabolizmus galaktózy |
30.11.-4.12.10.týden AMgr.J.Ševčík,Ph.D. |
Trávení lipidů, metabolizmus triacylglycerolů. |
Trávení a transport lipidů (lipázy; lipoproteiny – jejich anatomie, význam apoproteinů, vznik, přeměny v organizmu a funkce). Syntéza a degradace TAG, mobilizace a transport mastných kyselin. |
10.týden BMgr.J.Ševčík,Ph.D. |
Beta oxidace, ketolátky, syntéza mastných kyselin |
Oxidace mastných kyselin, syntéza karnitinu, karnitinový systém, mitochondriální beta oxidace – její význam, postup a řízení; ostatní cesty degradace mastných kyselin. Tvorba, degradace, utilizace a význam ketolátek. Syntéza mastných kyselin de novo. Následné úpravy mastných kyselin (desaturace a elongace). |
7.-11.12.11.týden AMgr.J.Ševčík,Ph.D. |
Metabolizmus cholesterolu a žlučových kyselin |
Biosyntéza a degradace cholesterolu, transport cholesterolu a jeho regulace. Regulace metabolizmu cholesterolu na buněčné úrovni prostřednictvím SREBP. Metabolizmus žlučových kyselin a regulace. |
11.týden Bdoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Steroidní hormony |
Biosyntéza, transport a katabolismus gestagenů, glukokortikoidů, mineralokortikoidů, androgenů, estrogenů a kalcitriolu. |
14.-18.12.12.týden Adoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Metabolizmus glycerofosfolipidů a sfingolipidů. Eikosanoidy |
Metabolismus membránových lipidů - glycerofosfolipidy, sfingolipidy - sfingomyelin (vznik sfingosinu a ceramidu) a glykosfingolipidy. Strukturní a signální funkce, význam fosfolipáz, lipidkináz a lipidfosfatáz. Eikosanoidy - biosyntéza, funkce a degradace prostanoidů a leukotrienů. |
12.týden Bdoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Trávení bílkovin, transaminace, ureosyntetický cyklus |
Úloha proteaáz a pH při trávení bílkovin v GIT, resorpce a transport aminokyselin. Katabolizmus bílkovin a aminokyselin v buňkách, zapojení aminokyselin do metabolických procesů (reakce katabolické a anabolické). Nutričně esenciální a postradatelné aminokyseliny. Obecné mechanizmy a kofaktory přeměny aminokyselin - transaminace, deaminace a dekarboxylace. Transport a detoxikace amoniaku, syntéza a deaminace glutaminu, ureosyntetický cyklus a jeho regulace. |
4.1.-8.1.13.týden Adoc.MUDr.E.Křepela,CSc.
|
Metabolizmus uhlíkového skeletu aminokyselin. |
Metabolizmus uhlíkového skeletu aminokyselin - aminokyseliny glukogenní a ketogenní. Metabolizmus alifatických aminokyselin: aminokyseliny skupiny pyruvátu, oxalacetátu, 2-oxoglutarátu, sukcinyl-CoA a fumarátu, aminokyseliny přeměňující se přes acetyl-CoA a acetoacetát, metabolizmus aminokyselin s větveným postranním řetězcem. |
13.týden Bdoc.MUDr.E.Křepela,CSc. |
Metabolizmus aromatických aminokyselin a vznik specializovanýc produktů. EL-link |
Metabolizmus aromatických aminokyselin. Biosyntéza a odbourávání biologicky aktivních aminů: katecholaminy, histamin, serotonin, ethanolamin. Biosyntéza melaninu. Biosyntéza kreatinu. |
11.-15.1.14.týden Adoc.MUDr.J.Křemen,CSc. |
Metabolizmus tetrapyrolů. |
Biosyntéza hemu; regulace biosyntézy hemu v hepatocytech, erytroidních buňkách ostatních tkání. Metabolizmus tetrapyrrolů – degradace hemu; místa rozpadu erytrocytů a degradace hemu, extravazální rozpad - osud hemoglobinu a hemu, katabolická dráha rozpadu hemu - vznik bilirubinu - hemoxygenázy (HO-1, HO-2, HO-3) - jejich funkce; fyzikálně chemické vlastnosti bilirubinu, transport, konjugace bilirubinu a exkrece bilirubinu, osud bilirubinu v GIT - bilinoidy. Metabolizmus železa. |
14.týden Bdoc.MUDr.J.Křemen,CSc. |
Metabolizmus purinů a pyrimidinů. |
Metabolizmus purinů – biosyntéza purinových nukleotidů de novo. Úsporná syntéza a defekty. Katabolizmus purinů. Biosyntéza pyrimidinových nukleotidů de novo, regulace. Úsporná syntéza pyrimidinových nukleotidů a vzájemné přeměny (interkonverze). Katabolizmus pyrimidinů. Biosyntéza deoxyribonukleotidů a její regulace. |
SYLABUS PRAKTICKÝCH CVIČENÍ A SEMINÁŘŮ Z LÉKAŘSKÉ CHEMIE A BIOCHEMIE
2.ROČNÍK - ZIMNÍ SEMESTR
Semináře: Po-Pá: 9:00 – 10.30 h ( v níže uvedených týdnech, Posluchárna Coriových - U Nemocnice 5 )
Praktika/Praktikový seminář: Po-Pá: 7.30 – 10.30 / Praktikárna - U Nemocnice 5
|
|
Vyučující |
Seminář |
Vyučující |
Praktikum / Praktikový seminář |
|
1.týden 28.9.-2.10. |
|
|
Mgr.J. Ševčík,Ph.D.
RNDr.M.Janatová,Ph.D.
|
Laboratorní řád a zásady bezpečnosti práce. / Opakování českého názvosloví- anorganika. Výpočty koncentrací roztoků. Koncentrace, ředění roztoků. |
|
2.týden 5.-9.10. |
|
|
Mgr.L.Stolařová |
Automatické pipety a spektrofotometrie./ Koncentrace, ředění roztoků. Osmolarita, osmotický tlak- výpočty |
|
3.týden 12.-16.10. |
Mgr.I.Matrasová
|
Chemické výpočty- pH (silné a slabé kyseliny, zásady, pufry). Význam pH a pufrů v organizmu, pufrační systémy v organizmu. Výpočty pH, pufry. |
Ing.M.ČernáMgr.P.Výmola |
Kyseliny, zásady, soli. Pufry - ředění, výpočty pH / Výpočty pH, pufry. |
|
4.týden 19.-23.10. |
|
|
Mgr.S.Jelínková Mgr.M.Borecká
|
Vlastnosti a reakce biologicky a toxikologicky významných prvků a jejich sloučenin/ Rozpustnost, komplexní sloučeniny, opakování- biogenní a toxické prvky, Pb, Hg, As. |
|
5.týden 26.10-30.10. |
MUDr.E.Balážiová,Ph.D. |
Organická chemie - opakování. Definice, charakterizace, struktura a vlastnosti medicinsky významných organických sloučenin, včetně sloučenin komplexních a heterocyklických. Definice a zákonitosti struktury a izomerie monosacharidů. Způsoby zápisu vzorců a struktur sacharidů - Haworthova a Fischerova projekce. Chemické vlastnosti a biochemický význam funkčních skupin cukrů. Glykosidová vazba, struktura, vlastnosti. Biologický a medicínský význam vybraných monosacharidů a jejich derivátů. Druhy glykosidů, struktury disacharidů a oligosacharidů. Homopolysacharidy a heteropolysacharidy a jejich fyziologické funkce. EL-link |
|
Reakce biochemicky významných organických sloučenin Klasifikace a základy názvosloví organických sloučenin. |
|
6.týden 2.-6.11. |
doc.MUDr.P.Bušek,Ph.D. |
Proteiny – vlastnosti,funkce. Suprasekundární struktury, domény. Konformace, nativní stav, sbalováníproteinů. Struktura vybraných proteinů, důsledky patologických změnpostihujících strukturu proteinů (hemoglobin, kolagen, priony etc).Posttranslační modifikace proteinů a jejich význam (lipidové kotvy,glykosylace, fosforylace, gamma karboxylace). |
|
Aminokyseliny a bílkoviny/Struktura proteogenních aminokyselin, acidobazické vlastnosti aminokyselin. Peptidová vazba, primární, sekundární, terciární, kvartérní struktura bílkovin- definice, vazby stabilizující jednotlivé úrovně struktury. |
|
7.týden 9.-13.11. |
Mgr.L.Stollinová,Ph.D. |
Enzymy - definice a charakterizace; názvosloví a třídění enzymů; struktura enzymů, koenzymy a prosthetické skupiny; specifičnost enzymů; izoenzymy - definice a charakterizace; regulace koncentrace a aktivity enzymů; metody stanovení aktivity a koncentrace enzymů a isoenzymů; význam enzymů a isoenzymů v medicíně. |
Mgr.P.Výmola
RNDr.J. Soukupová,Ph.D.
|
Bílkoviny-emulgace, srážení, stanovení koncentrace celkové bílkoviny a albuminů v séru /Elekroforéza plasmatických proteinů. Význam stanovení celkové bílkoviny a albuminu |
|
8.týden 16.-19.11. |
|
|
|
Enzymy/ Specifičnost enzymů, modulace enzymové aktivity, enzymová kinetika, inhibice enzymů/ Michaelisova konstanta - stanovení a příklady z metabolických pochodů. |
|
9.týden 23.- 27.11. |
|
|
Ing.M.ČernáMgr.S.Jelínková
|
Biologické oxidace: Dehydrogenázy citrátového cyklu. Peroxidáza, katalza / Citrátový cyklus. Kyslík a jeho reaktivní formy. |
|
10.týden 30.11.-4.12. |
RNDr.M.Janatová,Ph.D. |
Přehled metabolických drah sacharidů (glykolýza, glukoneogeneze, glykogensyntéza, glykogenolýza, přeměna glukózy na kyselinu glukuronovou a její využití, metabolismus fruktózy a galaktózy a jejich začlenění do glykolýzy, pentózový cyklu) a poruchy metabolizmu sacharidů (glykogenózy, galaktosémie, poruchy metabolizmu fruktózy a pentózového cyklu) |
RNDr.J.StejskalMUDr.E.Balážiová,Ph.D.Mgr.M.Houdová,Ph.D.
|
Trávení škrobu / Druhy a typy amylas. Lidská slinná a pankreatická amylasa, rozdíly mezi nimi (izoenzymy). Hladina aktivity a-amylasy u parotitidy a pankreatitidy a využití změn v aktivitě enzymu v diferenciální diagnostice. Amylasa v krvi a moči. Makroamylasa. Porovnání mechanismu štěpení a-amylasy a sacharasy. Enzymy účastnící se štěpení sacharidů z potravy, mechanismus jejich působení a lokalizace EL-link |
|
11.týden 7.-11.12. |
|
|
MUDr.M.Hilšer,Ph.D.RNDr.J. Soukupová,Ph.D.
|
Žlučové kyseliny, trávení lipidů / Přehled metabolismu lipidů- opakování probraných metabolických drah lipidů. |
|
12.týden 14.-18.12. |
Mgr. J. Ševčík,Ph.D. |
Lipidy- přehled transportu a metabolizmu, lipoperoxidace, poruchy metabolismu lipidů, primární a sekundární dislipidémie - familiární hypercholesterolémie a hypertriacylglycerolémie; diabetes mellitus, metabolická ketoacidóza, ateroskleróza. |
MUDr.D.KonečnáMUDr.M.Zubal |
Cholesterol, triacylglyceroly, lipoproteiny / Dyslipidémie- rizikové faktory aterosklerózy. |
|
13.týden 4.1.-8.1.
|
|
|
Mgr.M.Houdová,Ph.D.Mgr.M.Borecká |
Dusíková bilance / Dusíková bilance - hodnocení. Transaminace, deaminace, močovinový cyklus. Defekty ureosyntetického cyklu - hyperamonémie. |
|
14.týden 11.-15.1. |
doc.MUDr.P.Bušek,Ph.D. |
Metabolizmus aminokyselin a vybrané poruchy metabolismu AK (fenylketonurie, alkaptonurie, homocystinurie, poruchy metabolizmu AK s rozvětveným řetězcem). Metabolizmus jednouhlíkových zbytků AK. EL-link |
Mgr.L.Stolařová
|
Tetrapyrroly: Stanovení koncentrace hemoglobinu a bilirubinu / Porfyrie, Iktery. |
|
15.týden |
Zápočet. |
. |
|
|
Účast na přednáškách je doporučená, na praktických cvičeních a seminářích povinná.
Student je povinen nosit průkaz studenta na viditelném místě.
14.9.2020 Prof. MUDr. Aleksi Šedo, DrSc.
přednosta ústavu