Syllabus
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. (Řezáčov á 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. Radom ír 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 viscer ální 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.
Annotation
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).