Sylabus
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)
Postavení jater v metabolismu.(Řezáčová 1 h)
Hormony hypotalamu, hypofýzy, štítné žlázy, příštitných tělísek, dřeně nadledvin, pohlavních žlaz, pankreatu, GIT, jejich biosyntéza, odbourávání a funkce. (Cerman 4 h)
Tvorba, složení a funkce trávicích sekretů.(Stoklasová 2 h)
Porovnání metabolických pochodů v játrech, svalech, tukové tkáni a CNS. (Stoklasová 2 h)
Metabolismus v tukové tkáni a jeho regulace. (Řezáčová 1 h)
Principy xenobiochemie. Přehled biotransformačních a konjugačních reakcí. (Hroch 2 h)
Praktická cvičení a semináře
Vedoucí prof. MUDr. Martina Řezáčová, Ph.D. prof. RNDr. Martin Beránek, Ph.D. doc. RNDr. Radim Havelek, Ph.D. doc. Ing. Miloš Hroch, Ph.D. doc. MUDr. Radomír Hyšpler, Ph.D. doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc.
Mgr. Renata Kőhlerová, Ph.D.
Mgr. Alena Mrkvicová, Ph.D.
PharmDr. Darina Muthná, Ph.D.
Mgr. Eva Peterová, Ph.D.
Mgr. Darja Koutná, Ph.D.
RNDr. Martin Uher
Semináře
Sacharidy I: Klasifikace, struktura, vlastnosti. Trávení a vstřebávání sacharidů. Glykolýza a glukoneogeneze.
Sacharidy II: Pentosový cyklus, metabolismus glykogenu. Metabolismus fruktózy, galaktózy, uronových kyselin, glykosaminoglykanů a glykoproteinů. Test.
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.
Regulace: Principy regulace živých organismů. Receptory: ionotropní, metabotropní, s enzymovou aktivitou, steroidní. Intracelulární přenos informací. 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.
Anotace
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).