Tematyka wykładów:

1. Izomeria i chiralność w odniesieniu do organizmu człowieka.

Rodzaje izomerii – strukturalna i stereoizomeria. Chiralność - odkrycie Pasteura. Przykłady obiektów chiralnych i achiralnych. Chiralność w naturze. Chiralność a symetria. Chiralność w związkach organicznych – centrum stereogeniczne. Enancjomery i diastereoizomery – definicje, właściwości. Czynność optyczna. Konfiguracja cząsteczki i sposoby jej określania (konfiguracja względna D,L i absolutna R,S). Mieszaniny racemiczne. Chiralność leków.

1. Aminokwasy i białka

Aminokwasy – czynność optyczna, punkt izoelektryczny, klasyfikacja, formy jonowe. Peptydy – tworzenie wiązania peptydowego. Białka. Żródła białka. Rola białek w organizmie. Podział białek ze względu na skład. Struktury białek I-IV-rz. Oddziaływania międzycząsteczkowe w białkach. Kolagen jako podstawowe białko zębiny - struktura kolagenu, wiązania stabilizujące kola­gen. Denaturacja białek. Koloidalna natura białek.

1. Enzymy

Enzymy jako biologiczne katalizatory. Energia aktywacji reakcji. Centrum aktywne enzymu. Dwie teorie działania enzymów – model zamek-klucz, model indukowane dopasowanie. Powinowactwo enzymu do substratu – stała Michaelisa. Proenzymy – przykłady. Czynniki wpływające na aktywność enzymów –temperatura, pH, siła jonowa. Aktywatory i inhibitory enzymów. Inhibicja odwracalna (kompetycyjna i niekompetycyjna) i nieodwracalna. Kofaktory – koenzymy i grupy prostetyczne. Specyficzność substratowa (absolutna, grup funkcyjnych, wiązania, budowy stereochemicznej). Zastosowanie enzymów w praktyce medycznej. Rybozymy.

1. Budowa i metabolizm kwasów nukleinowych

Budowa DNA i RNA. Czynniki stabilizujące podwójną helisę. Organizacja DNA w komórce. Proces replikacji DNA. Rodzaje RNA. Transkrypcja genu. Obróbka posttranskrypcyjna mRNA. Proces translacji – synteza białka. Kod genetyczny - cechy kodu. Mutacje genowe – przykłady chorób genetycznych. Organizmy modyfikowane genetycznie. Naturalne formy transferu genów – wirus HIV.

1. Wstęp do metabolizmu; cykl Krebsa i łańcuchh oddechowy.

Energia swobodna reakcji. Organizmy auto i heterotroficzne. Szlaki metaboliczne w komórce –anabolizm i katabolizm. Centralna rola ATP w energetyce komórki. Trzy etapy utleniania pożywienia (białek, cukrów, tłuszczów). Oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu – acetyloCoA. Cykl Krebsa – lokalizacja, funkcje, reakcje (reakcje nieodwracalne). Efekt energetyczny utleniania acetylo-CoA. Fosforylacja na poziomie substratu w cyklu Krebsa. Transport elektronów przez łańcuch oddechowy. Bilans obrotu cyklu Krebsa z łańcuchem oddechowym. Oddychanie komórkowe. Bilans energetyczny utlenienia 1 cząsteczki glukozy. Klasyfikacja polimerów.

1. Płyny ustrojowe

Wydalanie zbędnych produktów przemiany materii. Mocz – układ moczowy, powstawanie moczu. Właściwości moczu. Skład moczu. Krew – skład, regulacja produkcji erytrocytów w szpiku. Budowa i funkcje układu krwionośnego. Wymiana gazów. Hemoglobina. Regulacja pH krwi. Układy buforowe krwi. Kwasice i zasadowice. Choroby krwi. Grupy krwi.

1. Metabolizm węglowodanów cz.1

Klasyfikacja węglowodanów, budowa i właściwości. Trawienie i wchłanianie węglowodanów w przewodzie pokarmowym. Glikogeneza i glikogenoliza. Centralna rola glukozo-6-fosforanu w przemianach węglowodanów.

8. Metabolizm węglowodanów cz.2

Glikoliza. Bilans energetyczny glikolizy w warunkach tlenowych i beztlenowych. Glukoneogeneza. Nieodwracalne reakcje glikolizy i ich obejście. Regulacja poziomu cukru we krwi – działanie insuliny i glukagonu. Losy pirogronianu- podsumowanie.

9. Metabolizm lipidów.

Trawienie i wchłanianie lipidów w przewodzie pokarmowym. Utlenianie kwasów tłuszczowych (β-oksydacja). Biosynteza kwasów tłuszczowych (lipogeneza). Regulacja hormonalna liolizy. Centralna rola acetylo-CoA w metabolizmie komórki. Powstawanie ciał ketonowych. Cholesterol. Metabolizm lipoproteid osocza.

10. Metabolizm aminokwasów.

Enzymy trawiace białka. Bilans azotowy. Trawienie białek. Podział aminokwasów. Przemiany aminokwasów – transaminacja, oksydacyjna deaminacja glutaminianu, cykl mocznikowy. Powiązanie cyklu mocznikowego z cyklem Krebsa. Cykl purynowy.

11. Witaminy i hormony.

Witaminy rozpuszczalne w wodzie (witaminy z grupy B, kwas foliowy, witamina H, witamina C) – rola w przemianach, objawy niedoboru. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach – budowa i funkcje. Hormony steroidowe, białkowe, peptydowe i pochodne aminokwasów.

12. Biochemia zębów.

Metabolizm wapnia i fosforanów. Wapń wewnątrz- i zewnątrzkomórkowy (źródła i formy wapnia, stężenie lokalizacja). Wchłanianie wapnia i fosforanów. Regulacja hormonalna gospodarki wapniowo-fosforanowej (parahormon, kalcytonina, witamina D₃). Budowa zębów, skład i rola śliny i płytki nazębnej. Kolagen –rola, typy, budowa, synteza i rozpad. Budowa, powstawanie i mineralizacja szkliwa. Powstawanie próchnicy. Rola fluoru.

13. Kancerogeneza

Czynniki chemiczne, fizyczne i biologiczne inicjujące onkogenezę. Inicjacja, promocja i progresja procesu nowotworowego. Mutacje genów. Apoptoza i jej znaczenie w procesie nowotworowym.