Předmět Biochemie I (FV10011)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FV10011 - Biochemie I, Lékařská fakulta Hradec Králové, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

PřednáškyNázvosloví anorganických sloučenin - české, mezinárodní. (Šiman 1)Stavba atomu. Principy výstavby elektronového obalu. Chemická vazba kovalentní, iontová, kovová. Interakce mezi molekulami - dipólové interakce, vodíková vazba, hydrofobní interakce. Periodický systém a zákonitosti z něho vyplývající. Úvod do anorganické chemie. (Šiman 3)Klasifikace chemických reakcí podle různých kritérií. Energetika chemických reakcí. I. a II. věta termodynamiky. Základní pojmy. Exergonní a endergonní reakce. Rovnovážné stavy. Guldbergův-Waageův zákon. Dynamická rovnováha a ustálený stav. (Šiman 2)Kinetika chemických reakcí. Reakční rychlost, kinetické rovnice. Ovlivnění rychlosti chemické reakce. Aktivační energie. Katalyzátory, mechanismus jejich účinku. (Šiman 1)Charakteristika disperzních soustav. Rozpouštění a rozpustnost. Elektrolyty, elektrolytická disociace, disociační konstanta. Aktivita iontů a iontová síla. Teorie kyselin a zásad. Iontový součin vody, pH. Amfoterní elektrolyty. Soli, hydrolýza solí, součin rozpustnosti. Charakteristika pufrů, výpočet pH, kapacita. Pufrační systémy v živých organismech. (Šiman 4)Oxidoredukční děje. Postavení kyslíku a vodíku v oxidoredukčních dějích. Oxidoredukční potenciál a jeho význam. Nernstova-Petersova rovnice. (Šiman 1)Přehled alifatických a cyklických uhlovodíků - nasycené, nenascené, aromatické. Uhlovodíky a jejich deriváty. Alkany, alkeny, alkyny, cykloalkany a aromáty; halogenderiváty, aminoderiváty, nitroderiváty, thioly, sulfidy, disulfidy a sulfonové kyseliny; alkoholy, fenoly, aldehydy, ketony. Karboxylové kyseliny, jejich funkční a substituční deriváty. Kyselina uhličitá a její organické deriváty. Vliv organických sloučenin na životní prostředí. (Kohlerová 5)Pětičlenné a šestičlenné heterocykly s jedním či více heteroatomy, významné deriváty z hlediska biochemie. Stručný přehled alkaloidů.  (Stoklasová 1)Syntetické materiály. Polymerace, polykondenzace, polyadice. Představitelé jednotlivých skupin, vlastnosti, využití v medicíně. (Stoklasová 2) Aminokyseliny a jejich vlastnosti. Isoelektrický bod. Biologicky významné peptidy. Bílkoviny, aminokyselinové složení, vztah ke konformaci molekuly bílkoviny. Konformace a její udržování - typy vazeb a interakcí. Fyzikálně chemické vlastnosti bílkovin.Koloidní stav, onkotický tlak. Jednoduché a složené bílkoviny. (Cerman 3)Enzymy - složení a funkce, vitamíny jako kofaktory enzymů, mechanismus účinku, kinetika enzymových reakcí, Michaelisova konstanta, vyjadřování aktivity enzymů, vliv prostředí na aktivitu enzymů, inhibice enzymových reakcí, názvosloví a třídění enzymů. Význam enzymů pro diagnostiku onemocnění. (Cerman 3)Celkový přehled metabolismu. (Řezáčová 1)Biologické oxidace. Dýchací řetězec, popis přenašečů v dýchacím řetězci, jejich prostorové uspořádání, aerobní fosforylace. Další biologicky významné oxidoredukční reakce a enzymy. Volné radikály. Citrátový cyklus a jeho regulace. Anaplerotické reakce napojené na citrátový cyklus. Oxidační dekarboxylace pyruvátu.  (Řezáčová 3)Nukleové kyseliny - klasifikace, struktura, vlastnosti. Syntéza a degradace purinových a pyrimidinových nukleotidů. Syntéza nukleových kyselin - replikace a transkripce.  (Cerman 3)Proteosyntéza. Regulace genové exprese. (Cerman 2)Monosacharidy, rozdělení, základní pojmy - konfigurace, optická otáčivost, anomérie, epimérie. Haworthovy vzorce. Reakce monosacharidů, průkaz. O-Glykosidová vazba, redukující a neredukující disacharidy. Polysacharidy a glykosaminoglykany, složení, typy vazeb, základní představitelé a jejich vlastnosti.  (Řezáčová  2)Metabolismus sacharidů. Přehled metabolismu glukosy a jeho regulace. (Řezáčová 1) Pentosafosfátový cyklus, přehled reakcí. Glukoneogeneze z různých zdrojů. Biosyntéza a odbourávání glykogenu a jejich regulace. Metabolismus dalších monosacharidů. Biosyntéza a odbourávání glykosaminoglykanů. (Stoklasová 3) Praktická cvičení a seminářeVyučujícíprof. MUDr. Martina Řezáčová, Ph.D.prof. MUDr. Jiří Stulík, CSc.doc. PharmDr. Martin Beránek, Ph.D.doc. MUDr. Jaroslav Cerman, CSc.doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc.Ing. Miloš Hroch, Ph.D.Mgr. Renata Köhlerová, Ph.D.Mgr. Alena Mrkvicová, Ph.D.PharmDr. Mohamed Niang, Ph.D.Mgr. Martina Seifrtová, Ph.D.Ing. Pavel Šiman, CSc.MUDr. Pavel Tomšík, Ph.D.prom. chem. Petr ŠubaMgr. Klára HabartováIng. Monika Pospíšilová SeminářeČeské a mezinárodní názvosloví anorg. sloučenin, komplexní sloučeniny. Stavba atomu. Chemická vazba. Periodický zákon. Mendělejevova tabulka.Nevazebné interakce. Přehled prvků a jejich sloučenin, biologický, medicínský a toxikologický význam. Kinetika a energetika chemických reakcí. Základní stechiometrické výpočty.  Test.Roztoky obsahující ionty, pH, pufry, protolytické děje, výpočty pH, ředění.  Oxidoredukční děje.Test.Rozdělení uhlovodíků, jejich prostorové uspořádání, základy názvosloví. Halogen-, nitro-, amino-, hydroxyderiváty, sirné deriváty a jejich reakce. Význam v biochemii. Test.Aldehydy a ketony, karboxylové kyseliny a jejich funkční a substituční deriváty, základní reakce. Močovina a její deriváty. Význam v biochemii. Test.Heterocyklické sloučeniny. Terpeny, alkaloidy, vitamíny. Význam v biochemii. Syntetické materiály, využití v medicíně. Test.Osmotické děje, koloidní roztoky. Význam pro biologické systémy. Aminokyseliny, peptidy, bílkoviny.Celkový přehled metabolismu.Reaktivní formy kyslíku a dusíku a jejich význam. Semestrální test.Enzymy, složení, mechanismus účinku.Michaelisova konstanta, ovlivnění účinku enzymů, inhibice. Isoenzymy. Význam pro klinickou praxi.Biologické oxidace, dýchací řetězec, aerobní fosforylace. Citrátový cyklus. Test.Nukleové kyseliny - klasifikace, struktura, vlastnosti. metabolismus nukleotidů a nukleových kyselin. Regulace exprese genů, proteosyntéza.Sacharidy - klasifikace, struktura, vlastnost, náhradní sladidla. Trávení a vstřebávání sachariců. Glykolýza.Metabolismus sacharidů - metabolismus glukosy, fruktosy, galaktosy, uronových kyselin a glykosaminoglykanů a glykoproteinů. Praktická cvičeníBezpečnost práce. Příprava čistých anorganických sloučenin.Elektrochemické metody - potenciometrie. Titrační křivka slabé kyseliny.Optické metody - spektrofotometrie. Ověření platnosti Lambert-Beerova zákona.Chromatografické metody - gelová permeační chromatografie. Oddělení anorganických solí od bílkovin.Vlastnosti pufrů. Měření pH pufru, stanovení kapacity acetátového pufru. Pufrační kapacita bílkovin.Ovlivnění výsledků laboratorních vyšetření. Analytické chyby.Specifičnost enzymové účinnosti a vliv prostředí - pH, specifičnost β-fruktofuranosidasy, teplota, koncentrace.Kinetika enzymových reakcí. Oxidoreduktasy.Vlastnosti aminokyselin a bílkovin. Stanovení isoelektrického bodu bílkovin.  Poznámky: Praktická cvičení - probíhají na Ústavu lékařské biochemie. Pro práci v laboratoři je třeba mít plášť a přezůvky s gumovou podrážkou, nelze použít návleky. Formuláře na protokoly jsou připraveny v programu MOODLE, a lze si je stáhnout. Pro výpočty je třeba mít kalkulačku.

Literatura

Povinná literaturaDuchoň a kol. Lékařská chemie a biochemie, 1984Ledvina, Stoklasová, Cerman Biochemie pro studující medicíny I., II. díl, 2004 nebo 2009Stoklasová a kol. Obecná, fyzikální a anorganická chemie pro studující medicíny, 1996 Doporučená literaturaLedvina a kol. Úvod do studia lékařské biochemie, 1988Stoklasová, Wimmerová Základní typy výpočtů, reakcí a vzorců ve fyzikální, anorganické a organické chemii, 1990Wimmerová, Stoklasová Základní typy reakcí a vzorců v organické chemii, 1985Stoklasová Příručka k opakování lékařské biochemie, 1991Murray a kol. Harperova Biochemie (české vydání), 1998J.W. Baynes et M. H. Dominiczak Medical Biochemistry. 4th ed., Elsevier 2014. ISBN 978-1-4557-4580-7

Požadavky

Zápočet: a) Docházka - prezence na praktické části výuky a seminářích.b) Protokoly - účast na praktickém cvičení je uznána po předložení protokolu v závěru praktického cvičení.c) Průběžná kontrola znalostí - vyhovující prospěch (průměr do 3.00) při průběžné kontrole formou testů nebo ústním zkoušením. Forma testu a rozsah testované látky je upřesněn na domovské stránce ústavu. V případě závažné překážky, pro kterou nebylo možno test napsat, stanoví náhradní termín pro napsání testu doc. Stoklasová. Pokud si student/ka nepřijde test napsat, je hodnocen/a známkou "nedostatečně".d) Semestrální test - uzavírá výuku chemie a musí ho absolvovat každý/á student/ka s výsledkem nejhůře 3,00.Při nesplnění některé z podmínek (a-d) bude udělen zápočet až po přezkoušení z celé látky probrané v příslušném semestru. Při větším počtu nedostatečně omluvených absencí nebude zápočet udělen vůbec. 

Garant

prof. MUDr. Martina Řezáčová, Ph.D.