Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (26.01.2024)
Výuka v předmětu Biochemie II se zaměřuje na následující hlavní oblasti:
1) Metabolismus základních složek organismu: témata plynule navazují na předmět Biochemie I, ve kterém se studující seznámili se získáváním energie v organismu (citrátový cyklu, dýchací řetězec, tvorba ATP) a metabolismem sacharidů. Zaměření je na lipidů, eikosanoidů, steroidů a lipoproteinů, ketogenezi, metabolismus bílkovin a aminokyselin, tvorbu močoviny a její odstranění, metabolismus porfyrinů a žlučových barviv.
2) Metabolismus orgánů a tkání: Po získání znalostí o jednotlivých metabolických drahách se přistupuje k popisu jejich zastoupení v orgánech a tkáních – v krvi a ledvinách (metabolismus vody a iontů, acidobazická rovnováha, hemostáza a krevní srážení), pohybovém aparátu (kontraktilní a strukturní bílkoviny, mechanismus svalové kontrakce, metabolismus pojivové tkáně), v kostech, v trávicím traktu a játrech, v tukové a nervové tkáni.
3) Vzájemné vztahy a regulace: Popisuje se extracelulární a intracelulární komunikace, neurohumorální regulace (hormony, neurotransmitery) a vzájemné vztahy mezi orgány. Neopomíjí se ani základy xenobiochemie a imunochemie.
Výstupy:
1.Studující vysvětlí jednotlivé metabolické děje, jejich provázanosti a regulaci za fyziologických podmínek, což využije při jejich studiu na různých úrovních v navazujících předmětech (fyziologie, patologická fyziologie, farmakologie, vnitřní lékařství, klinická biochemie).
2.Studující zvládne využít získané znalosti při řešení modelových kazuistik.
3.Studující je schopen zvážit důsledky disbalance metabolických pochodů na zdravotní stav (především metabolická onemocnění).
4.Studující zvládne odběr a zpracování biologického vzorku, základní principy vyšetření klíčových analytů a intepretaci výsledků (na úrovni znalostí studujících preklinických oborů).
Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (26.01.2024)
The subject Biochemistry II is focused on the following main areas:
1) Metabolism of the basic components of the organism: the topics smoothly follow on from the subject of Biochemistry I, in which the students became familiar with the production of energy in the organism (citrate cycle, electron transport chain, ATP production) and metabolism of carbohydrates. The focus is on the metabolism of lipids, eicosanoids, steroids and lipoproteins, ketogenesis, the metabolism of proteins and amino acids, the formation of urea and its elimination, the metabolism of porphyrins and bile pigments.
2) Metabolism of organs and tissues: After mastering knowledge about the individual metabolic pathways, their presence and importance in organs and tissues are discussed - in the blood and kidneys (water and ion metabolism, acid-base balance, haemostasis and blood coagulation), in the musculoskeletal system (contractile and structural proteins, muscle contraction mechanism, connective tissue metabolism), in the bones, the digestive tract and liver, in fat and nervous tissue.
3) Interrelationships and regulation: Extracellular and intracellular communication, neurohumoral regulation (hormones, neurotransmitters) and interrelationships between organs are described. The basics of xenobiochemistry and immunochemistry are also not neglected.
Study outcomes
1. The student will explain individual metabolic processes, their interconnections and regulation under physiological conditions, which will be useful during the study at different levels in subsequent subjects (physiology, pathological physiology, pharmacology, internal medicine, clinical biochemistry).
2. The student will be able to use the acquired knowledge when solving model case reports.
3. The student will be able to consider the consequences of the imbalance of metabolic processes on the state of health (mainly metabolic diseases).
4. The student will be able to collect and process a biological sample, to manage the basic principles of examination of key analytes and the interpretation of results (at the preclinical level of knowledge).
Vstupní požadavky
Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (26.01.2024)
Prerekvizity: absolvování předmětů Anatomie II, Histologie a embryologie II
Cíl předmětu
Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (26.01.2024)
Cílem předmětu je získání znalosti o základních metabolických pochodech a drahách probíhajících na buněčné úrovni, porozumět jim a aplikovat je na biochemické pochody v jednotlivých tkáních a orgánech, porozumět a integrovat principy jejich regulace. Z biochemického úhlu pohledu rozebrat vztah mezi zdravím a nemocí. Kromě toho poukázat na souvislosti a návaznosti mezi biochemickým přístupem a přístupem dalších předmětů, jako je fyziologie, farmakologie, toxikologie, imunologie, interna a klinická biochemie.
Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (26.01.2024)
Zápočet:
a) Přítomnost na výuce
Účast na seminářích a laboratorních cvičeních je povinná. Tolerují se tři absence (semináře + laboratorní cvičení) a o nepřítomnosti je nutno dopředu informovat pověřenou osobu doc. MUDr. Alenu Stoklasovou, CSc. V případě třetí absence (případně dalších) musí být doložena lékařská zpráva nebo jiný oficiální dokument. Omluvenka musí být doručena do 48 hodin od neabsolvované výuky. Oprávněnost omluvy posoudí garantka předmětu.
b) Protokoly a domácí příprava
- vypracované domácí přípravy je třeba nahrát vždy do uvedeného termínu v MOODLE, v případě nepřítomnosti na semináři musí být příslušná příprava nahrána do konce semestru,
- splněná prezentace zadaného tématu (nahraná do uvedeného termínu v MOODLE, schválená a odpřednesená),
- účast na laboratorním cvičení je uznána po předložení protokolu vyučujícímu na konci cvičení a stvrzená jeho podpisem, v případě odůvodněné nepřítomnosti na výuce se protokol nepíše, ale pokud byla součástí cvičení domácí příprava musí být nahrána do konce semestru.
c) Průběžná kontrola znalostí
- průměr ze všech známek z průběžné kontroly znalostí musí být nejhůře 3,00 včetně (testy + ústní zkoušení),
- vyhovující výsledky alespoň ze čtyř minitestů z celkového počtu pěti.
V případě nepřítomnosti musí být chybějící testy nahrazeny nejpozději do konce semestru. Termín náhrady je třeba dohodnout mailem s doc.Stoklasovou. Forma testu a rozsah testované látky jsou upřesněny v programu MOODLE.
Při nesplnění některé z podmínek (a-c) bude udělen zápočet až po přezkoušení z celé látky probírané v příslušném semestru. Při větším počtu nedostatečně omluvených absencí nebude zápočet udělen vůbec.
d) V případě vynuceného přechodu na on-line výuku budou přednášky a semináře probíhat podle plánu v on-line režimu. V MOODLE budou k dispozici pracovní listy, jejich odevzdání bude časově limitováno a zpracování bude kontrolováno. Součástí materiálů budou i cvičné testové otázky. Průběžné testy budou v on-line prostředí v různých formách včetně esejové. Pro laboratorní cvičení budou připravena krátká videa seznamující studující s příslušnou technikou a budou doplněna o zpracování fiktivních dat a jejich zhodnocení.
Pokud bude výuka probíhat bez omezení a někteří ze studujících budou v karanténě nebo dlouhodoběji nemocní, jsou povinni tuto skutečnost neprodleně oznámit doc. Stoklasové a domluvit se na individuální náhradě výuky po dobu trvání nepřítomnosti.
Konzultace: Jsou možné po předchozí domluvě s vyučujícími Ústavu lékařské biochemie (kontakt přes e-mail).
Nahlédnutí do testů: Je možné po dobu jednoho týdne od napsání po domluvě s doc. Stoklasovou (kontakt přes e-mail).
Upozornění: Předtermín na zkoušku z biochemie v letním semestru je podmíněn i výsledky v zimním semestru. Povoluje se těm, kteří měli v zimním semestr průměr nejhůř 2,00 a výsledek semestrálního testu nebyl též horší než 2,00.
Zkouška:
Studující může absolvovat zkoušku až po udělení zápočtů za oba semestry. Zkouška se skládá z části písemné a části ústní. Rigorózní test se píše buď ráno v den zkoušky, nebo odpoledne před dnem konání zkoušky. V případě, že studující v písemném testu získá deset a méně bodů (ze 32 bodů), nebude přizván/a k ústní části zkoušky a bude hodnocen/a známkou nedostatečně.
Sylabus
Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)
Přednášky
Metabolismus glykosaminoglykanů, proteoglykanú a glykoproteiny. (Kőhlerová 1 h)
Lipidy. Klasifikace, struktura, vlastnosti. Trávení, vstřebávání a transport lipidů. Biosyntéza a odbourávání nasycených a nenasycených mastných kyselin a jejich regulace. Biosyntéza a odbourávání triacylglycerolů, glycerofosfolipidů, sfingofosfolipidů a glykolipidů. Metabolismus lipoproteinů. Eikosanoidy. (Hroch 5 h)
Metabolismus terpenoidů a steroidů. Biosyntéza a přeměny cholesterolu. Metabolismus žlučových kyselin a steroidních hormonů. Ketogeneze. (Kőhlerová 2 h)
Metabolismus bílkovin a aminokyselin. Trávení, resorpce a transport. Obecné reakce aminokyselin - transaminace, oxidační deaminace, dekarboxylace. (Kőhlerová 2 h)
Metabolismus uhlíkaté kostry jednotlivých aminokyselin. (Muthná 2 h)
Bílkoviny krevní plazmy. (Stoklasová 1 h)
Ledviny ve ztahu k nebílkovinnému dusíku. (Řezáčová 1 h)
Imunochemie. Specifická a nespecifická imunita. Látkové složení antigenů, biosyntéza protilátek, charakteristika základních tříd. Interakce antigen - protilátka. Fagocytóza. (Stulík 2 h)
Metabolismus tetrapyrrolů. Biosyntéza a odbourávání hemoglobinu, jeho funkce. Anomální a modifikované hemoglobiny. Žlučová barviva a jejich metabolismus. (Řezáčová 2 h)
Metabolismus erytrocytu a endotelu. Hemostáza a hemokoagulace. Prokoagulační a antikoagulační faktory. Setkání s expertem. (Řezáčová 2 h +1 h)
Vnitřní prostředí. Hospodaření vodou a minerály. Acidobazická rovnováha, její udržování a poruchy, metabolismus v ledvinách. (Řezáčová 3 h)
Biochemie svalu. Kontraktilní a regulační bílkoviny příčně pruhovaného svalu. Energetické zajištění svalového stahu. Průběh kontrakce. (Mrkvicová 2 h)
Metabolismus pojivové tkáně. Biosyntéza a odbourávání kolagenu a elastinu. Proteoglykany a glykoproteiny. Metabolismus kůže a produktů kožních žlaz. (Mrkvicová 2 h)
Metabolismus kostí a zubů. Mineralizace a přestavba. (Stoklasová 2)
Principy regulace živých systémů. Regulace na úrovni buňky a organismu jako celku. Přenos signálu do buňky - "druhý posel", proteinkinázy. (Řezáčová 2 h)
Metabolismus nervové tkáně. Receptory. Přehled významných neurotransmiterů, jejich biosyntéza a odbourávání. biochemie vidění. (Řezáčová 2 h)
Lipidy: Klasifikace, struktura, vlastnosti. Biosyntéza a odbourávání nasycených a nenasycených mastných kyselin a jejich regulace. Biosyntéza a odbourávání triacylglycerolů, glycerofosfolipidů, sfingofosfolipidů a glykolipidů. Eikosanoidy. Tvorba ketolátek. Test.
Steroidy: Klasifikace, struktura, vlastnosti. Metabolismus cholesterolu, tvorba a odbourávání žlučových kyselin a steroidních hormonů (progesteron, kortikoidy, androgeny, estrogeny). Test.
Lipoproteiny: Trávení, vstřebávání a transport lipidů. Metabolismus lipoproteinů (chylomikrony, VLDL, IDL, LDL, HDL), hyperlipoproteinémie. Ateroskleróza. Prezentace. Minitest.
Metabolismus aminokyselin I: Bílkoviny - trávení, vstřebávání, degradace. Obecné reakce aminokyselin (transaminace, oxidativní deaminace, dekarboxylace). Zdroje amoniaku v organismu a jeho metabolismus, vznik močoviny.
Metabolismus aminokyselin II: Specifické metabolismy jednotlivých aminokyselin, hormony a neurotransmitery odvozené od aminokyselin. Test.
Metabolismus krevních elementů: Metabolismus erytrocytů, enzymová výbava. Syntéza hemu, tvorba hemoglobinu a jeho degradace. Patologické hemoglobiny. Respirační vzplanutí. Prezentace.
Hemostáza: Tvorba primární zátky, hemokoagulační kaskáda. Fibrinolýza, fyziologické protisrážlivé mechanismy. Význam eikosanoidů. Prezentace. Minitest.
Vnitřní prostředí: Acidobazická rovnováha a význam pufrů pro její udržování. Metabolické a respirační poruchy acidobazické rovnováhy. Řízení přesunů vody a iontů, význam hormonů (ADH, RAS a mineralokortikoidy, natriuretické peptidy).
Svaly: Biochemie svalové tkáně. Složení, mechanismus stahu kosterního a hladkého svalu. Zdroje energie pro svalovou práci a jejich vzájemné vztahy za aerobních a anaerobních podmínek. Prezentace. Minitest.
Pojivo: Biochemie pojivové tkáně. Složení a metabolismus kolagenu, elastinu, proteoglykanů a glykoproteinů pojivové tkáně včetně degradace extracelulární matrix. Prezentace. Minitest.
Kosti: Metabolismus tvrdých tkání a jeho hormonální regulace. Složení organické a anorganické složky kostí a zubů, proces mineralizace. Podíl hormonů na procesu tvorby a přestavby kosti (parathormon, kalcitonin, hormon D, FGF23, osteokalcin). Test.
Hormony: Struktura a vlastnosti hormonů hypotalamu, hypofýzy, štítné žlázy, dřeně nadledvin a pankreatu.
Vztahy: Vzájemné vztahy mezi přeměnami sacharidů, lipidů a bílkovin v rozhodujících tkáních (játra, kosterní svaly, tuková tkáň, nervová tkáň) a jejich regulace. Test.
Tuková tkáň: Metabolismus bílé a hnědé tukové tkáně, hormonální aktivita (leptin, adiponektin, resistin). Podkožní a viscerální tuk. Regulační peptidy GIT včetně ghrelinu. Orexigenní a anorexigenní látky. Biochemie vidění. Prezentace.
Xenobiochemie: Základní principy, I. a II. fáze biotransformace xenobiotik. Prezentace.
Praktická cvičení:
Úvod do metod používaných v klinické biochemii.
Odběr a zpracování vzorků pro biochemická vyšetření.
Stanovení koncentrace glukózy v séru.
Vyšetření metabolismu lipidů.
Metody frakcionace bílkovin. Rozdělení bílkovin séra elektroforézou.
Laboratorní vyšetření látek nebílkovinného dusíku.
Stanovení bilirubinu v séru. Prezentace.
Vyšetření jaterních onemocnění. Prezentace.
Stanovení koncentrace vápníku a fosfátů v séru. Prezentace.
Kvalitativní analýza moči. Prezentace.
Poznámky: Praktická cvičení - probíhají na Ústavu lékařské biochemie. Pro práci v laboratoři je třeba plášť a přezůvky s gumovou podrážkou. Protokoly praktických cvičení jsou v programu Moodle.
Literatura
Poslední úprava: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (26.01.2024)
Povinná literatura
Ledvina, Stoklasová, Cerman Biochemie pro studující medicíny I., II. díl, 2004 nebo 2009
Materiály připravované ústavem – MOODLE (prezentace, přednášky, materiály pro domácí přípravu, pracovní listy)
Doporučená literatura
Ledvina a kol. Úvod do studia lékařské biochemie, 1988
Murray a kol. Harperova Biochemie (české vydání), 1998
J.W. Baynes et M. H. Dominiczak Medical Biochemistry. 4th ed., Elsevier 2014. ISBN 978-1-4557-4580-7
