PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2023/2024
   Přihlásit přes CAS
Lékařská biochemie - E0104137
Anglický název: Medical Biochemistry
Zajišťuje: Ústav lékařské chemie a biochemie (14-70)
Fakulta: Lékařská fakulta v Plzni
Platnost: od 2021
Semestr: zimní
Body: 14
E-Kredity: 14
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
letní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/4, Z [HT]
letní s.:4/4, Z+Zk [HT]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Kompetence:  
Stav předmětu: nevyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: odhlásit z termínu zkoušky při nesplněné rekvizitě
pro opakovaný zápis Z Zk musí být splněný zápočet
Garant: prof. MUDr. Radim Černý, CSc.
prof. MUDr. Jaroslav Racek, DrSc.
Atributy: 2. ročník
Korekvizity : E0101136, E0102001, E0102002, E0102003
Neslučitelnost : EP0102070
Záměnnost : EP0102070
Je korekvizitou pro: E0106310, E0106023, E0106015, E0105085, E0105310, E0106113, E0105022
Je prerekvizitou pro: E0106014, E0106013
Je záměnnost pro: EP0102070
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: LEBA (05.06.2007)
Aminokyseliny a proteiny. Enzymy. Thermodynamika biochemických dějů. Tkáňové dýchání a tvorba energie. Citrátový
cyklus. Glykolysa. Přeměny pyruvátu. Pentosový cyklus, glukoneogenesa. UDP deriváty sacharidů, metabolismus
glykogenu. Metabolismus galaktosy a fruktosy. Metabolismus lipidů, oxidace a tvorba mastných kyselin. Laboratorní metody
biochemie.

Metabolismus membránových lipidů, lipoproteiny, steroidy. Metabolismus aminokyselin. Nukleotidy, chemie a biologie
nukleových kyselin. Molekulární choroby, DNA diagnostika. Porfyriny, hemoglobin, plazmatické proteiny. Biochemie
pojivové tkáně, kostí a zubů. Biochemie jater, ledvin, svalů, CNS. Xenobiochemie. Základy laboratorní enzymologie,
klinické biochemie a vyšetřování tělních tekutin.
Literatura
Poslední úprava: MUDr. Vlastimil Kulda, Ph.D. (21.03.2018)

Povinná literatura:

Matouš B. a kol.: Základy lékařské chemie a biochemie. Galén, Praha 2010.
Kotyza J. a kol: Úvod do klinické biochemie a enzymologie pro studující lékařství. Karolinum, Praha 2007.

Doporučená literatura:

Humlová A., Balvín M.: Praktická cvičení z lékařské chemie II. Karolinum, Praha 1999.
Murray R.K. a kol.: Harperova ilustrovaná biochemie. Galén, Praha 2013.
Murray R.K. a kol.: Harperova biochemie. H&H, Praha 1998.

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: MUDr. Vlastimil Kulda, Ph.D. (14.02.2020)

Podmínky pro udělení zápočtu:
1. Úplná účast na všech předepsaných laboratorních cvičeních (absenci nutno nahradit). Podmínkou pro práci v laboratoři je plášť a dodržování bezpečnostních předpisů.
2. Odevzdané a schválené laboratorní protokoly z laboratorních cvičení.
3. Prokázané základní znalosti v testu za zimní semestr a v testu za letní semestr. Počet pokusů pro každý test je omezen na tři.

Požadavky ke zkoušce:
Základní podmínkou pro přihlášení se ke zkoušce je obdržení zápočtu v obou semestrech výuky lékařské biochemie. Ostatní podmínky pro přihlášení se ke zkoušce jsou dány prerekvizitami.
Požadavky znalostí u zkoušky jsou dány rozsahem přednášek, seminářů a laboratorních cvičení.
Vlastní zkouška se skládá z části písemné a části ústní. Pro úspěšné absolvování písemné části zkoušky je zapotřebí správné zodpovězení 66 % (2/3) otázek. Studenti úspěšní v písemné části zkoušky postupují k části ústní. Ta má ještě dvě části. Nejprve se koná ústní zkouška z praktické části výuky. Student si losuje otázku, v níž je kombinace dvou otázek, každá z praktických cvičení jednoho semestru. Poté si student losuje hlavní otázku z učiva, které je obsahem přednášek. Vylosovaná otázka má čtyři podotázky z různých oblastí biochemie. Student má nárok na písemnou přípravu. Otázky ke zkoušce jsou k dispozici předem na stránkách ústavu: http://biochemie.lfp.cuni.cz/pages/vyuka/otazky.php
Pokud student nevyhoví u jakékoliv části zkoušky, musí opakovat zkoušku jako celek, tj. písemnou i ústní část. Zkoušku nelze rozkládat do různých termínů.

 

Sylabus
Poslední úprava: MUDr. Vlastimil Kulda, Ph.D. (14.02.2020)

Praktická cvičení:

nácvik přesnosti a sebekontroly při dávkování rozpuštěných látek pipetováním

dělení směsí látek chromatograficky (na příkladech jednosměrné TLC, papírové radiální, sloupcové na gelu)

extrakcelipofilního vitaminu z rostlinného materiálu; s následnou kontrolou čistoty preparátu spektrofotometrickým proměřením absorbancí

molekulární biologie (na příkladu SNP Leiden V.): odběr nativního vzorku DNA a jeho preparace, přípravy „master mixu“ a zkoumaných vzorků pro PCR, elektroforetické dělení produktů PCR a restrikčních fragmentů, diagnostické vyhodnocení elfo-gramu

polarimetrie a spektrofotometrie; vytvoření kalibračního grafu, identifikace AB indikátorů, polarimetrické stanovení koncentrace látek a rozlišení R a S enantiomerů

potenciometricky sledované chování kyselin (silné minerální, slabé organické a aminokyseliny) při titraci silnou zásadou;  odečtení a vyhodnocení údajů z grafu průběhu titrace

osmotické jevy (osmolalita, osmóza, dialýza) rozdíly mezi difusí a osmosou

magistraliter příprava roztoku isoosmotického  s plasmou a jeho kontrola prostřednictvím kryoskopické osmometrie

titrační sledování průběhu dialysy přes semipermeabilní rozhraní

kvantifikace a porovnání antioxidačních kapacit vybraných analytů (sérum krevní, sliny, vitamin C, vitamin E, komerčních směsných antioxidačních preparátů) technikami TEAC  = trolox equivqlent antioxidant capacity a FRAP  = rerric reducing antioxidant power

sérum krevní-diagnosticky významné analyty: celkový cholesterol enzymaticky; modelový příklad vyhodnocení aterogenního rizika, glukosa, močová kyselina, močovina, anionty chloridové spektrofotometricky a iontově selektivní elektrodou, kationty vápenaté, draselné a sodné, přímý a celkový bilirubin

plasmatické bílkoviny – stanovení celkové koncentrace bílkovin a frakce albuminové, elektroforetické dělení a barvení na agarosovém gelu, imunoprecipitace a barvení séra polyvalentním antisérem na agarovém gelu, vyhodnocení dysproteinémií z nálezů certifikované laboratoře

moč - sensorické, fyzikální a chemické vlastnosti; kvalitativní zkumavkové důkazy přítomnosti

bílkovin, redukujících sacharidů, ketolátek, krevního barviva, barviv žlučových, aminokyselin a jejich metabolitů

sediment močový (zhotovení a vyhodnocení barveného preparátu)

funkční zkouška ledvin stanovením clearance endogenního kreatininu

α-amylasa v moči- spektrofotometricky z produktů hydrolytické reakce a metodou podle Wohlgemutha

mozkomíšní mok – vyšetření přítomnosti bílkovin, glukosy, laktátu

acidobasická rovnováha (seminář) iontogram plasmy, vztah poruchy ABR a minerálového hospodářství,  pufrovací systémy krve, pH, respirační a metabolická složka, base deficit a base exces,  Buffer Base Serum, Anion Gap, Strong Ion Difference, Unmesurment  Anions, poruchy ABR, podíl plic a ledvin na udržování ABR a kompensaci poruch

enzymologie  – stanovení aktivit vybraných enzymů (alkalické fosfatasy, erythrocytární katalasy, ALT a AST, aldolasy, laktátdehydrogenasy)

– demonstrace principu kompetitivní inhibice na sukcinátdehydrogenase z mitochondrií srdeční tkáně

– sledování oxidačního vlivu xanthin-oxidoreduktasy na substrát

– zjištění pH optima pro aktivitu slinné amylasy

– porovnání specifit  α-amylasy a sacharasy

– zjištění Michaelisovy konstanty kyselé fosfatasy) a vyhotovení grafu v reciprokých hodnotách

Přednášky:

1. Úvod do studia biochemie

Biochemie a její místo v systému biologických, chemických a lékařských věd. Úloha biochemie v současné medicíně, její perspektivy.

2. Vlastnosti peptidů a proteinů

Rekapitulace aminokyselin a jejich třídění z hlediska polarity vedlejších řetězců, z hlediska acidobasických vlastností a z hlediska esenciálnosti. Výstavba peptidů a proteinů, jejich primární struktura. Informace o zjišťování primární struktury. Struktury vyšších řádů a jejich význam pro funkci peptidů a proteinů.

3. Enzymy

Základní charakteristika enzymů a základní vlastnosti enzymů. Substrátová a reakční specifita enzymů. Enzymy jako bílkoviny. Apoenzymy a koenzymy. Aktivní centrum enzymů. Mechanismus katalytického působení enzymů, příklady. Thermodynamické a kinetické aspekty enzymové katalysy. Rychlost enzymové reakce, Michaelisova konstanta a její praktický význam. Inhibice enzymové reakce. Inhibitory kompetiční a nekompetiční. Allosterické enzymy a allosterická inhibice a aktivace, její význam v metabolismu. Isoenzymy - vztah ke genovému uspořádání, význam funkční a medicinsko-diagnostický. Klasifikace enzymů.

4. Energetika metabolismu, úloha makroergních sloučenin

Chemické děje z thermodynamického hlediska. První a druhá věta thermodynamická. Enthaplie, volná energie, entropie. Děje endo- a exotermické. Entropie a živé systémy. Konzervace a přesun energie v živém systému, makroergní sloučeniny, ATP.

5. Oxidoredukční děje jako zdroj energie

Oxidace a redukce. Redoxní potenciál a standardní redoxní potenciál. Thermodynamika přenosu elektronů. Redoxní děje jako hlavní zdroj energie aerobních organismů.

6. Tkáňové dýchání a jeho význam v metabolismu

Mitochondrie a její stavba. Dehydrogenasy a jejich funkce. NAD a NADP. FMN a FAD. NADH dehydrogenasa. Koenzym Q. Cytochromový systém. Cytochrom c reduktasa  a cytochrom c oxidasa. Celkové uspořádání dýchacího řetězce, přesuny elektronů a přesuny protonů. Vznik protonového gradientu a jeho využití. Syntéza ATP jako důsledek protonového gradientu. Stechiometrie dehydrogenace a tvorby ATP. Protonový gradient a tepelná regulace. Inhibitory tkáňového dýchání, jejich experimentální a medicinský význam.

7. Citrátový cyklus

Struktura KoA, jeho vznik a funkce. Acetyl-KoA. Sled a popis metabolických přeměn v citrátovém cyklu. Dehydrogenační stupně citrátového cyklu a jejich spojení s tkáňovým dýchaním. Energetický výtěžek citrátového cyklu. Regulace citrátového cyklu na úrovni jednotlivých enzymů. Amfibolická povaha citrátového cyklu - nutnost doplňování cyklu. Hlavní anaplerotické (doplňující) reakce - pyruvátkarboxylasa. Mechanismus karboxylace, úloha biotinu.

8. Metabolismus sacharidů - glykolysa

Popis jednotlivých glykolytických přeměn a enzymů katalyzujících tyto reakce. Glykolysa v aerobních a anaerobních podmínkách. Význam a vzájemné propojení glyceraldehydfosfátdehydrogenasy a laktátdehydrogenasy. Vznik laktátu. Energetický výtěžek glykolysy v aerobních a anaerobních podmínkách. Regulace glykolysy. Význam fosfofruktokinasy a fruktosa-2,6-bisfosfátu. Aktivace typu feedforward.

9. Další přeměny pyruvátu

Anaerobní přeměna na laktát a její smysl. Alkoholové kvašení. Karboxylační přeměna na oxalacetát. Oxidační dekarboxylace pyruvátu a přeměna na acetyl-KoA. Celková energetická bilance přeměny glukosy za různých podmínek. Lokalizace jednotlivých metabolických pochodů v buňce, spojení extra- a intramitochondriálních redoxních dějů, malátový spoj, glycerolfosfátový spoj.

10. Glukoneogenesa

Popis jednotlivých stupňů glukoneogenese - vztah ke glykolyse. Odlišné reakce glykolysy a glukoneogenesy. Cyklování těchto metabolických stupňů a jeho význam. Regulace glukoneogenesy.

11. Vznik a odbourávání glykogenu

Struktura glykogenu, redukující a neredukující konce molekuly. Význam glykogenu v celkové koncepci energetického  metabolismu. Odbourání glykogenu. Fosforylasa a mechanismus její aktivace a regulace. cAMP kaskáda. Odvětvující enzym a jeho transferasová a glukosidasová aktivita. Thermodynamika metabolismu glykogenu. UDP-glukosa. Glykogensynthasa a větvící enzym. Celková regulace metabolismu glykogenu. Regulace hladiny glukosy v krvi.

12. Pentosový cyklus

Popis jednotlivých stupňů pentosového cyklu. Význam glukosa-6-fosfátdehydrogenasy pro vznik NADPH, redukovaného glutathionu a odbourání peroxidů. Vznik pentos a jejich význam. Transaldolasa a transketolasa. Spojení metabolitů pentosového cyklu s glykolysou. Význam pentosového cyklu pro fotosyntézu. Stručný popis fotosyntézy jako základního děje autotrofních organismů.

13. Metabolismus dalších sacharidů

Sacharidy ve výživě. Trávení škrobu a resorpce glukosy. Trávení sacharosy, utilizace fruktosy a její problémy. Přeměna glukosy na galaktosu, biosyntéza laktosy. Trávení laktosy, utilizace galaktosy a její poruchy.

14. Přeměny mastných kyselin

Mastné kyseliny jako předmět energetického metabolismu. Aktivace mastných kyselin - acyladenyláty a acyl-KoA. Transport aktivovaných mastných kyselin do mitochondrie. Acyl-karnitin. Beta-oxidace mastných kyselin, vznik acetyl-KoA. Energetický výtěžek oxidačního zpracování mastných kyselin. Porovnání oxidačních přeměn sacharidů a mastných kyselin z hlediska energetického výtěžku a z hlediska spotřeby kyslíku. Odbourání mastných kyslin v mitochondriích a v peroxisomech. Biosyntéza mastných kyselin. Přesun látkového a redukčního potenciálu pro tuto syntézu z mitochondrie do cytoplasmy. Tvorba malonyl-KoA a její regulace. Význam ACP a vlastní tvorba mastné kyseliny. Vzájemná regulace odbourávání a tvorby mastných kyselin.

15. Vznik ketolátek. Vzájemné vztahy metabolismu sacharidů a mastných kyselin.

Přeměna acetyl-KoA na hydroxymethylglutaryl-KoA. Vznik acetoacetátu a dalších ketolátek. Ketolátky jako ve vodě rozpustný ekvivalent mastných kyselin. Význam ketolátek při hladovění. Utilizace ketolátek myokardem, ledvinou a jinými tkáněmi, utilizace v mozku. Problém rovnováhy mezi tvorbou a utilizací ketolátek. Vzájemné přeměny sacharidů a tuků. Přeměna sacharidů na mastné kyseliny a tuky. Nemožnost přeměny mastných kyselin na sacharidy zdůvodnění tohoto jevu. Metabolický rozvrat při jednostranné utilizaci tuků, diabetes mellitus. Ketolátky jako indikátor rozvratu, ketoacidosa.

16. Triacylglyceroly v metabolismu

Triacylglyceroly jako zásobní látky. Jejich biosyntéza a štěpení. Tuky ve výživě. Jejich trávení a utilizace. Resyntéza v enterocytech a formování chylomikronů. VLDL. Lipoproteinlipasa. Utilizace mastných kyselin v různých tkáních, utilizace v adipocytech. Dynamická rovnováha tukových zásob. Absence glycerolkinasy v tukové tkáni a její význam. Vztah glykémie a odbourávání tukových zásob. Hormon sensitivní lipasa a její regulace. Mobilizace tuků. Neesterifikované mastné kyseliny v krvi a jejich transport albuminem.

17. Cholesterol a jeho metabolismus

Biosyntéza cholesterolu. Význam HMG reduktasy jako hlavního regulovaného enzymu této biosyntézy. Hlavní úkoly cholesterolu v organismu. Odbourávání a vylučování cholesterolu. Tvorba žlučových kyselin. Kyselina cholová a chenodeoxycholová, jejich přeměny na deoxycholovou a lithocholovou. Význam žlučových kyselin, jejich enterohepatální oběh. Možnost terapeutických zásahů do metabolismu cholesterolu na úrovni kompetičních inhibitorů HMG reduktasy a na úrovni vylučování žlučových kyselin.

18. Lipoproteiny krevní plasmy, jejich přeměny a význam

Trávení tuků a jejich resorpce. Formování chylomikronů, jejich cirkulace a rozklad lipoproteinlipasou. Odbourání chylomikronů remnans v játrech. Tvorba VLDL v játrech, jejich cirkulace v plasmě, odbourávání mastných kyselin, přeměna na IDL. Vznik LDL a jejich cirkulace. LDL receptory, utilizace LDL. Reversní transport cholesterolu, HDL, jejich vznik, význam a odbourání. Role jednotlivých apolipoproteinů a hlavních enzymů přeměn lipoproteinů. Zhodnocení jednotlivých typů lipoproteinů z hlediska jejich biologického významu a z hlediska významu rizik atherosklerosy. Vyšetření lipoproteinů krevní plasmy, hyperlipoproteinemie.

19. Steroidní hormony a vitaminy D

Vitamin D a jeho přeměny na kalcitriol. Biosyntéza jednotlivých skupin steroidních hormonů, jejich význam v metabolismu. Odbourání steroidních hormonů a možnosti stanovení jejich metabolitů.

20. Metabolismus acylglycerolů a sfingolipidů

Biosyntéza diacylglycerolfosfátu, aktivace na CDP-derivát, vznik fosfatidylserinu, fosfatidylaminoethanolu a fosfatidylcholinu. Inositolfosfatidy, kardiolipiny, etherové fosfolipidy a plasmalogeny, PAF. Fosfolipasy a jejich role v odbourávání fosfolipidů, produkce regulačních molekul - diacylglycerolu a inositoltrisfosfátu. Vznik sfingosinu, ceramidu a sfingolipidů - sfingomyelinů, cerebrosidů, sulfatidů a gangliosidů. Obecné zásady degradace sfingolipidů, možnost vzniku sfingolipidos.

21. Metabolismus nenasycených mastných kyselin a eikosanoidů.

Přehled nejdůležitějších nenasycených mastných kyselin a jejich význam. Desaturasy, jejich význam a limitace účinku. Elongasy a jejich kombinace s funkcí desaturas. Podstata esenciálních mastných kyselin. Vznik eikosanoidů - prostaglandinů, prostacyklinů, tromboxanů a leukotrienů. Cyklická a lineární dráha jejich syntézy, význam těchto produktů. Účinek aspirinu, podstata účinku nesteroidních analgetik, antiflogistik a antipyretik. Význam polyenových mastných kyselin, zejména EPA, na metabolismus eikosanoidů, jejich význam ve výživě.

22. Metabolismus dusíkatých látek - obecná část

Význam dusíkatých látek v metabolismu. Autotrofní a heterotrofní organismy z hlediska dusíkatého metabolismu. Esenciální aminokyseliny, dusíkatá bilance. Trávení bílkovin, vstřebávání aminokyselin. Degradace aminokyselin a dusíkatých látek. Organismy amonotelní, ureotelní a urikotelní. Odbourávání aminokyselin, centrální postavení glutamátu a aspartátu. Oxidační deaminace a transaminace. Detoxikace čpavku, význam glutaminu. Cyklus močoviny. Vztah cyklu močoviny k regulaci acidobasické rovnováhy.

23. Přeměny jednotlivých aminokyselin

Glukogenní a ketogenní povaha degradačních produktů aminokyselin. Glutamát - degradace, vznik prolinu, ornithinu, argininu a GABA. Vznik a význam NO. Aspartát - degradace, donor aminoskupiny, úloha při syntéze pyrimidinů. Alanin - degradace. Methionin - trans-methylační pochody, degradace, vznik cysteinu. Cystein - degradace, cysteová kyselina, taurin, PAPS (aktivní sulfát). Selenocystein a selenomethionin. Valin, leucin, isoleucin - jejich význam, degradační dráha. Fenylalanin a tyrosin - fenylalaninhydroxylasa, podstata PKU. Vznik katecholaminů a jejich degradace, vznik prekursorů melaninu. Degradace tyrosinu a její poruchy. Threonin, jeho odbourání. Tetrahydrofolát a jeho úloha v metabolismu, zvláště v přeměnách aminokyselin. Přeměny glycinu a serinu, tzv. cholinový cyklus. Odbourání glycinu a serinu. Histidin - biosyntéza a odbourání. Histamin. Tryptofan - vznik tryptaminu, serotoninu, melatoninu. Odbourání tryptofanu.

24. Biosyntéza porfyrinů, vznik hemu a jeho degradace

Základní metabolity biosyntetické dráhy vzniku porfyrinů, podstata porfyrií. Vznik hemu a jeho význam. Degradace hemu - biliverdin, bilirubin, konjugace bilirubinu, urobilinogeny, urobiliny. Vztah žlučových barviv k funkci jater, diagnostika žloutenek.

25. Biosyntéza a odbourání nukleotidů

Biosyntéza pyrimidinových nukleotidů a její regulace. Biosyntéza purinových nukleotidů a její regulace. Význam APRT a HGPRT pro regulaci syntézy purinových nukleotidů. Význam nukleotidů v metabolismu. Vznik deoxynukleotidů. Methylace dUMP na dTMP. Odbourání nukleotidů, nukleosidů a basí. Význam AMP deaminasy a adenosindeaminasy. Vznik kyseliny močové a její význam.

26. Nukleové kyseliny - struktura a funkce

Společné prvky a odlišnosti ve stavbě DNA a RNA. Význam těchto strukturních rozdílů pro funkci. Princip komplementarity a jeho význam pro uchování a předání genetické informace. Primární, sekundární a vyšší struktury DNA. Princip stanovení primární struktury DNA. Chromatin a základní principy jeho výstavby.

27. Nukleové kyseliny - biosyntéza

Biosyntéza DNA. DNA polymerasy, DNA ligasy. Mechanismus replikace DNA. Telomery a jejich význam. Postsyntetická kontrola replikované DNA. Reparace DNA. RNA polymerasy, biosyntéza jednotlivých typů RNA. Regulace transkripce, posttranskripční úpravy rRNA, tRNA a mRNA. Mechanismus a význam sestřihu (splicingu). Struktura a organizace genu, genové rodiny, vztah k isoenzymům.

28. Proteosyntéza

Úloha jednotlivých typů RNA v proteosyntéze. Stavba ribosomu. Role kodonu a antikodonu. Genetický kod, jeho principy. Mutace, jejich význam. Vlastní mechanismus proteosyntézy. Postsyntetické úpravy proteinů. Role endoplasmatického retikula, signální peptidy. Glykosylace, fosforylace, proteolytické a další úpravy proteinů a jejich význam.

29. Replikační cykly virů

Viry jako modely replikace nukleových kyselin. Mechanismus replikace DNA virů. Lysogenní viry. Mechanismus replikace RNA virů. Retroviry, mechanismus jejich replikace a jeho význam. Virus HIV. Význam virů v onkogenesi, onkogeny a protoonkogeny. 

30. Molekulární biologie jako nástroj biomedicinského výzkumu

Restrikční endonukleasy a jejich význam pro manipulaci s DNA. Klonování DNA a jeho význam. Podstata genomových a cDNA knihoven, jejich použití. Podstata přípravy proteinů cestou genové manipulace a exprese v bakteriálních buňkách. Význam pro diagnostické a terapeutické použití. PCR, její metodický a diagnostický význam. Diagnostický význam analýzy DNA a RNA. siRNA jako nástroj regulace genové exprese, nástroj výzkumu a možné terapie. Principy genové a buněčné terapie.

31. Hemoglobin - struktura a funkce

Struktura hemoglobinu, genové rodiny alfa a beta globinů, význam postupné exprese. Funkce hemoglobinu jako transportní molekuly a jako pufru, vzájemná podmíněnost obou funkcí. Hemoglobin jako allosterická molekula. Role BPG, CO2 a protonů v regulaci funkcí hemoglobinu. Podstata Bohrova efektu.

32. Imunoglobuliny - struktura a funkce

Stavba imunoglobulinů, těžké a lehké řetězce, konstantní a variabilní části. Třídy imunoglobulinů - jejich strukturní podstata. Výstavba imunoglobulinových genů, jejich přestavba a exprese. Mechanismus změn v produkci imunoglobulinů různých tříd. Stavba a smysl T- receptorů, jejich analogie s imunoglobuliny. Další proteiny imunoglobulinové superrodiny - biologická role MHC I a MHC II.

33. Biochemie jater a základy xenobiochemie

Úloha jaterního parenchymu v sacharidovém, lipidovém a dusíkatém metabolismu. Úloha jater v biotransformacích (xenobiochemii). Hlavní mechanismy biotransformací - dvoustupňový mechanismus biotransformací. Příklady biotransformací. Možný toxický a kancerogenní efekt biotransformací.

34. Biochemie svalu

Základní svalové proteiny a jejich role ve svalové kontrakci. Mechanismus svalové kontrakce a její řízení. Úloha kalciových iontů, troponinu, tropomyosinu, aktinu a myosinu. Kontrakce v příčně pruhovaném a hladkém svalu. Metabolismus ve svalové tkáni, úloha myoglobinu, kreatinu, glykogenu, oxidačních procesů a anaerobních procesů.

35. Biochemie nervové tkáně

Zvláštnosti metabolismu nervové tkáně. Spotřeba kyslíku a její důvody, spotřeba glukosy a její důvody, metabolismus ketolátek. Metabolismus aminokyselin v nervové tkáni. Některé vlastnosti tzv. hematoencefalické bariery a její význam. Nervové synapse - cholinergní, adrenergní, GABA. Přehled neurotransmiterů.

36. Struktura a funkce membrán

Výstavba membrán různého typu a důvody jejich složení. Přesun jednotlivých látek přes membrány, nutnost transportních mechanismů: pasivní transport, kotransport, antiport, aktivní transport, sekundární aktivní transport. Princip pumpy a kanálu, jejich význam.

37. Biochemie pojivových tkání

Význam extracelulární matrix a její složení. Kolageny - jejich role v tkáních. Biosyntéza kolagenu a posttranslační úpravy. Další proteiny matrix - elastin, fibronektin, jejich spojení s buňkami - integriny. Proteoglykanové komplexy pojivové tkáně, jejich význam. Kostní minerál, jeho složení, výstavba a resorpce.

38. Biochemie výživy a hladovění

Složení lidského těla a nutnost stálé obměny a energetického příjmu. Složky potravy, požadavky na správné složení potravy. Esenciální složky potravy. Hladovění - 4 fáze z hlediska převažujícího metabolismu. Zvláštnosti metabolismu při hladovění. Částečné hladovění, podvýživa.

39. Antimetabolity a jejich význam

Podstata antimetabolitů. Využití kompetičních inhibitorů jako antimetabolitů s léčebným účinkem. Příklady úspěšných antimetabolitů: analogy THFA, analogy nukleotidů. Význam pro chemoterapii a pro transplantace.

40. Kyslíkové radikály, antioxidační ochrana organismu

Vlastnosti molekulárního kyslíku, tendence k produkci radikálů: superoxidový ion, hydroperoxylový radikál, peroxid vodíku, hydroxylový radikál. Radikálové reakce, peroxidace lipidů. Ochrana - superoxiddismutasa, peroxidasy, katalasa, glutathion-peroxidasa, glutathionreduktasa. Návaznost na pentosový cyklus, možné poruchy. Jiné, než kyslíkové radikály, negativní vliv biotransformací. Tzv. zametače volných radikálů.

41. Regulace biochemických pochodů

Regulace v čase - regulace genovou expresí, regulace enzymové aktivity na různých úrovních, význam allosterických enzymů. Regulace v prostoru - kompartmentace a regulovaný transport, metabolity hladinové a metabolity "tunelované".

 

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK