Biochemia z elementami chemii WMCM-LE-BzEch-sem-2

Celem seminariów z biochemii jest omówienie i przedyskutowanie zagadnień i wątpliwości w zakresie następujących treści:
1. Utlenianie kwasów tłuszczowych (proces β-oksydacji). Biosynteza kwasów tłuszczowych (lipogeneza). Przemiany wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Biosynteza i rola prostaglandyn, prostacyklin, tromboksanów i leukotrienów (procesy lipo- i cyklooksygenacji). Przemiany triacylogliceroli w wątrobie i tkance tłuszczowej – regulacja hormonalna lipolizy.
2. Budowa i przemiany fosfolipidów glicerolowych i sfingolipidów. Centralna rola acetylo-CoA w metabolizmie komórki. Powstawanie ciał ketonowych (ketogeneza) w wątrobie i tkankach pozawątrobowych. Połączenia przemian lipidów i węglowodanów. Metabolizm cholesterolu. Kwasy żółciowe. Hormony steroidowe. Witamina D3. Metabolizm lipoprotein osocza (chylomikrony, VLDL, LDL, HDL). Zaburzenia metabolizmu lipoprotein osocza i ich skutki (miażdżyca).
3. Aminokwasy egzo- i endogenne, białka pełnowartościowe i niepełnowartościowe. Bilans azotowy. Reakcje ogólne aminokwasów (oksydacyjna deaminacja, transaminacja, dekarboksylacja) - mechanizm, znaczenie. Usuwanie azotu z organizmu - ureogeneza (lokalizacja wewnątrzkomórkowa, reakcje, enzymy, regulacja), synteza glutaminy i jej rola w mózgu, wątrobie, nerkach. Aminokwasy gluko- i ketogenne. Przemiany glicyny, alaniny, cysteiny, seryny i treoniny. Powstawanie i wykorzystywanie argininy.
4. Metabolizm metioniny, fenyloalaniny i tyrozyny. Biologicznie czynne pochodne histydyny, fenyloalaniny i tryptofanu. Powstawanie i wykorzystanie fragmentów jednowęglowych. Synteza kreatyny i kreatyniny. Synteza choliny i acetylocholiny. Wrodzone wady metaboliczne w przemianach aminokwasów.
5. Nukleotydy purynowe i pirymidynowe – budowa i znaczenie w metabolizmie. Znaczenie 5-fosforybozylo-1-pirofosforanu (PRPP) w biosyntezie nukleotydów purynowych i pirymidynowych. Substraty biosyntezy pierścienia purynowego.
Powstawanie AMP i GMP z IMP. Regulacja biosyntezy nukleotydów purynowych. Katabolizm nukleotydów purynowych – powstawanie kwasu moczowego. Substraty biosyntezy pierścienia pirymidynowego. Powstawanie UMP, UTP, CMP, dTMP. Regulacja biosyntezy nukleotydów pirymidynowych. Katabolizm nukleotydów pirymidynowych. Rezerwowe („salvage”) reakcje biosyntezy nukleotydów purynowych i pirymidynowych. Zaburzenia przemian nukleotydów purynowych (dna moczanowa, zespół Lesch-Nyhana).
6. Funkcje krwi, składniki osocza, białka osocza w fizjologii i patologii. Hemoglobina – rodzaje, budowa, udział w transporcie gazów. Hem – synteza, regulacja, zaburzenia (porfirie); degradacja - powstawanie i krążenie bilirubiny, zaburzenia (żółtaczki). Transport CO2 we krwi. Bufory krwi.
7. Powstawanie moczu: substancje progowe i bezprogowe, transport maksymalny, selektywna reabsorpcja glukozy, aminokwasów (cykl γ-glutamylowy), jonów (HCO3-, Na+, K+, HPO4-2). Klirens nerkowy. Aktywność hormonalna nerki (układ renina-angiotensyna-aldosteron, synteza kalcitriolu, EPO). Różnice metaboliczne kory i rdzenia nerki (źródła energii, synteza Arg, Gln, Ser, Tyr, udział w syntezie kreatyny).
Udział nerek w utrzymaniu stałego pH krwi (jony wodorowęglanowe i fosforanowe, amoniogeneza). Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej – kwasice i zasadowice (oddechowe, metaboliczne). Składniki patologiczne moczu.
8. Witaminy i składniki mineralne. Witaminy rozpuszczalne w wodzie (grupy B, C) - udział w przemianach, objawy niedoboru. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D3, K, E) - funkcje, objawy niedoboru. Składnik mineralne i pierwiastki śladowe - funkcje, objawy niedoboru.
9. Metaboliczna heterogenność hepatocytów - przemiany węglowodanów w fazie resorpcyjnej i poresorpcyjnej. metabolizm związków lipidowych – wykorzystywanie kwasów tłuszczowych, powstawanie ciał ketonowych, synteza, metabolizm i krążenie cholesterolu i kwasów żółciowych. Wykorzystywanie aminokwasów w fazie resorpcyjnej i poresorpcyjnej. Metabolizm hemu, zaburzenia (żółtaczki). Detoksykacja związków egzo- i endogennych (enzymy I i II fazy).
10. Wpływ hormonów na metabolizm: mechanizm i efekty biologiczne działania hormonów steroidowych (receptory, hormony steroidowe jako regulatory transkrypcji genów); mechanizm działania hormonów białkowych, peptydowych i pochodnych aminokwasów.
11. Regulacja metabolizmu. Regulacja na poziomie enzymu: organizacja enzymów w kompleksy, regulacja aktywności (ograniczona proteoliza, regulacja allosteryczna, fosforylacja /defosforylacja); degradacja białka enzymatycznego; regulacja szlaków metabolicznych (hamowanie zwrotne –„feedback inhibition”). Regulacja na poziomie komórki i organizmu: tkankowa specyficzność szlaków metabolicznych (np. glikoliza w wątrobie i mięśniach); kompartmentacja metaboliczna komórki; współzależność szlaków metabolicznych.