VLBC0321p Biochemie I - přednáška

Lékařská fakulta
podzim 2020
Rozsah
3/0/0. 45. 0 kr. Ukončení: z.
Vyučováno online.
Vyučující
doc. RNDr. Jiří Dostál, CSc. (přednášející)
RNDr. Hana Paulová, CSc. (přednášející)
Mgr. Jiří Slanina, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Eva Táborská, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Josef Tomandl, Ph.D. (přednášející)
MUDr. Michaela Králíková, Ph.D. (pomocník)
Mgr. Marie Tomandlová, Ph.D. (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Eva Táborská, CSc.
Biochemický ústav – Teoretická pracoviště – Lékařská fakulta
Kontaktní osoba: Monika Šudáková
Dodavatelské pracoviště: Biochemický ústav – Teoretická pracoviště – Lékařská fakulta
Rozvrh
Út 13. 10. až Út 24. 11. Út 8:00–9:50 B22/116 aula, Út 8. 12. až Út 19. 1. Út 8:00–9:50 B22/116 aula, Čt 8:00–8:50 B22/116 aula; a Út 6. 10. 8:00–9:50 B11/114, Út 1. 12. 8:00–9:50 B11/114
Předpoklady
VLBI0222c Lékařská biologie II-cvičení && VLBF011c Biofyzika - cvičení
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu Biochemie I je získat znalosti o základních metabolických pochodech a drahách probíhajících na buněčné úrovni. Porozumění těmto procesům je základem pro pochopení metabolismu na tkáňové a orgánové úrovni, které je studováno v navazujícím předmětu Biochemie II. V úvodních přednáškách jsou shrnuty základní pojmy z chemie nezbytné pro porozumění struktury lidského těla a fyzikálně chemických procesů v něm (chemické složení lidského těla, přehled biologicky významných prvků,voda, elektrolyty, neelektrolyty, osmotický tlak, acidobazické, redoxní a srážecí děje), další lekce jsou zaměřeny na základní biochemické dráhy v buňkách.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu bude student schopen:
- rozumět významu základních chemických pojmů (pH, osmolalita, elektrolyt, pufr ad.) a dokáže tuto znalost aplikovat při popisu vlastností tělních tekutin.
- popsat roli makro- a mikrobiogenních prvků v organismu
- diskutovat vlastnosti a funkci enzymů
- popsat základní katabolické i anabolické dráhy buněčného metabolismu sacharidů, lipidů a bílkovin a jejich návaznosti.
- rozumět principům získávání,využívání a ukládání energie pochody na buněčné úrovni.
být obeznámen s funkcí buněčných membrán a principem kompartmentace na buněčné úrovni a transportními procesy na membráně.
- znát syntézu proteinů, počínaje procesy replikace a transkripce,translace a posttranslační úpravy. Rozumí vztahu mezi strukturou a funkcí proteinů.
- znát funkci hemoglobinu při transportu kyslíku a udržování acidobazické rovnováhy.Diskutuje principy některých chorob na molekulární úrovni.
Osnova
  • Chemické složení lidského těla, přehled biologicky významných prvků. Voda (vlastnosti, distribuce v těle), elektrolyty, neelektrolyty, osmotický tlak, osmolalita.
  • Acidobazické děje (pH, hodnoty pH v organismu). Pufry, Hendersonova-Hasselbalchova rovnice.
  • Úvod do bioenergetiky (Gibbsova energie, makroergní sloučeniny). Úvod do metabolismu.
  • Redoxní reakce, potenciál, Nernstova-Petersova rovnice, biologické redoxní systémy.
  • Enzymy (struktura, třídy, názvy). Charakteristické rysy biokatalýzy (kinetika, inhibice).
  • Kofaktory (přehled, funkce, vztah k vitaminům).
  • Intermediární metabolismus (tři fáze katabolismu živin). Citrátový cyklus. Respirační řetězec. Oxidační fosforylace.
  • Sacharidy (klasifikace, struktura). Sacharidy ve výživě. Trávení sacharidů.
  • Základní rysy metabolismu glukosy. Transport glukosy do buněk. Glykolýza (aerobní a anaerobní). Pyruvátdehydrogenasový komplex. Glukoneogeze.
  • Glykogen (syntéza a odbourání).
  • Metabolismus fruktosy, galaktosy, laktosy. Pentosafosfátová dráha. NADPH a jeho využití. Glykosaminoglykany, proteoglykany.
  • Lipidy a mastné kyseliny (klasifikace, struktura). Lipidy ve výživě. Lipofilní vitaminy.
  • Trávení lipidů. Tenzidy. Mastné kyseliny (syntéza a odbourání, regulace, desaturace, elongace).
  • Triacylglyceroly (syntéza a odbourání). Ketonové látky (syntéza a odbourání). Fosfolipidy (strukturní typy, syntéza a odbourání).
  • Lipoperoxidace (průběh, produkty, antioxidanty). Eikosanoidy (klasifikace, základní rysy syntézy a její ovlivnění. Cholesterol (struktura, syntéza, regulace, přeměny). Žlučové kyselin (struktura, syntéza, přeměny).
  • Žlučové kyseliny (struktura, syntéza, regulace, přeměny). Kalcioly (struktura, syntéza, regulace, přeměny).
  • Aminokyseliny (struktura). Peptidy. Proteiny (typy struktur, skládání, vlastnosti, myosin, kolagen, imunoglobuliny).
  • Hemoglobin, myoglobin (struktura, funkce, Bohrův efekt). Hemoglobinopatie.
  • Trávení proteinů a intracelulární degradace. Obecné rysy v metabolismu aminokyselin. Amoniak – zdroje, transportní formy, detoxikace).
  • Katabolismus aminokyselin.
  • Syntéza neesenciálních aminokyselin. Vrozené poruchy metabolismu aminokyselin. Přeměny aminokyselin na specializované produkty I (syntéza biogenních aminů, NO, kreatinu, melaninu, jodovaných thyroninů).
  • Přeměny aminokyselin na specializované produkty II (syntéza hemu, porfyrie).
  • Struktura nukleosidů a nukleotidů. Močová kyselina. Syntéza a degradace purinových a pyrimidinových bází, syntéza nukleotidů a nukleosidů.
  • Struktura DNA, replikace a opravy.
  • Struktura RNA, transkripce a její regulace, posttranskripční úpravy.
  • Syntéza proteinů, skládání.
  • Transport a třídění proteinů v buňce. Posttranslační modifikace.
  • Biosyntéza kolagenu, elastinu, proteoglykanů.
Literatura
    povinná literatura
  • KOOLMAN, Jan a Klaus-Heinrich RÖHM. Barevný atlas biochemie. 1. vyd. Praha: Grada, 2012, 498 s. ISBN 978-80-247-2977-0. info
  • MURRAY, Robert K., David A. BENDER, Kathleen M. BOTHAM, Peter J. KENNELLY, Victor W. RODWELL a P. Anthony WEIL. Harperova ilustrovaná biochemie. Translated by Bohuslav Matouš. Páté české vydání, prv. Praha: Galén, 2012, xii, 730. ISBN 9788072629077. info
    doporučená literatura
  • VASUDEVAN, D. M., S. SREEKUMARI a Kannan VAIDYANATHAN. Úvod do všeobecnej a klinicky aplikovanej biochémie. Edited by Jozef Čársky. Prvé slovenské vydanie. Bratislava: Balneotherma s.r.o., 2015, 669 stran. ISBN 9788097015688. info
  • RONNER, Peter. Netter's Essential Biochemistry. Philadelphia: Elsevier, 2018, 482 s. ISBN 978-1-929007-63-9. info
  • LIEBERMAN, Michael, Allan D. MARKS a Alisa PEET. Marks' basic medical biochemistry : a clinical approach. Illustrated by Matthew Chansky. 4th ed. Baltimore: Lippincott, Williams & Wilkins, 2013, ix, 1014. ISBN 9781451100037. info
Výukové metody
Výuka probíhá formou přednášek. Doplňující výuka probíhá v seminářích a cvičeních VLBC0321.
Metody hodnocení
Předmět je první částí dvousemestrového předmětu Biochemie a nemá ukončení.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.