PrPL(12 13)2sem pierwszy rok medycyny

Program zajęć z biochemii dla studentów kierunku lekarskiego PIERWSZEGO roku studiów stacjonarnych i niestacjonarnych na Wydziale Lekarskim UJ CM w roku akademickim 2012/2013

S E M E S T R II

Tydzień

Wykłady

Poniedziałki 8.00 (2) i środy 10.00 (2)

Ćwiczenia repetytoryjne

i laboratoryjne

25.02 -01.03

Wykład 1 :

Podstawowe techniki biologii molekularnej (enzymy restrykcyjne, rekombinowane DNA, klonowanie, PCR, hybrydyzacja, RFLP).

Wykład 2:

Replikacja DNA.

Seminarium 1:

Wprowadzenie do cyklu ćwiczeń „Od genu do białka”:

Organizacja genomu ludzkiego (wielkość, liczba chromosomów, sekwencje unikalne i powtarzalne, cechy genów eukariotycznych - sekwencje promotorowe, eksony introny). Transkrypcja (pojęcie nici kodującej i matrycowej DNA ), cechy eukariotycznego mRNA (kodony START i STOP, rejony nie podlegające translacji - UTR) , modyfikacja potranskrypcyjna różnych rodzajów RNA. Alternatywny splicing - znaczenie.

Sekwencje sygnałowe w białkach wydzielanych z komórki. Zasada techniki PCR. Odwrotna transkrypcja.

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. I:

Poznanie sposobu korzystania z bazy danych OMIM.

04.03- 08.03

Wykład 3 i 4:

Mutacje i mechanizmy naprawy uszkodzonego DNA.

Transkrypcja, przebieg procesu i jego regulacja. Funkcje różnych typów RNA. Potranskrypcyjna modyfikacja RNA w komórkach eukariotycznych. Inhibitory transkrypcji.

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. II.

11.03-15.03

Wykład 5 i 6:

Kod genetyczny i jego cechy. Translacja. Modyfikacje potranslacyjne białek i transport białek do miejsca przeznaczenia. Degradacja białek w komórce. Fałdowanie białek. Proteomika. Zastosowanie inhibitorów biosyntezy białek w terapii. Schorzenia konformacyjne białek.

Seminarium 2:

Replikacja. Transkrypcja. Metody badania ekspresji genów. Regulacja ekspresji genów.

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. II.

18.03- 22.03

Wykład 7 i 8:

Wstęp do metabolizmu. Podstawy bioenergetyki. Rola ATP. Anabolizm i katabolizm. Związki wysokoenergetyczne. Reakcje fosforylacji oksydacyjnej i substratowej. Łańcuch oddechowy. Inhibitory łańcucha oddechowego i czynniki rozprzęgające. Reaktywne formy tlenu - powstawanie w organizmie, skutki działania, sposoby usuwania.

Seminarium 3:

Repetytorium dotyczące zagadnień: metabolizm kwasów nukleinowych, biosynteza białka, podstawowe techniki biologii molekularnej.

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. III.

KOLOKWIUM II (DNA, RNA, biosynteza białek, techniki biologii molekularnej). (Sobota, 23.03, 8.30 - 10.00)

25.03- 28.03

(29.03 - 02.04 przerwa świąteczna)

Wykład 9 i 10:

Cykl Krebsa. Źródła acetylo-CoA - dehydrogenaza pirogronianowa.

Trawienie i wchłanianie węglowodanów. Glikoliza. Synteza ATP poza łańcuchem oddechowym.

Seminarium 4 (pn - śr):

Związki wysokoenergetyczne. Fosforylacja oksydacyjna i substratowa.

Reaktywne formy tlenu: Uszkodzenie reperfuzyjne tkanki. (Materiały uzupełniające na stronie www KBL).

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. III.

03.04- 05.04

Wykład 11 (środa):

Szlak pentozofosforanowy. Glukoneogeneza. Metabolizm fruktozy, galaktozy i laktozy.

Seminarium 4 (czwartek):

Związki wysokoenergetyczne. Fosforylacja oksydacyjna i substratowa.

Reaktywne formy tlenu: Uszkodzenie reperfuzyjne tkanki. (Materiały uzupełniające na stronie www KBL).

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. III.

08.04-12.04

Wykład 12 i 13:

Metabolizm glikogenu. Defekty genetyczne przemian węglowodanów.

Koordynacja metabolizmu węglowodanów na poziomie ustroju. Homeostaza poziomu glukozy we krwi.

Seminarium 5:

Cykl Krebsa - reakcje, regulacja, niezbędne witaminy. Przebieg i regulacja glikolizy w różnych tkankach ustroju ludzkiego. Kluczowa rola glukozo-6-P, pirogronianu i acetylo-CoA w przemianach metabolicznych.

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. IV.

15.04-19.04

Wykład 14 i 15:

Trawienie, wchłanianie i transport lipidów w organizmie Lipazy.

Kompleksy lipoproteinowe osocza. Aktywacja i utlenianie kwasów tłuszczowych. Alternatywne drogi przemiany acetylo-CoA: utlenianie i biosynteza ciał ketonowych. Utylizacja ciał ketonowych.

Biosynteza kwasów tłuszczowych nasyconych i

nienasyconych. Biosynteza triglicerydów i lipidów złożonych. Degradacja wewnątrzkomórkowa lipidów złożonych - lipidozy.

Seminarium 6:

Metabolizm glikogenu w wątrobie i w mięśniach. Glukoneogeneza. Zaburzenia przemian glikogenu, fruktozy, galaktozy.

Ćwiczenia laboratoryjne: „Od genu do białka” - cz. IV.

22.04-26.04

Wykład 16 i 17:

Biosynteza cholesterolu i pochodnych (kwasy żółciowe, hormony). Metabolizm kompleksów lipoproteinowych. Dyslipoproteinemie.

Znaczenie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Biosynteza eikozanoidów. Integracja metabolizmu węglowodanów i tłuszczów.

Seminarium: 7

Metabolizm kwasów tłuszczowych, triacylogliceroli, fosfolipidów. Lipoproteiny osocza. Rola metaboliczna ciał ketonowych.

Ćwiczenia laboratoryjne: Łańcuch oddechowy.

29.04 - 30.04

Wykład 18 (poniedziałek):

Trawienie białek. Wchłanianie i losy aminokwasów. Usuwanie azotu białkowego. Rola dehydrogenazy glutaminianowej. Synteza mocznika. Inne drogi usuwania azotu aminokwasowego. Toksyczność amoniaku. Wrodzone niedobory enzymów cyklu mocznikowego.

06.05-10.05

Wykład 19 i 20:

Aminokwasy glukogenne i ketogenne . Degradacja wybranych aminokwasów i synteza aminokwasów endogennych. Metabolizm szkieletów węglowych aminokwasów: glicyna, seryna, metionina, fenyloalanina, cysteina, rola fragmentów jednowęglowych i transmetylacji w metabolizmie aminokwasów i ich pochodnych.

Biosynteza i degradacja związków azotowych pochodzących z aminokwasów: kreatyniny, adrenaliny, serotoniny.

Seminarium 8:

Powtórka przed kolokwium: Metabolizmu węglowodanów i tłuszczów. Pochodzenie glukozy we krwi (posiłek, rezerwy glikogenowe, glukoneogeneza). Podstawowe zasady regulacji metabolizmu energetycznego ustroju poprzez sygnalizację hormonalną (insulina, glukagon i inne hormony). Losy azotu białkowego - synteza mocznika .

Ćwiczenia laboratoryjne: Łańcuch oddechowy

13.05-17.05

Wykład 21 i 22:

Biosynteza i degradacja nukleotydów purynowych i pirymidynowych. Metabolizm porfiryn.

Seminarium 9:

Metabolizm etanolu - wpływ na procesy metaboliczne wątroby. (Materiały uzupełniające na stronie www KBL).

Ćwiczenia laboratoryjne: Glikoliza.

KOLOKWIUM III (bioenergetyka, łańcuch oddechowy, cykl Krebsa, metabolizm węglowodanów, tłuszczów, azotu białkowego. (Sobota, 18 maja, 8.30 - 10.00)

20.05-24.05

Wykład 22 i 23:

Integracja i koordynacja przemian metabolicznych. Metabolizm energetyczny różnych tkanek - po posiłku, między posiłkami, krótko- i długotrwałe głodzenie - i w stanach patologicznych (cukrzyce). Podstawowe pojęcia transdukcji sygnału. Receptory błonowe i jądrowe. Kaskady sygnalizacyjne.

Regulacja hormonalna metabolizmu na poziomie komórki i ustroju.

Seminarium 10:

Repetytorium: metabolizm nukleotydów.

Dna moczanowa. (Materiały uzupełniające na stronie www KBL).

Ćwiczenia laboratoryjne: Glikoliza.

27.05-31.05

Wykład 24 i 25:

Transformacja nowotworowa komórki cz. 1:

Cechy morfologiczne charakteryzujące komórki nowotworowe. Metabolizm komórki nowotworowej.

Biochemia procesów detoksykacji. Ksenobiotyki, systemy oksydacyjne siateczki śródplazmatycznej, glikozylacja, sulfonowanie.

Seminarium 11:

Repetytorium: przemiany aminokwasów i ich pochodnych.

03.06-07.06

Wykład 26 i 27:

Transformacja nowotworowa komórki cz. 2:

Onkogeny, geny supresorowe. Zaburzenia transdukcji sygnału. Inwazja i metastaza nowotworu. Apoptoza.

Seminarium 12:

Znaczenie kinaz tyrozynowych w regulacji proliferacji komórek. Przewlekła białaczka szpikowa (CML). (Materiały uzupełniające na stronie www KBL).

Ćwiczenia laboratoryjne: Reaktywne formy tlenu.

10.06-14.06

Wykład 28 (poniedziałek):

Rola witamin w procesach metabolicznych. Mikroelementy (metabolizm jonów Fe, Ca). Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach.

Profile metaboliczne wybranych tkanek . Podstawy biochemii żywienia.

Seminarium 13:

Dyskusja przed egzaminem na wybrane tematy. Powtórka zagadnień dotyczących tematów: Białka i enzymy.

Ćwiczenia laboratoryjne: Reaktywne formy tlenu.

EGZAMIN 1 termin - 19.06.2013

EGZAMIN 2 termin - 5.09.2013

Ćwiczenia laboratoryjne będą prowadzone w/g odrębnego harmonogramu:

Ćwiczenie VI - Reaktywne formy tlenu.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. I.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. II.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. III.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. IV.

Zakres materiału obowiązującego do przygotowania się do ćwiczeń:

Ćwiczenie VI.

Reaktywne formy tlenu. Powstawanie reaktywnych form tlenu jako produktów ubocznych łańcucha oddechowego i innych reakcji metabolicznych. Systemy obrony. Przygotowanie do praktycznego wykonania ćwiczeń na podstawie skryptu „Ćwiczenia z chemii i biochemii dla studentów medycyny i stomatologii pod redakcją Teresy Stelmaszyńskiej-Zgliczyńskiej i Piotra Laidlera, Wydawnictwo UJ 2001 r. Rozdział 14 (Wprowadzenie - do strony 127) oraz rozdział 15 - Reaktywne formy tlenu II.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. I.

Struktura DNA. Organizacja genomu ludzkiego (wielkość, liczba chromosomów, sekwencje unikalne i powtarzalne, cechy genów eukariotycznych - sekwencje promotorowe, eksony introny). Transkrypcja (pojęcie nici kodującej i matrycowej), cechy eukariotycznego mRNA (kodony START i STOP, rejony nie podlegające translacji -UTR) , modyfikacja potranskrypcyjna różnych rodzajów RNA. Sekwencje sygnałowe w białkach wydzielanych z komórki (rola, własności, aminokwasy hydrofobowe i hydrofilne). Podstawowa zasada techniki PCR.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. II.

Właściwości fizykochemiczne DNA i RNA. Własności widmowe. Denaturacja i renaturacja DNA. Efekt hiperchromowy. Hybrydyzacja. Zawartość różnych typów RNA w komórkach eukariotycznych. Porównanie stabilności RNA i DNA. DNAzy i RNAzy. Przygotowanie do wykonania ćwiczeń.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. III.

Odwrotna transkrypcja. Biblioteka genomowego DNA. Biblioteka cDNA. PCR. RT-PCR. Rozdział elektroforetyczny fragmentów DNA. Detekcja DNA w żelu. Detekcja specyficznych sekwencji DNA (sondy, hybrydyzacja). Własności katalityczne kwaśnej fosfatazy prostatowej (substraty, pH optymalne). Metoda oznaczania aktywności przy użyciu fosforanu paranitrofenylu. Przygotowanie do wykonania ćwiczeń.

Ćwiczenie „Od genu do białka” - Cz. IV.

Klasyfikacja enzymów. Kwaśna fosfataza prostatowa -aktywnośc katalityczna, rola biologiczna. Mechanizm reakcji katalizowanej przez kwaśną fosfatazę prostatową (inhibitory, zależność od pH). Poziomy struktury białka. Metody analizy struktury przestrzennej białek. Denaturacja białka - własności mocznika jako czynnika denaturującego. Renaturacja. Trypsyna - własności katalityczne, specyficzność, pH optymalne. Przygotowanie do wykonania ćwiczeń.