Biochemistry II - FZP016

• Title: Biochemie II
• Guaranteed by: Department of Medical Biochemistry (15-180)
• Faculty: Faculty of Medicine in Hradec Králové
• Actual: from 2023
• Semester: summer
• Points: 0
• E-Credits: 5
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:26/54, C+Ex [HS]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: deregister from the exam date if a requisite was not fulfilled
• Guarantor: doc. Ing. Miloš Hroch, Ph.D.
• Co-requisite : FZP015
• Is pre-requisite for: FZP026, FZP027
• In complex pre-requisite: FV053, FZP042, FZP043, FZP044, FZP045, FZP046, FZP047, FZP048, FZP049, FZP050, FZP051, FZP052, FZP053, FZP054, FZP055, FZP056, FZP057, FZP058, FZP059

Annotation

English

Last update: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)

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 students became familiar with the production of energy in the organism (citrate cycle, electron transport chain, ATP production) and carbohydrate metabolism. The focus is on a basic overview of the metabolism of lipids, eicosanoids, steroids and lipoproteins, ketogenesis, 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 individual metabolic pathways, the description of their presence in organs and tissues is discussed, including a basic idea of mutual communication and regulation. 3) Dental topics: Special attention is paid to the metabolism of the periodontium, bones and teeth (composition, mineralization process, neurohumoral regulation), saliva and gingival fluid; the formation and metabolism of dental plaque is not neglected. Study outcomes 1) The student will get a basic idea of individual metabolic pathways and their interconnection. 2) The student will be able to describe from a biochemical point of view the origin, composition and development of the tooth and the periodontium, including regulations. 3) The student will be able to explain the consequences of the effects of bacterial metabolism products on teeth and periodontium. 4) The student will be able to apply the acquired knowledge to model situations.

Czech

Last update: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)

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 základní přehled metabolismu lipidů, eikosanoidů, steroidů a lipoproteinů, ketogenezi, metabolismu bílkovin a aminokyselin, tvorbu močoviny a její odstranění, metabolismu 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 včetně základní představy o vzájemné komunikaci a regulaci. 3) Stomatologická problematika: Speciální pozornost se věnuje metabolismu parodontu, kostí a zubů (složení, proces mineralizace, neurohumorální regulace), slin a gingivální tekutiny a neopomíná se vznik a metabolismus zubního plaku. Výstupy: 1) Studující získá základní představu o jednotlivých metabolických dějích a jejich provázanosti. 2) Studující zvládne popsat z biochemického pohledu vznik, složení a vývoj zubu a závěsného aparátu včetně regulací. 3) Studující zvládne vysvětlit důsledky působení produktů metabolismus bakterií na zuby a závěsný aparát. 4) Studující zvládne aplikovat získané znalosti na modelové situace.

Aim of the course

Last update: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)

Cílem předmětu je získání přehledu o základních metabolických pochodech a drahách probíhajících na buněčné úrovni, porozumět jim a aplikovat je na biochemické pochody v jednotlivých tkáních a orgánech a integrovat principy jejich regulace. Z biochemického úhlu pohledu rozebrat především pochody v dutině ústní se zaměřením na složení a metabolismus zubů a pojiva, včetně vzniku a metabolismu v zubním plaku.

Requirements to the exam

Last update: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)

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 garant předmětu.

b) Protokoly a domácí příprava

- vypracované domácí přípravy je třeba nahrát vždy do uvedeného termínu v programu MOODLE, v případě nepřítomnosti na semináři musí být příslušná příprava nahrána do konce semestru,

- 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), v případě nepřítomnosti musí být chybějící testy nahrazeny nejpozději do konce semestru. Termín náhrady je třeba dohodnout mailem s doc. MUDr. A. Stoklasovou, CSc.  Forma testu a rozsah testované látky je upřesněna 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.

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. MUDr. A. Stoklasové, CSc. 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. MUDr. A. Stoklasovou, CSc. (kontakt přes e-mail).

Upozornění: Předtermín na zkoušku z biochemie v letním semestru je podmíněn i výsledek v zimním semestru. Povoluje se těm, kteří měli v zimním semestr průměr nejhůře 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.

 

 

 

Syllabus

Last update: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)

Přednášky

1. Metabolismus bílkovin a aminokyselin. Odbourávání bílkovin působením enzymů - vztah k onemocnění parodontu. Přehled metabolismu aminokyselin. (Muthná + Köhlerová 5 h) 
2. Metabolismus tetrapyrrolů, struktura a funkce hemoglobinu. (Řezáčová 1 h) 
3. Hemostáza, hemokoagulace. (Řezáčová 1 h) 
4. Udržování vnitřního prostředí, metabolismus v ledvinách. (Řezáčová 2 h)
5. Principy imunochemie. (Stulík 1 h)
6. Metabolické pochody v měkkých pojivových tkáních. Syntéza kolagenu a elastinu a jejich odbourávání. Nekolagenní bílkoviny. (Mrkvicová 2 h)  
7. Metabolické pochody v kostech a zubech, proces mineralizace a přestavby kostí, dentinu, skloviny a cementu, hormonální řízení. (Stoklasová 3 h)
8. Biochemie slin, složení, funkce. Pochody v trávicím traktu. (Stoklasová 2 h)
9. Tvorba zubního plaku a jeho metabolismus působený mikroorganismy. (Stoklasová 1 h) 
10. Biochemie svalové tkáně. (Mrkvicová 2 h) 
11. Principy regulace: signální molekuly a receptory. (Řezáčová 2 h)
12. Jednotlivé hormony a jejich funkce. (Cerman 2 h)
13. Porovnání metabolických pochodů v játrech, svalech, tukové tkáni a CNS. (Stoklasová 1 h)
14. Principy xenobiochemie. (Stoklasová 1 h) 

 
Praktická cvičení a semináře

Vyučující

• prof. MUDr. Martina Řezáčová, Ph.D.
• doc. RNDr. Radim Havelek, Ph.D.
• doc. ing. Miloš Hroch, Ph.D.
• doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc.
• Mgr. Renata Köhlerová, Ph.D.
• Mgr. Darja Koutová, Ph.D.
• Mgr. Alena Mrkvicová, Ph.D.
• PharmDr. Darina Muthná, Ph.D.
• RNDr. Martin Uher, Ph.D.

 
Semináře

1. Lipidy: Klasifikace, struktura, vlastnosti. Biosyntéze a odbourávání mastných kyselin, triacylglycerolů, glycerofosfolipidů, sfingofosfolipidů a glykolipidů. Tvorba ketolátek. Vosky ve stomatologii.
2. Lipoproteiny: Trávení, vstřebávání a transport lipidů. Metabolismus lipoproteinů (chylomikrony, VLDL, IDL, LDL, HDL). Hyperlipoproteinémie. Atheroskleróza. Test. 
3. Steroidy: Klasifikace, struktura, vlastnosti. Metabolismus cholesterolu, tvorba a odbourávání žlučových kyselin a steroidních hormonů (progesteron, kortikoidy, androgeny, estrogeny). Test.
4. Metabolismus aminokyselin I: Bílkoviny - trávení, vstřebávání, degradace. Obecné reakce aminokyselin (transaminace, oxidativní deaminace, dekarboxylace). Zdroje amoniaku v organismu a jeho metabolismus, vznik močoviny.
5. Metabolismus aminokyselin II: Specifické metabolismy jednotlivých aminokyselin, hormony a neurotransmitery odvozené od aminokyselin. Test.
6. Krev: Krevní elementy a jejich metabolismus. Syntéza a odbourávání hemoglobinu. Krevní srážení - tvorba primární zátky, hemokoagulační kaskáda, fibrinolýza, význam eikosanoidů.
7. Vnitřní prostředí: Acidobazická rovnováha a význam pufrů pro její udržování. Přesuny vody a iontů, význam hormonů (ADH, RAS a mineralokortikoidy, natriuretické peptidy).
8. Pojivo: Biochemie pojivové tkáně. Kolagen, elastin, bílkoviny vázající vápník, kyselé nekolagenní bílkoviny. Glykosaminoglykany, proteoglykany, glykoproteiny. Test.
9. Kosti a zuby: Složení organické a anorganické složky kostí, cementu, dentinu a skloviny. Minerální látky. Proces mineralizace. Podíl hormonů na procesu torby a mineralizace kostí a přestavby kostí (parathormon, kalcitonin, hormon D, FGF23, osteokalcin). Test.
10. Metabolismus v dutině ústní: pH v dutině ústní, složení a produkce slin. Složení gingivální tekutiny. Vývoj zubního plaku, metabolismus v plaku působený mikroorganismy. Pulpa. Periodontální ligamentum.  Test
11. 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.
12. Regulace: Principy regulace živých organismů, receptory ionotropní, metabotropní, s enzymovou aktivitou, steroidní. Hormony: Hormony hypothalamu a hypofýzy.
13. Hormony II: Struktura a vlastnosti hormonů štítné žlázy, pankreatu a dřeně nadledvin. Vzájemné vztahy mezi přeměnami sacharidů, lipidů a bílkovin v rozhodujících tkáních (játra, kosterní svaly, tuková tkáň, nervová tkáň) a jejich regulace.
14. Xenobiochemie: Základní principy, I. a II. fáze biotransformace xenobiotik.

Praktická cvičení

1. Stanovení koncentrace glukózy  v séru.
2. Laboratorní vyšetření látek nebílkovinného dusíku.
3. Stanovení koncentrace bilirubinu v séru.
4. Stanovení koncentrace vápníku a fosfátů v séru.

 
Poznámka: 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.

 

Literature

Last update: doc. MUDr. Alena Stoklasová, CSc. (29.01.2024)

Povinná literatura

 1. 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

 1. Ledvina a kol.: Úvod do studia lékařské biochemie, 1988

 2. J.W.Baynes et M. H. Dominiczak: Medical Biochemistry, 4th ed., Elsevier 2014, ISBN 978-1-4557-4580-7