TEMATYKA FORÓW DYSKUSYJNYCH
Ocena z forum dyskusyjnego jest wystawiana na podstawie:
dobrowolnego udziału studenta w zespołowych dyskusjach panelowych.
odpowiedzi na pytania zadane indywidualnie studentowi przez asystenta.
Forum dyskusyjne 1
Struktura i funkcja białek
Nomenklatura peptydów i białek.
Struktura I-rzędowa białek (cechy wiązania peptydowego oraz jego rola w utrzymaniu struktury białka)
Modele struktury II-rzędowej białek z uwzględnieniem utrzymujących ją wiązań chemicznych (struktura ၡ-helisy, harmonijki-ၢ, lewoskrętnej helisy, zwoju przypadkowego oraz zakrętu-ၢ).
Domeny białkowe.
Struktura III-rzędowa białka (wpływ środowiska na fałdowanie białek, typy wiązań chemicznych utrzymujących strukturę III-rzędową).
Struktura IV-rzędowa białek oraz jej konsekwencje biologiczne (typy wiązań chemicznych pomiędzy podjednostkami, protomer, oligomer, rola jonów metali w kształtowaniu struktury IV-rzędowej).
Allosteria (definicja efektu allosterycznego, przykłady, efekt homo- i heterotropowy).
Budowa i funkcja hemoglobiny (rola wiązań jonowych w utrzymaniu struktury i funkcji hemoglobiny, hemoglobina jako białko allosteryczne, kooperatywne przyłączanie tlenu, efekt Bohra, fizjologiczne znaczenie 2,3-bisfosfoglicerynianu).
Rola hemoglobiny w kontroli utlenowania organizmu (funkcja reduktazy azotynowej - synteza tlenku azotu )
Mioglobina - budowa i funkcja oraz różnice w budowie w stosunku do hemoglobiny.
Denaturacja białka (mechanizm działania fizycznych i chemicznych czynników denaturujących).
Renaturacja (w jakich warunkach denaturacja może być odwracalna?).
Wykorzystanie wielkocząsteczkowej struktury oraz właściwości amfoterycznych białek w badaniach biochemicznych.
Fizjologiczne skutki wielkocząsteczkowej struktury białek .
Fizjologiczne znaczenie amfoterycznych właściwości białek jako związków polijonowych.
Zależność pomiędzy strukturą, właściwościami fizyko-chemicznymi i funkcją białek (białka włókienkowe i globularne).
Budowa i funkcja kolagenu i keratyny.
Funkcje biologiczne białek ze szczególnym uwzględnieniem białek krwi.
Forum dyskusyjne 2
Enzymy
Zasady klasyfikacji enzymów.
Nomenklatura enzymów (zgodna z zaleceniami Międzynarodowej Unii Biochemicznej oraz potoczna).
Budowa chemiczna enzymów (holoenzym, apoenzym, koenzym, grupa prostetyczna).
Budowa centrum aktywnego enzymu oraz jej wpływ na aktywność katalityczną białka enzymatycznego.
Centra substratowe oraz allosteryczne (kooperatywność homo- i heterotropowa, jednoprzejściowy model regulacji allosterycznej).
Mechanizm działania enzymu (wpływ substratu na strukturę enzymu, enzymy jako biokatalizatory obniżające energię aktywacji, rodzaje wiązań chemicznych pomiędzy enzymem i substratem).
Na czym polega specyficzność substratowa enzymu?
Energetyka reakcji enzymatycznych (reakcje egzo- i endoergiczne, ၄G jako parametr służący do oceny spontaniczności reakcji).
Kinetyka reakcji enzymatycznych - teoria Michaelisa-Menten (wpływ stężenia substratu na szybkość reakcji enzymatycznej, stała Michaelisa - jej wyznaczanie, wymiar i praktyczne wykorzystanie tej wartości w laboratorium biochemicznym).
Pomiar ilości enzymu w materiale biologicznym jako wskaźnik stanu zdrowia pacjenta (jakie stężenie substratu należy zastosować w celu oznaczenia ilości enzymu w materiale biologicznym)
Metody oznaczania aktywności enzymów (pomiar punktowy, metoda kinetyczna).
Jednostki aktywności enzymatycznej (katal, jednostka międzynarodowa).
Co to jest aktywność właściwa enzymu i jak się ją wyraża?
Czynniki wpływające na aktywność enzymu i ich mechanizm działania (pH, temperatura, stężenie substratu lub koenzymu, metabolity, aniony, kationy, inhibitory, aktywatory, leki).
Graficzna forma wyznaczania parametrów kinetycznych reakcji enzymatycznych
( wyznaczanie KM i Vmax, układ Michaelisa-Menten oraz Lineaweavera-Burka).
Typy inhibicji reakcji enzymatycznych: nieodwracalna i odwracalna (kompetycyjna, niekompetycyjna, allosteryczna) oraz sposoby ich różnicowania.
Forum dyskusyjne 3
Utlenianie biologiczne
Związki zawierające wiązanie makroergiczne.
Budowa mitochondriów oraz procesy metaboliczne w nich zlokalizowane.
Cechy metaboliczne zewnętrznej i wewnętrznej błony mitochondrialnej (przepuszczalność dla wody, jonów, równoważników redukcyjnych, metabolitów cyklu kwasu cytrynowego, aminokwasów, nukleotydów, kwasów tłuszczowych).
Cechy utleniania biologicznego.
Cykl kwasu cytrynowego (lokalizacja, przebieg, udział w katabolizmie i anabolizmie związków biologicznych, klasyfikacja enzymów cyklu Krebsa, mechanizm fosforylacji substratowej w przebiegu cyklu kwasu cytrynowego).
Mechanizm oksydacyjnej dekarboksylacji alfa-ketoglutaranu oraz budowa i funkcja kompleksu dehydrogenazy alfa-ketoglutaranowej ( 3 enzymy, 5 kofaktorów, witaminy jako prekursory kofaktorów tego kompleksu wieloenzymatycznego).
Regulacja cyklu kwasu cytrynowego (allosteryczna oraz przez potencjał redukcyjny i fosforylacyjny środowiska).
Potencjał oksydoredukcyjny (definicja, biologiczny potencjał oksydoredukcyjny i jego znaczenie).
Łańcuch oddechowy (zasada organizacji, lokalizacja oraz funkcja biochemiczna).
Dehydrogenzy dostarczające wodór i elektrony na łańcuch oddechowy.
Regulacja transportu elektronów w łańcuchu oddechowym (rola cytochromu c).
Mechanizm oksydacyjnej fosforylacji (mechanizm tworzenia gradientu elektrochemicznego, pompy protonowe łańcucha oddechowego).
Mg2+ATPaza jako syntaza ATP - budowa oraz funkcja w świetle teorii rotujących podjednostek.
Fizjologiczne znaczenie kontroli oddechowej oraz stosunku P/O.
Fizjologiczne znaczenie hydrolizy ATP przy udziale ATPaz.
Inhibitory transportu elektronów w łańcuchu oddechowym.
Inhibitory procesu oksydacyjnej fosforylacji.
Mechanizm działania związków rozprzęgających oksydacyjną fosforylację.
Forum dyskusyjne 4
Przemiany węglowodanów
Struktura węglowodanów (glukoza, mannoza, galaktoza, fruktoza, ryboza, ksyloza, erytroza, sedoheptuloza, maltoza, maltotrioza, sacharoza, laktoza, glikogen, skrobia, celuloza).
Typy wiązań glikozydowych w cząsteczkach polisacharydów.
Trawienie węglowodanów w przewodzie pokarmowym (endo- i egzoglikozydazy)
Wchłanianie monosacharydów z przewodu pokarmowego do komórki jelitowej oraz z komórki jelitowej do krwi (formy transportu cukrów).
Pierwotne i wtórne zaburzenia trawienia i wchłaniania węglowodanów z przewodu pokarmowego .
Transport glukozy z płynu pozakomórkowego do komórek (zależny i niezależny od insuliny).
Hormonalna regulacja stężenia glukozy we krwi (definicja normo-, hipo- oraz hiperglikemii, próg nerkowy glukozy, działanie: insuliny, glukagonu, hormonu wzrostu, adrenaliny i kortyzolu).
Metabolizm glukozo-6-fosforanu.
Glikoliza lokalizacja, przebieg, znaczenie i regulacja.
Zastosowanie inhibitorów glikolizy w laboratorium klinicznym.
Szlak 2,3-bisfosfoglicerynianowy w erytrocytach oraz jego znaczenie fizjologiczne.
Reoksydacja glikolitycznego NADH w warunkach tlenowych i beztlenowych.
Mechanizm fosforylacji substratowych w przebiegu glikolizy.
Zysk energetyczny utleniania glukozy w warunkach beztlenowych i tlenowych.
Regulacja glikolizy (substratowa i hormonalna).
Metabolizm fruktozy (przebieg, specyficzność tkankowa oraz bloki metaboliczne i ich skutki).
Cykl pentozowy: lokalizacja, przebieg, znaczenie (rola NADPH, rybozo-5-fosforanu oraz wzajemnej konwersji fosforanów pentoz, heksoz i trioz).
Fizjologiczne skutki wrodzonego lub nabytego deficytu dehydrogenazy glukozo-6- fosforanowej.
Znaczenie glikolizy oraz cyklu pentozowego dla zachowania właściwej struktury i funkcji krwinki czerwonej (fizjologiczne znaczenie 2,3-bisfosfoglicerynianu, NADPH oraz zredukowanego glutationu).
Glukoneogeneza - lokalizacja przebieg, znaczenie i regulacja (substraty glukoneogenetyczne, glukoneogeneza jako proces endoergiczny, cykl Corich, cykl alaninowy).
Kierunki przemian UDPglukozy (transfer glikozylofosforanów, epimeryzacja heksoz, synteza kwasu glukuronowego i galakturonowego, synteza glikoprotein oraz synteza laktozy).
Przemiany metaboliczne galaktozy: lokalizacja, przebieg, znaczenie oraz bloki metaboliczne.
Synteza i rozpad glikogenu lokalizacja, przebieg i znaczenie.
Regulacja metabolizmu glikogenu (hormonalna, przez potencjał fosforylacyjny komórki oraz przez stężenie glukozo-6-fosforanu).
Skutki glikogenoz.
Forum dyskusyjne 5
Metabolizm lipidów egzo- i endogennych
Hydroliza lipidów w przewodzie pokarmowym.
Czynniki regulujące trawienie i resorpcję tłuszczów z przewodu pokarmowego.
Transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów (układ zależny i niezależny od karnityny).
ၢ-Oksydacja kwasów tłuszczowych, lokalizacja przebieg i znaczenie (ၢ-oksydacja kwasów tłuszczowych o parzystej i nieparzystej ilości atomów węgla, ၡ- i ၢ-metylopodstawionych oraz nienasyconych).
Biosynteza kwasów tłuszczowych - lokalizacja, przebieg i znaczenie ( transport cytrynianu z mitochondriów do cytoplazmy, budowa i funkcja kompleksów: karboksylazy acetyloCoA oraz syntazy kwasów tłuszczowych).
Regulacja biosyntezy kwasów tłuszczowych przez hormony i metabolity.
Losy metaboliczne kwasów tłuszczowych.
Źródła egzo- i endogennych kwasów tłuszczowych.
Rodzaje oraz fizjologiczne znaczenie nienasyconych kwasów tłuszczowych.
Peroksydacja lipidów - przebieg, inhibitory i skutki biologiczne.
Fizjologiczne znaczenie prostaglandyn, tromboksanów, leukotrienów i lipoksyn.
Lipoliza w tkance tłuszczowej i jej regulacja hormonalna.
Rodzaje lipaz wewnątrzkomórkowych i zewnątrzkomórkowych.
Metabolizm glicerolu.
Synteza triacylogliceroli (triglicerydów) - lokalizacja, przebieg i znaczenie (różnice w przebiegu syntezy triglicerydów w jelicie, wątrobie i tkance tłuszczowej).
Synteza fosfolipidów - lokalizacja i przebieg.
Fizjologiczne znaczenie fosfolipidów.
Rodzaje i fizjologiczne znaczenie fosfolipaz.
Ketogeneza - lokalizacja, przebieg i znaczenie.
Znaczenie diagnostyczne ketonemii i ketonurii.
Metabolizm i fizjologiczne znaczenie ciał ketonowych.
Metabolizm lipidów w cukrzycy.
Synteza cholesterolu lokalizacja, przebieg, enzymy oraz produkty pośrednie.
Regulacja syntezy cholesterolu przez hormony oraz przez nadmiar cholesterolu.
Losy metaboliczne cholesterolu.
Wydalanie cholesterolu z żółcią i z kałem.
Synteza oraz jelitowo-wątrobowe krążenie kwasów żółciowych (rodzaje i losy pierwotnych oraz wtórnych kwasów żółciowych).
Synteza, rodzaje oraz fizjologiczne znaczenie hormonów steroidowych.
Metabolizm i fizjologiczne znaczenie witaminy D3.
Forum dyskusyjne 6
Metabolizm lipoprotein
Wchłanianie oraz przemiany produktów trawienia lipidów w enterocycie.
Metabolizm egzogennych lipoprotein - lokalizacja, przebieg oraz znaczenie (synteza i rozpad chylomikronów).
Metabolizm endogennych lipoprotein - lokalizacja, przebieg oraz znaczenie
( VLDL, IDL, LDL, HDL).
Enzymy układu lipoproteinowego: lipaza lipoproteinowa, lipaza wątrobowa, ACAT, LCAT.
Zaburzenia metabolizmu lipoprotein osocza krwi (rodzaje hipo- i hiper - lipoproteinemii).
Mechanizm powstawania zmian miażdżycowych.
Forum dyskusyjne 7
Metabolizm aminokwasów
Trawienie białek w przewodzie pokarmowym (enzymy i zymogeny).
Mechanizm wchłaniania aminokwasów z przewodu pokarmowego .
Aminokwasy egzo- i endogenne.
Degradacji białek w obrębie komórki (rola lizosomów, proteasomów i ubikwityny).
Główne kierunki przemian aminokwasów.
Kluczowa rola fosforanu pirydoksalu w przemianach aminokwasów.
Transaminacja - przebieg i znaczenie. Transaminazy o znaczeniu diagnostycznym (ASPAT, ALAT).
Oksydacyjna dezaminacja przy udziale dehydrogenaz i oksydaz aminokwasowych - przebieg i znaczenie.
Dekarboksylacja - przebieg i znaczenie.
Fizjologiczne znaczenie amin biogennych.
Źródła amoniaku w organizmie.
Drogi usuwania amoniaku z organizmu (synteza mocznika w wątrobie oraz glutaminy w nerkach).
Metabolizm i fizjologiczne znaczenie glutaminy.
Cykl mocznikowy- lokalizacja, przebieg i znaczenie.
Hiperamonemie.
Metabolizm: glicyny, seryny, argininy, fenyloalaniny oraz cysteiny.
Przemiany fragmentów jednowęglowych z udziałem tetrahydrofolianu oraz ich znaczenie fizjologiczne.
Przyczyny i skutki hyperhomocysteinemii.
Metabolizm aminokwasów glukogennych.
Metabolizm aminokwasów ketogennych.
Forum dyskusyjne 8
Biotransformacja związków endo- i egzogennych z udziałem wątroby
Parametry biochemiczne osocza krwi w ocenie sprawności metabolicznej wątroby (stężenie: mocznika, amoniaku i albumin, wskaźnik ketonowy oraz dynamika detoksykacji leków - test lignokainowy).
Mechanizm biotransformacji i detoksykacji związków endo- i egzogennych z udziałem enzymów mikrosomalnych i cytosolowych (reakcje I i II fazy).
Budowa i funkcja cytochromu P-450.
Znaczenie różnych form molekularnych oraz polimorfizmu genu cytochromu P-450.
Znaczenie terapii monitorowanej.
Czynniki wpływające na procesy biotransformacji ksenobiotyków.
Mechanizm indukcji enzymów mikrosomalnych.
Ogólne reakcje biotransformacji leków (reakcje I i II fazy).
Enzymy biorące udział w procesach biotransformacji.
Forum dyskusyjne 9
Biosynteza i degradacja nukleotydów purynowych i pirymidynowych. Biosynteza i degradacja hemu. Współzależność i łączność ciągów metabolicznych oraz zasady regulacji hormonalnej metabolizmu węglowodanów i lipidów
Puryny i pirymidyny jako składowe koenzymów oraz DNA i RNA
Synteza i degradacja nukleotydów purynowych i pirymidynowych.
Szlak biosyntezy kwasu moczowego (prekursory, enzymy, kofaktory)
Fizjologiczna rola oraz znaczenie diagnostyczne kwasu moczowego.
Patomechanizm dny moczanowej.
Biosynteza hemu - przebieg i regulacja.
Porfirie i ich objawy kliniczne.
Biologiczne znaczenie hemoprotein.
Degradacja hemu.
Metabolizm barwników żółciowych.
Reakcje łączące metabolity cyklu kwasu cytrynowego z przemianami węglowodanów, kwasów tłuszczowych, ciał ketonowych, porfiryn i aminokwasów.
Reakcje łączące metabolizm węglowodanów i aminokwasów, węglowodanów i lipidów oraz lipidów i aminokwasów.
Metabolizm:
- NADPH - FADH2 - NADH - ATP - GTP - UTP - CTP |
- szczawiooctanu - ketoglutaranu - bursztynyloCoA - asparaginianu - 3-fosfoglicerolu - acetyloCoA -„aktywnego metylu” (S-adenozylometioniny) |
11. Zasady regulacji hormonalnej metabolizmu węglowodanów i lipidów.