Zagadnienia

Tematyka zajęć z biochemii dla studentów II roku Wydziału Lekarsko-Stomatologicznego PAM
Semestr zimowy.
Zalecana literatura
1. Machoy Z., Chlubek D., Dąbrowska E. (red.): Biochemia dla stomatologii . Wydawnictwo PAM. Szczecin
2009.
Literatura uzupełniająca
2. Murray R.K.,Granner D.K.,Mayes P.A., Rodwell V.W. (red.): Biochemia Harpera. PZWL, wydanie VI
uaktualnione.
1. Białka: struktura molekularna, właściwości
Znaczenie biomedyczne aminokwasów i białek. Aminokwasy jakoźródło do biosyntezy wążych
biologicznie metabolitów. Klasyfikacja białek. Struktury białek: pierwszorzędowa, drugorzędowa,
trzeciorzędowa i czwartorzędowa. Wiązania stabilizujące struktury białek: wiązania mocne i wiązania słabe.
Właściwości białek. Metody rozdziału białek. Funkcje białek w organizmie. Charakterystyczne cechy
struktury kolagenu. Białka opiekuńcze. Rozdział I + wzory aminokwasów.
Biosynteza białka
Puryny i pirymidyny. Struktura nukleozydów i nukleotydów. Funkcje puryn i pirymidyn w organizmie.
Budowa i funkcje kwasów rybonukleinowych. . Synteza, przekształcanie i metabolizm RNA. Właściwości
kodu genetycznego. Rodzaje mutacji i ich konsekwencje.. Etapy biosyntezy białka: inicjacja, elongacja i
terminacja. Wpływ antybiotyków na biosyntezę białka. Modyfikacje potranslacyjne. Rozdział III.
Wybrane fragmenty z rozdziału II, str. 17-20 (do „ Synteza puryn jest wieloetapowym procesem...”), str.
22 ( od „ Dla organizmów żywych wyjątkowe znaczenie puryn i pirymidyn...” do końca strony).
2.
Enzymy: właściwości ogólne i kinetyka reakcji enzymatycznych
Znaczenie biomedyczne enzymów. Różnice między enzymami a katalizatorami chemicznymi.
Klasyfikacja i nomenklatura enzymów. Budowa enzymów. Koenzymy. Miejsce aktywne i miejsce
allosteryczne: budowa i znaczenie. Izoenzymy: właściwości i znaczenie w diagnostyce enzymologicznej.
Kataliza biochemiczna. Teoria stanu przejściowego. Szybkość reakcji enzymatycznej. Swoistość reakcji
enzymatycznych. Stała Michaelisa.Inhibicja reakcji enzymatycznych: hamowanie kompetycyjne i
niekompetycyjne. Trucizny enzymów. Znaczenie jonów metali w wiązaniu substratu i katalizie.
Metaloenzymy i enzymy aktywowane przez metale. Kompleksy wieloenzymatyczne. Rozdział IV do str.
51 ( do „Enzymy – regulacja aktywności”)
3.
Enzymy: mechanizmy działania i regulacja aktywności
Mechanizmy regulujące aktywność enzymów: zmiany ilości enzymu, zmiany wielkości puli
reagujących związków, zmiany sprawności katalitycznej enzymu. Model operonu. Enzymy konstytutywne i
indukowane. Enzymy allosteryczne. Sprzężenie zwrotne, modyfikacje kowalencyjne i ograniczona
proteoliza w regulacji aktywności enzymatycznej. Powtórzenie enzymów. Rozdział IV od str. 51 do
końca.
4.
5. Białka pokarmowe. Trawienie białka. Wchłanianie aminokwasów
Ogólna przemiana białkowa. Wartość biologiczna białka: białka pełnowartościowe, częściowo
niepełnowartościowe i niepełnowartościowe. Bilans azotowy organizmu. Zapotrzebowanie na aminokwasy i
białka. Aminokwasy niezbędne w pokarmie. Trawienie białek. Wytwarzanie kwasu solnego. Znaczenie
kwasu solnego i enzymów proteolitycznych w trawieniu białek. Swoistość proteaz soków trawiennych.
Mechanizmy wchłaniania aminokwasów. Rozdział V (poza trawieniem węglowodanów).
6. Katabolizm azotu aminokwasów
Ogólna przemiana związków azotowych.Reakcje deaminacji, deamidacji i transaminacji: przebieg i
lokalizacja narządowa. Reakcje uwalniające amoniak. Komórkowe mechanizmy wiązania i detoksykacji
amoniaku. Rola dehydrogenazy glutaminianowej w wątrobie, mózgu i nerkach. Udział wątroby i mięśni w
gospodarce azotowej ustroju: cykl purynowy i cykl alaninowy. Cykl mocznikowy. Rozdział VII.
7. Cykl kwasu cytrynowego. Utlenianie biologiczne. Łańcuch oddechowy.
Przemiany energetyczne w organizmie. Trzy etapy przemiany białek, cukrów ilipidów. Rola
pirogronianu w metabolizmie energetycznym. Dehydrogenaza pirogronianowa – jej funkcja i regulacja.
Charakterystyka reakcji cyklu kwasu cytrynowego i ich regulacja. Bilans energetyczny cyklu kwasu
cytrynowego. Amfiboliczny charakter cyklu kwasu cytrynowego. Enzymy uczestniczące w reakcjach
utleniania i redukcji.
Składniki mitochondrialnego łańcucha oddechowego. Potencjał redox. Powiązania pomiędzy cyklem
Krebsa a łańcuchem oddechowym. Funkcjonowanie kompleksów enzymatycznych łańcucha oddechowego.
Mechanizm oksydacyjnej fosforylacji. Trucizny łańcucha oddechowego i związki rozprzęgające procesy
utleniania i fosforylacje. Rozdział VIII
8. Cukry pokarmowe i tkankowe
Trawienie i wchłanianie węglowodanów. Źródła pokarmowe węglowodanów. Transport cukrów przez
błony. Synteza glikogenu: glikogeneza. Rozpad glikogenu: glikogenoliza. Regulacja metaboliczna i
hormonalna procesów glikogenezy i glikogenolizy. Różnice w regulacji metabolizmu glikogenu w
mięśniach i wątrobie. Rozdział V - wszystko o węglowodanach ; Rozdział IX str. 103-104 (do
„Degradacja glukozy...”), 119 (od „Przemiana glikogenu”) do str. 123 (do „Homeostaza glikemii”).
9. Metabolizm glukozy
Synteza glukozy: glukoneogeneza. Substraty glukoneogenezy. Cykl kwasu mlekowego. Cykl alanina –
glukoza. Regulacja metaboliczna i hormonalna glukoneogenezy. Rola glukoneogenezy w kontrolowaniu
stężenia glukozy we krwi. Utlenianie glukozy: glikoliza. Regulacja metaboliczna i hormonalna glikolizy.
Przebieg glikolizy w warunkach tlenowych i beztlenowych. Bilans energetyczny glikolizy i tlenowego
spalania glukozy.
Rozdział IX str. 104 ( od „Degradacja glukozy...”) do str. 115 ( do „ Cykl heksozomonofosforanowy”).
10. Szlak pentozofosforanowy. Szlak kwasu uronowego. Metabolizm fruktozy
i galaktozy
Rola fizjologiczna i lokalizacja tkankowa szlaku pentozofosforanowego. Charakterystyka poszczególnych
reakcji szlaku pentozofosforanowego. Rola HMP w erytrocytach. Regulacja hormonalna szlaku
pentozofosforanowego. Szlak kwasu uronowego i rola aktywnego glukuronianu. Metabolizm fruktozy.
Metabolizm galaktozy. Defekty metabolizmu fruktozy i galaktozy i cyklu HMP. Homeostaza glikemii
Rozdział IX str. 115- 119, 123-126. Powtórzenie węglowodanów (bez wzorów).
11. Trawienie i wchłanianie lipidów. Lipidy o znaczeniu fizjologicznym
Występowanie lipidów w diecie. Trawienie lipidów w przewodzie pokarmowym: znaczenie poszczególnych
enzymów. Wchłanianie produktów trawienia lipidów. Procesy emulsyfikacji i micelizacji. Szlak
monoacyloglicerolowy. Lipidy o znaczeniu fizjologicznym.
Rozdział X
12. Transport i magazynowanie lipidów. Lipoproteiny
Rola lipoprotein w transporcie i metabolizmie lipidów. Klasy apolipoprotein. Frakcje lipoprotein i ich
metabolizm. Rola receptorów w metabolizmie lipoprotein. Udział wątroby i tkanki tłuszczowej w
metabolizmie lipoprotein. Wątrobowa konwersja materiału węglowodanowego w lipidowy. Lipoliza
wewnątrznaczyniowa i wewnątrzkomórkowa.
Rozdział XII
13. Metabolizm kwasów tłuszczowych
Biosynteza kwasów tłuszczowych: lipogeneza. Lokalizacja i regulacja lipogenezy. Katabolizm kwasów
tłuszczowych: -oksydacja. Lokalizacja i regulacja -oksydacji. Bilans energetyczny utleniania kwasów
tłuszczowych. Osoczowy transport wolnych kwasów tłuszczowych. Transport kwasów tłuszczowych przez
błony komórkowe i mitochondrialne. Biosynteza acylogliceroli i fosfolipidów. Ketogeneza i ketoliza.
Rozdział XI
14.Metabolizm cholesterolu i kwasów żółciowych
Źródła pokarmowe cholesterolu. Znaczenie cholesterolu dla ustroju. Regulacja wchłaniania cholesterolu.
Biosynteza cholesterolu i jej regulacja. Rola wątroby w obrocie metabolicznym cholesterolu. Katabolizm
cholesterolu – synteza kwasów żółciowych. Kwasy żółciowe pierwotne i wtórne. Krążenie jelitowowątrobowe kwasów żółciowych. Metaboliczne funkcje kwasów żółciowych.
Rozdział XIII
15. Metabolizm porfiryn. Barwniki żółciowe. Metabolizm żelaza
Biosynteza układu porfirynowego. Hemoproteiny i żelazoproteiny - znaczenie. Synteza hemu. Degradacja
hemu. Bilirubina: transport, metabolizm w wątrobie, wydzielanie do żółci, metabolizm w jelicie.
Sterkobilinogen i urobilinogen. Różnicowanie hiperbilirubinemii. Źródła pokarmowe żelaza. Wchłanianie
żelaza. Osoczowy transport żelaza i jego dystrybucja w organizmie. Rola transferryny i ferrytyny. Całkowita
zdolność wiązania żelaza.
Rozdział XIV
16. Metabolizm wapnia i tkanka kostna
Budowa kości – macierz organiczna i nieorganiczna. Przebudowa kości, synteza
kolagenu. Wpływ hormonów na przebudowę kości: witamina D, PTH, kalcytonina,
estrogeny. Czynniki wpływające na gospodarkę wapniowo-fosforanową. Mechanizmy
homeostazy wapniowo-fosforanowej.
Rozdział XV
17. Biochemia jamy ustnej
Organiczne i nieorganiczne składniki śliny. Bufory śliny. Szkliwo i jego mineralizacja.
Budowa zębiny, miazgi, cementu. Biochemiczne aspekty próchnicy i chorób przyzębia.
Rozdział XVI