Pre absolvovanie predmetu je potrebná aktívna účasť na praktických cvičeniach s výstupom vo forme písomného protokolu. Študentovi môžu chýbať najviac 3 praktické cvičenia za semester, z toho jedno môže vynechať bez náhrady. V prípade neprítomnosti na ďalších dvoch cvičeniach je študent povinný vypracovať a odprezentovať seminárnu prácu z neabsolvovanej kapitoly.

Počas semestra sa píšu 2 písomné práce, ktoré je nutné absolvovať s minimálnym hodnotením E.

V úvode každého cvičenia sa píše krátka previerka, ktorých priemerná známka vylepšuje percentuálny zisk študenta počas semestra.

Študent absolvovaním študijného predmetu Biochémia sa orientuje na metabolickej mape v rámci metabolizmu sacharidov, lipidov, steroidov, proteínov, aminokyselín a nukleových kyselín. Ovláda špecifiká metabolizmu na úrovni subcelulárnej, celulárnej a orgánovej v živočíšnom organizme, čím je pripravený pre porozumenie patologických procesov v nadväzujúcich študijných predmetoch, ako sú patobiochémia a klinická biochémia.

Metabolizmus bielkovín (proteolýza a proteosyntéza), metabolizmus aminokyselín (transaminácia, deaminácia, dekarboxylácia), močovinový cyklus, metabolizmus porfyrínov (syntéza hemu a jeho degradácia), metabolizmus purínov a pyrimidínov, metabolizmus nukleových kyselín, orgánová biochémia, trofika, kvalitatívne a kvantitatívne zložky potravy, vitamíny, biochemická charakteristika trávenia (tráviace šťavy, hydrolýza živín, rezorpcia produktov trávenia), vonkajšie a vnútorné prostredie živočíšneho organizmu, krv a jej funkcie, acidobázická rovnováha, biochémia hepatocytu (v rámci metabolizmu cukrov, tukov, bielkovín, porfyrínov) a vzťah pečene k žlči, minerálnym a cudzorodým látkam, biochémia pankreasu (exokrinná a endokrinná funkcia pankreasu), funkčná biochémia obličiek (molekulové mechanizmy glomerulárnej filtrácie a tubulárnej rezorpcie), biochémia svalu (molekulové mechanizmy kontrakcie a relaxácie), rigor mortis, biochémia nervového systému, prenos nervového vzruchu, neurotransmitery.

OSNOVA PREDNÁŠOK

1. Degradácia bielkovín a aminokyselín.

Proteolýza, proteolytické enzýmy, proteazómy.

Degradácia aminokyselín (transaminácia, oxidačná deaminácia).

Glukogénne a ketogénne aminokyseliny.

2. Močovinový cyklus.

Dekarboxylácia aminokyselín, vznik biogénnych amínov.

Biosyntéza neesenciálnych aminokyselín.

Esenciálne, neesenciálne aminokyseliny, limitujúca aminokyselina.

Biosyntéza aminokyselín rodiny glutamátu, serínu, aspartátu a cysteínu.

Glutatión – významný tripeptid, γ-glutamylový cyklus.

3. Metabolizmus nukleotidov.

Biosyntéza purínových nukleotidov.

Biosyntéza pyrimidínových nukleotidov.

ATP – substrát pre syntézu NAD+, FAD a koenzýmu A.

Degradácia purínov.

Degradácia pyrimidínov.

4. Replikácia a transkripcia DNA.

Replikóny.

Mechanizmus replikácie DNA v prokaryotických a eukaryotických bunkách.

Oprava syntézy DNA.

Princíp transkripcie DNA.

Promotory.

Terminácia syntézy DNA.

Posttranskripčná úprava eukaryotickej RNA.

5. Proteosyntéza – translácia.

Aktivácia aminokyselín pred proteosyntézou.

Úprava tRNA.

Tri fázy proteosyntézy (iniciácia, elongácia, terminácia).

Syntéza bielkovín na ribozómoch v prokaryotických a eukaryotických bunkách.

Regulácia expresie génov.

Kotranslačné a posttranslačné modifikácie bielkovín.

Sekrečné a cytoplazmatické bielkoviny.

Translokačné signály, glykozylácia, exocytóza.

Skladanie proteínov, šaperóny a šaperoníny.

6. Biochémia trávenia.

Živiny, vitamíny, minerálne látky a stopové prvky.

Hydrolýza and rezorpcia zložiek potravy.

Tráviace šťavy. Trávenie a rezorpcia.

7. Špecifiká metabolizmu prežúvavcov.

Bachorový metabolizmus sacharidov a lipidov.

Dusíkový metabolizmus.

8. Biochémia pečene.

Funkcie pečene.

Hepatálny metabolizmus: sacharidový, lipidový (žlčové kyseliny a žlčové soli), aminokyselinový a proteínový metabolizmus, biotransformácie, zásobná funkcia pečene.

Metabolizmus etanolu.

9.Biochémia krvi.

Krv: zloženie a funkcie.

Bielkoviny krvnej plazmy, lipoproteíny.

Syntéza a degradácia hemu.

Hemoglobín, metabolizmus železa, transport plynov, metabolizmus erytrocytov.

Acidobázická rovnováha.

10. Biochémia obličiek a acidobázická rovnováha.

Funkcie obličiek.

Tvorba moča: ultrafiltrácia, rezorpcia, sekrécia, clearance.

Organické a anorganické zložky moča.

Funkcie v acidobázickej rovnováhe: exkrécia H+ a NH4+.

Recyklácia elektrolytov a vody: vápnikové, fosforečnanové a sodíkové ióny, voda.

Obličkové hormóny: kalcitriol, erytropoietín, renín-angiotenzínový systém.

11. Biochémia svalu.

Mechanizmus svalovej kontrakcie.

Regulácia svalovej kontrakcie.

Energetický metabolizmus v bielych a červených svalových vláknach, metabolizmus kreatínu.

Coriho a alanínový cyklus.

Biochémia spojivového tkaniva.

Kosti a zuby.

Metabolizmus vápnika.

Kolagény.

Extracelulárny matrix.

12. Biochémia nervového systému.

Transmisia signálu v CNS, synaptická signálna transmisia.

Kľudový a akčný potenciál.

Neurotransmitery: acetylcholín, biogénne amíny, peptidy, purínové deriváty, katecholamíny.

Receptory pre neurotransmitery (iónotropné, metabotropné), acetylcholínové

receptory (nikotínové, muskarínové).

Biochémia videnia.

13. Hormonálna regulácia.

Hypotalamo-hypofyzárna os.

Hormóny jednotlivých žliaz s vnútornou sekréciou.

Molekulová podstata funkcie hormónov endokrinných žliaz.

OSNOVA PRAKTICKÝCH CVIČENÍ

1. Farebné reakcie na dôkaz aminokyselín a bielkovín.

a) Ninhydrínová reakcia na dôkaz voľnej amino skupiny.

b) Xantoproteínová reakcia na dôkaz aromatických aminokyselín.

c) Adamkiewiczova reakcia na dôkaz tryptofánu.

d) Pettenkofferova reakcia na dôkaz tryptofánu.

e) Paulyho reakcia na dôkaz histidínu a tyrozínu.

f) Identifikácia tiolových skupín sírnych aminokyselín.

2. Reakcie bielkovín.

a) Stanovenie izoelektrického bodu bielkoviny.

b) Zrážanie bielkovín varom.

c) Zrážanie proteínov organickými kyselinami.

d) Zrážanie bielkovín soľami ťažkých kovov.

e) Vysoľovanie bielkovín.

f) Dôkaz bielkovín biuretovou reakciou.

3. Kvantitatívne stanovenie bielkovín.

a) Kvantitatívne stanovenie bielkovín metódou podľa Bradfordovej.

b) Kvantitatívne stanovenie bielkovín metódou podľa Lowryho.

c) Stanovenie celkových bielkovín v krvnom sére zvierat biuretovou metódou.

d) Stanovenie koncentrácie albumínu v krvnom sére zvierat.

4. I. Zápočtová písomná práca: Metabolizmus lipidov a cholesterolu. Katabolizmus bielkovín a aminokyselín.

Bielkoviny krvného séra/plazmy hospodárskych zvierat.

a) Elektroforetické delenie bielkovín krvnej plazmy (seminár).

b) Turbidimetrické stanovenie imunoglobulínov v krvnom sére.

c) Dialýza bielkovín.

5. Metabolizmus nukleových kyselín.

a) Izolácia DNA, elektroforetické delenie DNA.

b) Polymerázová reťazová reakcia.

c) Detekcia PCR produktu elektroforézou.

6. Metabolizmus aminodusíka – transaminačné reakcie.

Stanovenie enzýmovej aktivity aspartátaminotransferázy (AST, EC 2.6.1.1) v krvných sérach zvierat.

7. Biochémia pečene.

a) Stanovenie enzýmovej aktivity alanínaminotransferázy (ALT, EC 2.6.1.2) v krvných sérach zvierat.

b) Stanovenie enzýmovej aktivity γ-glutamyltransferázy (GGT, EC 2.3.2.2) v krvných sérach zvierat.

8. Metabolizmus minerálnych látok.

a) Stanovenie koncentrácie vápnika v krvných sérach zvierat.

b) Stanovenie koncentrácie horčíka v krvných sérach zvierat.

9. Biochémia krvi.

a) Stanovenie koncentrácie hemoglobínu v krvi hovädzieho dobytka.

b) Stanovenie koncentrácie železa v krvnom sére zvierat.

c) Stanovenie koncentrácie bilirubínu v krvnom sére zvierat.

10. Biochémia obličky.

a) Stanovenie koncentrácie močoviny v krvnom sére zvierat.

b) Stanovenie koncentrácie kreatinínu v krvnom sére zvierat.

11. Biochémia svalovej kontrakcie.

Stanovenie enzýmovej aktivity kreatínkinázy (CK, EC 2.7.3.2.) v krvných sérach zvierat.

12. II. Zápočtová písomná práca: Orgánová biochémia.

Metabolizmus kosti.

Stanovenie enzýmovej aktivity alkalickej fosfatázy (ALP, EC 3.1.3.1) v krvných sérach zvierat.

13. Imunochromatografické metódy.

Stanovenie ľudského choriogonadotropínu (hCG) v moči (tehotenský test, baby test).

Prezentácia seminárnych prác.

Udeľovanie zápočtov študentom.

Škárka B., Ferenčík M.: Biochémia, SNTL, Praha, 1987.

Němečková A. a kol.: Lékařská chemie a biochemie, Avicenum Osveta, 1990.

Adam J., Ledvina M., Suržin J.: Biochémia pre medikov (1), Košice a Hradec Králové, 1998.

Adam J., Ledvina M., Suržin J.: Biochémia pre medikov (2), Košice a Hradec Králové, 2000.

Ferenčík M., Škárka B., Novák M., Turecký L.: Biochémia, Slovak Academic Press s.r.o., Bratislava 2000.

Suržin J. a Ledvina M.: Lekárska biochémia, Michal Vaško, Prešov 2002.

Kostecká, Z. a kol.: Návody na praktické cvičenia z biochémie II, UVLF v Košiciach 2012.

Dobrota D. a kol.: Lekárska biochémia, Osveta Martin, 2012.

Harvey, R.A., Ferrier, D.R.: Lippincott´s Illustrated Reviews: Biochemistry. 5th Edition. Baltimore, Lippincott Wiliams and Wilkins, 2011, 521pp.

Koolman, J., Roehm, K. H.: Color Atlas of Biochemistry. 2nd Edition. Stuttgart; New York : Georg Thieme Verlag, 2005. 476 pp.

Nelson, D. L., Cox, M. M.: Lehninger Principles of Biochemistry. 4th Edition. New York : W. H. Freeman and Company, 2005. 1119 pp.

Stryer, L.: Biochemistry. 3rd Edition. New York : W. H. Freeman and Company, 1988, 1089 pp.

Obsahová prerekvizita:

Chémia, Biofyzika, Biológia, Biochémia 1

Priebežné hodnotenie:

priebežný test (na praktickom cvičení z aktuálne odučenej látky), riešenie zadaných úloh (formou protokolov z vykonanej praktickej práce na laboratórnych cvičeniach), dve zápočtové písomné práce z odprednášanej látky

Podmienky na absolvovanie predmetu:

Pre absolvovanie predmetu je potrebná aktívna účasť na praktických cvičeniach s výstupom vo forme písomného protokolu. Študentovi môžu chýbať najviac 3 praktické cvičenia za semester, z toho jedno môže vynechať bez náhrady. V prípade neprítomnosti na ďalších dvoch cvičeniach je študent povinný vypracovať a odprezentovať seminárnu prácu z neabsolvovanej kapitoly.

Počas semestra sa píšu 2 písomné práce, ktoré je nutné absolvovať s minimálnym hodnotením E.

V úvode každého cvičenia sa píše krátka previerka, ktorých priemerná známka vylepšuje percentuálny zisk študenta počas semestra.

Záverečné hodnotenie:

skúška (písomná a ústna)