Sylaby přednášek, seminářů a praktických cvičení zimní semestr
SYLABUS PŘEDNÁŠEK Z LÉKAŘSKÉ CHEMIE A BIOCHEMIE
2.ROČNÍK - ZIMNÍ SEMESTR
Pondělí 10:45-12:15 a středa 10:45-12:15 / Posluchárna Coriových - U Nemocnice 5
TÝDEN PŘEDNÁŠEJÍCÍ |
TÉMA |
ANOTACE: |
30.9.-4.10.
|
Úvod do lékařské chemie a biochemie. Voda a vodné disperzní soustavy.
|
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. Voda jako rozpouštědlo, roztoky pravé a koloidní a jejich vlastnosti, elektrolytická disociace, iontová síla, difůze, osmóza, osmotický a onkotický tlak. |
1.týden Bdoc.MUDr.P.Bušek,Ph.D. |
Chemické reakce.
|
Chemické reakce, reakce nevratné, vratné, následné, rovnováha chemických reakcí, Guldbergův-Waageův zákon. Reakce redoxní, srážecí, komplexotvorné , adiční a eliminační, nukleofilní substituce, isomerizace, přesmyky. . |
|
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 B
|
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. |
|
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. Látky používané jako dezinfekční prostředky a mechanizmus jejich účinku |
3.týden B
|
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. |
21.-25.10. 4.týden A
|
Medicínsky významné heterocyklické sloučeniny.
|
Dusíkaté, kyslíkaté a sirné heterocykly -
fyzikálně-chemické vlastnosti, struktura a funkce biologicky a medicínsky
významných heterocyklů. |
4.týden B
|
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. |
|
Struktura bílkovin a jejich funkce v organismu.
|
Bílkoviny: struktura, vlastnosti, vazby stabilizující strukturu. Struktura primární, sekundární, suprasekundární struktura, terciární a kvarterní struktura. Konformace, nativní stav, Anfinsenovo dogma. Homoproteiny a heteroproteiny. Obecné funkce proteinů.
|
5.týden B
|
Lipidy - přehled. |
Definice, vlastnosti, funkce a význam, struktury a klasifikace, charakterizace základních molekul (mastné kyseliny, acylglyceroly, fosfolipidy, sfingolipidy, steroidy a isoprenoidy). |
|
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 Bprof.MUDr.A.Šedo,Dr.Sc. |
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 |
|
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. |
7.týden Bdoc.MUDr.J.Křemen,CSc. |
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. |
|
Makroergní sloučeniny. Dýchací řetězec a oxidativní fosforylace
|
Přehled makroergních sloučenin. Dýchací řetězec,
oxidativní fosforylace, Mitchellova chemiosmotická teorie. Reaktivní formy
kyslíku, antioxidanty. |
8.týden B
|
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. |
|
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
MUDr.I.Melezínek,CSc.,
|
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 |
|
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 B
|
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).. |
|
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 B
|
Steroidní hormony
|
Biosyntéza, transport a katabolismus gestagenů,
glukokortikoidů, mineralokortikoidů, androgenů, estrogenů a kalcitriolu. |
|
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.P.Bušek, Ph.D. |
Trávení bílkovin, transaminace, ureosyntetický cyklus
|
Úloha proteaáz a pH při trávení bílkovin v GIT,
resorpce a transport aminokyselin. Metabolismus 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. |
|
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.P.Bušek, Ph.D. |
Metabolizmus aromatických aminokyselin a vznik specializovanýc produktů. |
Metabolizmus aromatických aminokyselin. Biosyntéza a
odbourávání biologicky aktivních aminů: katecholaminy, histamin, serotonin,
ethanolamin. Biosyntéza kreatinu, polyaminů, koenzymu A a taurinu. |
|
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;
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
30.9.-4.10. |
|
|
Mgr.L.Stollinová,Ph.D.MUDr.T.Šváblová
|
Laboratorní řád a zásady bezpečnosti práce. Fotometrie
|
2.týden
7.-11.10.
|
|
|
RNDr.J.Stejskal MUDr.T.Šváblová
|
Osmolarita, osmotický tlak- výpočty, dialýza, titrace
|
3.týden 14.-18.10.
|
Mgr.L.Stollinová,Ph.D.
|
Výpočty v lékařské chemii a biochemii |
MUDr.T.ŠváblováRNDr.J.Stejskal
|
Kyseliny, zásady, pH (teorie a výpočty), pufry (teorie a výpočty)
|
4.týden
21.-25.10. |
|
|
Mgr.N.Bernardová Mgr.S.Gyonyorova
|
Vlastnosti a reakce biologicky a toxikologicky významných prvků a jejich sloučenin. Rozpustnost, komplexní sloučeniny, opakování- biogenní a toxické prvky, Pb, Hg, As.
|
5.týden
28.10-1.11.
|
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. |
RNDr.J.Stejskal Mgr.S.Gyonyorova
|
Reakce biochemicky významných organických sloučenin. Klasifikace a základy názvosloví organických sloučenin.
|
6.týden 4.-8.11.
|
Mgr.H.Kupcová Skalníková,Ph.D. |
Proteiny – vlastnosti,funkce. Primární, sekundární, terciární, kvartérní struktura bílkovin- definice, vazby stabilizující jednotlivé úrovně struktury. Suprasekundární struktury, domény. Konformace, nativní stav, sbalování proteinů. Struktura vybraných proteinů, důsledky patologických změn postihujících strukturu proteinů (hemoglobin, kolagen, priony etc). Posttranslační modifikace proteinů a jejich význam (lipidové kotvy, glykosylace, fosforylace, gama karboxylace). |
Mgr.P.Výmola MUDr.D.Konečná
|
Aminokyseliny a peptidy. Struktura proteogenních aminokyselin, acidobazické vlastnosti aminokyselin. Peptidová vazba, peptidy.
|
7.týden 11.-16.11.
|
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.
|
MUDr.E.Balážiová,Ph.D.Mgr.I.Matrasová,Ph.D.
|
Struktura a vlastnosti bílkovin, vybrané metody pro studium bílkovin (elektroforéza, western blot a imunodetekce, hmotnostní spektrometrie), význam stanovení celkové bílkoviny v séru.
|
8.týden 18.-22.11.
|
|
|
Mgr.I.Matrasová,Ph.D. Mgr.P.Výmola
|
Enzym, enzymová aktivita a její modulace (efektory a inhibitory). Enzymová kinetika Michaelise a Mentenové (Km a Vmax). Inhibitory enzymů, příklady využití v medicímě
|
9.týden
25.11-29.11.
|
|
|
Mgr.P.VýmolaMgr. J.Červenka
|
Biologické oxidace: Citrátový cyklus, dýchací řetězec. Kyslík a jeho reaktivní formy. Antioxidační ochrana organismu, peroxidáza, kataláza.
|
10.týden
2.-6.12.
|
Mgr.H.Kupcová Skalníková 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)
|
MUDr.D.KonečnáMgr.N.Ternerová
|
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 |
11.týden
9.-13.12.
|
|
|
Mgr.S.GyonyorovaMUDr.F.Sedlák, Ph.D.
|
Žlučové kyseliny, trávení lipidů. Přehled metabolismu lipidů - opakování probraných metabolických drah lipidů.
|
12.týden
16.-20.12.
|
Mgr.I.Matrasová,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.KonečnáMgr. J. Červenka |
Cholesterol, triacylglyceroly, lipoproteiny. Dyslipidémie- rizikové faktory aterosklerózy.
|
13.týden
6.-10.1.
|
|
|
Mgr.N.Ternerová
Mgr.M.Houdová,Ph.D.
|
Transaminace, deaminace, močovinový cyklus. Defekty urosyntetického cyklu – hyperamonémie. Vybrané parametry nutričního stavu – stanovení dusíkové bilance a koncentrace albuminu.
|
14.týden
13.-17.1. |
Mgr.M.Houdová,Ph.D.
|
Metabolizmus aminokyselin a vybrané poruchy metabolismu AK (fenylketonurie, alkaptonurie, homocystinurie, poruchy metabolizmu AK s rozvětveným řetězcem). Metabolizmus jednouhlíkových zbytků AK. |
Mgr.N.Ternerová
MUDr.E.Balážiová,Ph.D.
|
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.
15.9.2023 Prof. MUDr. Aleksi Šedo, DrSc.
přednosta ústavu