SYLABUS

predmetu ZÁKLADY LEKÁRSKEJ CHÉMIE, BIOCHÉMIE A KLINICKEJ BIOCHÉMIE 1

pre študijný program

FYZIOTERAPIA

1.ročník, zimný semester, šk. rok 2008/2009

 

Rozsah výučby: prednášky - 12 hod. denná forma

praktické cvičenia - 12 hod. denná forma

Zodpovední za výučbu predmetu:

Prof. Ing. Ľ. Bergendi, DrSc. (ludovit.bergendi@fmed.uniba.sk; tel. 59357 561)

RNDr. Z. Paduchová, PhD. (zuzana.chovanova@fmed.uniba.sk; tel. 59357 411)

Fax: 02 / 59357 557

 

Úvod do štúdia lekárskej chémie - postavenie odboru v systéme lekárskych vied, jeho náplň, úlohy a význam. Ciele výučby a stručný prehľad histórie lekárskej chémie.

 

ZÁKLADY CHÉMIE ŽIVÝCH SYSTÉMOV

 

C h e m i c k é z l o ž e n i e ž i v ý c h s y s t é m o v

 Stavba atómu, vznik a stavba molekúl – väzby iónové, kovalentné, koordinačné, vzájomný vzťah štruktúry, vlastností a biologickej funkcie

 Neväzbové interakcie medzi molekulami - interakcie polárnej a nepolárnej povahy, ich význam z hľadiska vlastností jednoduchých molekúl a štruktúry biomakromolekúl.

 Praktické využitie fyzikálno-chemických vlastností vyplývajúcich zo štruktúry molekúl - elektrické, magnetické a optické vlastnosti, ich (princíp a praktický význam fotometrie a spektrofotometrie).

B i o g é n n e p r v k y, i ch v ý z n a m p r e ľ u d s k ý o r g a n i z m u s

 Delenie a štruktúrne formy výskytu

 Biologický a toxikologický význam, podstata toxických účinkov ťažkých kovov v biol. systémoch

 Minerálne vody.

 

D i s p e r z n é s y s t é m y v o v z ť a h u k o r g a n i z m u

 Rozdelene disperzných systémov - pravé (analytické) disperzné systémy, koloidné disperzné systémy, hrubodisperzné systémy - charakteristika, vlastnosti, voda ako disperzné prostredie organizmu,

 Iónogram krvnej plazmy a intracelulárneho prostredia - izoiónia a jej poruchy v organizme.

 Roztoky – osmóza, osmotický tlak a jeho význam pre homeostázu organizmu, onkotický tlak, infúzne roztoky

 Bunka ako koloidný a hrubodisperzný systém.

 

Ch e m i c k é r e a k c i e v b i o l o g i c k ý c h s y s t é m o c h

 Chemická rovnováha chemických a biochemických dejov.

 Význam acidobázickej rovnováhy vnútorného prostredia organizmu – metódy jej sledovania, tlmivé systémy, udržovanie pH krvi.

 Charakteristika biologického významu redoxných dejov, zrážacích a komplexotvorných reakcií

 

P r e h ľ a d b i o c h e m i c k y v ý z n a m n ý c h r e a k c i í o r g a n i c k ý c h z l ú č e n í n

 Charakteristika štruktúry a biochemicky významných reakcií bioorganických zlúčenín.

 Výklad vzťahu štruktúry, vlastností a biologickej funkcie jednotlivých skupín organických zlúčenín.

 Toxicita niektorých organických zlúčenín – spôsob ich detoxikácie

Š t r u k t ú r a, v l a s t n o s t i a b i o l o g i c k á f u n k c i a p r í r o d n ý c h l á t o k

 

SACHARIDY – vznik, rozdelenie a funkcia sacharidov v prírode.

 Monosacharidy - Stereochémia monosacharidov, vyjadrovanie štruktúry.

Reakcie monosacharidov - oxidácia, redukcia, esterifikácia, tvorba poloacetálov a acetálov, deoxysacharidy a aminosacharidy a ich význam v biopolyméroch.

Prehľad významných monosacharidov a ich derivátov (estery s kyselinou fosforečnou), kyselina L-askorbová, kyseliny urónové (detoxikačný účinok kyseliny glukurónovej v normálnom metabolizme a pri transformácii xenobiotík).

 Oligosacharidy, polysacharidy (glykány) - štruktúra a biologická funkcia.

 

LIPIDY

 Jednoduché lipidy – zloženie, význam, vlastnosti.

 Zložené lipidy - ich rozdelenie, jednotlivé zložky, štruktúra a väzby medzi jednotlivými zložkami.

 Význam lipidov vo výžive – Racionálna výživa – základné zásady. Zdravotné riziká spojené s nespránou výživou, význam lipidov pre energetický metabolizmus

Fyzikálno-chemické vlastnosti lipidov. Hydrofóbne a hydrofilné časti molekúl fosfolipidov a z toho vyplývajúce biologické funkcie. Uplatnenie fyzikálno - chemických vlastností lipidov pri výstavbe membrán.

 Biologické membrány. Oxidačné poškodenie lipidov membrán.Peroxidácia nenasýtených vyšších karboxylových kyselín. Ochranné mechanizmy (antioxidanty).

 Kyselina arachidónová - kaskádový mechanizmus jej oxidácie.

Vznik eikozanoidov, endoperoxidov, prostaglandínov, tromboxánov, prostacyklínov a leukotriénov. Štruktúra, výskyt, biologická funkcia a terapeutické využitie eikozanoidov.

 Steroidy – základná štruktúra.

Základné nasýtené uhľovodíky steroidov (C18 – C29), (estrán, androstán, pregnán, cholán,

cholestán, ergostán, stigmastán). Rozdelenie podľa počtu atómov uhlíka a podľa funkčného

významu. Výskyt v organizme.

Steroly (cholesterol). Provitamíny a vitamíny D.

Ženské a mužské pohlavné hormóny. Androgény a gynekogény (estrogény a gestagény).

Biologický význam steroidov v pôrodníctve.

 

AMINOKYSELINY (AK)

 Proteinogénne aminokyseliny – vzorce, skratky, vlastnosti.

 Biochemicky významné reakcie AK v metabolizme, fyziologických procesoch, prípadne v diagnostike, vplyv pH na štruktúru aminokyselín.

 

PEPTIDY - vznik, rozdelenie, názvoslovie.

 Biologicky významné peptidy a polypeptidy – peptidové hormóny, antibiotiká.

 

BIELKOVINY

 Štruktúra a vlastnosti bielkovín – primárna, sekundárna, terciárna, kvartérna štruktúra, biologická funkcia bielkovín

 

NUKLEOVÉ KYSELINY (NK)

 Nukleové kyseliny – štruktúra, biologická funkcia.

 

Ú V O D D O E N Z Y M O L Ó G I E.

 

Vitamíny ako biologicky významné živiny

 Rozdelenie vitamínov – rozpustné vo vode, v tukoch. Hypervitaminózy, hypovitaminózy.

 Význam vitamínov ako koenzýmov

 Antivitamíny

 

ENZÝMY-BIOKATALYZÁTORY Katalýza biochemických reakcií.

 

 Všeobecná charakteristika enzýmov – mechanizmus pôsobenia enzýmov

 Rýchlosť enzýmových reakcií - enzýmy ako makromelokuly, typy enzýmovej katalýzy

 Aktívne (katalytické) miesto enzýmu – Význam apoenzýmu a koenzýmu pri aktivite enzýmov. Špecifickosť účinku a substrátová špecifickosť. Vplyv základných faktorov na aktivitu enzýmov: pH, teplota (termostabilita enzýmov), koncentrácia enzýmu, koncentrácia substrátu a i.

 Inhibícia enzýmov - kompetitívna, nekompetitívna, akompetitívna, alosterická

 Enzýmy v živej bunke – konštitutívne enzýmy, induktívne enzýmy.

 Názvoslovie enzýmov - triviálne a systematické názvoslovie.

 

O X I D A Č N Ý S T R E S

 

 Voľné radikály – vlastnosti, význam v molekulových procesoch organizmu, Fentonova a Haberova-Weissova reakcia

 Vplyv oxid. stresu na štruktúru a funkciu biologicky významných makromolekúl- pozitívna a negatívna úloha voľných radikálov v organizme

 Antioxidačné systémy v organizme - ich rozdelenie a funkcia v ochrane organizmu pred poškodením reaktívnymi metabolitmi kyslíka.

 

P o v i n n á l i t e r a t ú r a:

 

1. Muchová J. a kolektív: Lekárska chémia a toxikológia pre nelekárske študijné odbory. ES UK Bratislava, 2004, 152s.

2. Hrnčiarová M. a kolektív: Lekárska chémia - laboratórna časť. ES UK Bratislava, 2005, 212s.

3. Ďuračková Z. a kolektív: Lekárska chémia a biochémia, 3. prepracované vydanie. Bratislava: UK, 2006, 187s.

 

O d p o r ú č a n á l i t e r a t ú r a :

 

1. Bergendi Ľ., Čárský J. a Pecháň I.: Základy biologickej chémie a enzymológie. Palaestra, Bratislava, 1997, 385s.

2. Ďuračková Z.: Voľné radikály a antioxidanty v medicíne I., SAP Bratislava, 1998, 281 s.

3. Ďuračková Z., Bergendi Ľ. a Čársky J. (Eds): Voľné radikály a antioxidanty v medicíne II, SAP Bratislava,1999, 315s.

4. Ferenčík M., Škárka B., Novák M. a Turecký L.: Biochémia, Slovac Academic Press, s.r.o., Bratislava 2000, 924s.