Pārlekt uz galveno saturu

Medicīniskā Bioķīmija

Studiju kursa apraksts

Kursa apraksta statuss:Apstiprināts
Kursa apraksta versija:14.00
Kursa apraksta apstiprināšanas datums:09.05.2024 10:01:09
Par studiju kursu
Kursa kods:CFUBK_072LKI līmenis:7. līmenis
Kredītpunkti:11.00ECTS:16.50
Zinātnes nozare:Ķīmija; BioķīmijaMērķauditorija:Ārstniecība
Studiju kursa vadītājs
Kursa vadītājs:Dace Reihmane
Studiju kursa īstenotājs
Struktūrvienība:Cilvēka fizioloģijas un bioķīmijas katedra
Struktūrvienības vadītājs:
Kontaktinformācija:Rīga, Dzirciema iela 16, cfbkatrsu[pnkts]lv, dace[pnkts]reihmaneatrsu[pnkts]lv, +371 67061550
Studiju kursa plānojums
Pilns laiks - 1. semestris
Lekcijas (skaits)16Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas)2Kopā lekciju kontaktstundas32
Nodarbības (skaits)71Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas)1Kopā nodarbību kontaktstundas71
Kopā kontaktstundas103
Pilns laiks - 2. semestris
Lekcijas (skaits)11Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas)2Kopā lekciju kontaktstundas22
Nodarbības (skaits)51Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas)1Kopā nodarbību kontaktstundas51
Kopā kontaktstundas73
Studiju kursa apraksts
Priekšzināšanas:
Fizika, ķīmija, bioloģija, anatomija.
Mērķis:
Sniegt teorētiskas un praktiskas zināšanas par cilvēka organismā notiekošajiem bioķīmiskajiem procesiem (gremošanu un metabolismu) molekulārā līmenī. Veicināt izpratni par bioķīmisko procesu regulācijas mehānismiem gan molekulārā, gan fizioloģiskā līmenī. Skaidrot dažādu audu/orgānu (šūnu metabolisms) bioķīmisko procesu savstarpējās atšķirības un to specifiskas adaptācijas. Gūt ieskatu patoloģiskos procesos, kas saistīti ar enerģijas metabolismu. Zināt būtisku bioķīmisko marķieru pielietojumu un izprast to kvantitatīvo un kvalitatīvo noteikšanas metožu darbības pamatprincipus.
Tēmu saraksts (pilna laika studijas)
Nr.TēmaĪstenošanas formaSkaitsNorises vieta
1Organiskās vielas. Funkcionālās grupas un izomēri.Lekcijas1.00auditorija
2Funkcionālās grupas, izomēri, pamata organiskie savienojumi.Nodarbības3.00cits
3Galvenās funkcionālās grupas, to pamatīpašības. Reakciju veidi: oksidēšanās, reducēšanās; kondensācija, hidrolīze; aizvietošanās, atšķelšanās.Lekcijas1.00auditorija
4Funkcionālās grupas, reakciju mehānismi (oksidēšana – reducēšana; kondensācija, hidrolīze; SN, E, mehānismi). Ķīmiskās saites.Nodarbības3.00auditorija
5Ogļhidrāti. Struktūra. Īpašības.Lekcijas1.00auditorija
6Cukuru reducējošās īpašības.Nodarbības2.00laboratorija
7Struktūra, optiskie un strukturālie izomēri, mono-, di-, poli-saharīdi.Nodarbības3.00cits
8Tauki. Struktūras. Īpašības.Lekcijas1.00cits
9Aminoskābes un proteīni. Struktūra. Īpašības.Lekcijas1.00auditorija
10Proteīnu denaturācija.Nodarbības2.00laboratorija
11Tauki. Struktūra. Īpašības. Aminoskābes, proteīni, struktūras. Starpmolekulārie spēki.Nodarbības3.00cits
12Enzīmi, enzīmu klases, enzīmu specifiskums.Lekcijas1.00auditorija
13Temperatūras un pH ietekme uz enzīmu aktivitāti.Nodarbības2.00laboratorija
14Tests: Makromolekulas un reakcju mehānismi. / Enzīmu klases, to atpazīšana un raksturošana.Nodarbības3.00cits
15Enzīmu aktivācijas un inhibīcijas mehānismi.Lekcijas1.00auditorija
16Enzīmu specifiskums.Nodarbības2.00laboratorija
17Enzīmu aktivācijas un inhibīcijas mehānismi, to pielietojums medicīnā.Nodarbības3.00auditorija
18Enzīmu aktivitātes regulācija (signālceļi), vitamīni – bioloģiskie katalizatori.Lekcijas1.00auditorija
19Siekalu amilāzes aktivācija un inhibīcija, amiloklastiskā spēka izmaiņas.Nodarbības2.00laboratorija
20Vispārēja metabolisma regulācija un vitamīnu veidojoši kofaktori.Nodarbības3.00cits
21Ogļhidrātu un proteīnu gremošana un uzsūkšanās (absorbcija).Lekcijas1.00auditorija
22Gremošanas sulās esošās glikozidāzes.Nodarbības2.00laboratorija
23Uzturvielu hidrolīze, proteīnu šķelšanaNodarbības3.00cits
24Lipīdu gremošana un uzsūkšanās (absorbcija), žults skābju/sāļu sintēze un funkcijas.Lekcijas1.00auditorija
25Lipāzes un žults funkcijas, žultsskābju struktūra.Nodarbības2.00laboratorija
26Uzturvielu hidrolīze, ar greošanu saistītās patoloģijas.Nodarbības3.00auditorija
27Kolokvijs I.Nodarbības3.00auditorija
28Glikolīze.Lekcijas1.00auditorija
29Glikolīzes regulācija, dažādu audu specifika.Nodarbības3.00auditorija
30Oksidatīvā dekarboksilēšana. Citronskābes (Trikarbonskābju, Krebsa) cikls.Lekcijas1.00auditorija
31Sukcināta dehidrogenāzes noteikšana.Nodarbības2.00laboratorija
32Citronskābes cikla loma anabolismā. Iegūtās enerģijas kalkulācijas.Nodarbības3.00cits
33Bioenerģētika, ATF loma cilvēka metabolismā. Oksidatīvais stress.Lekcijas1.00auditorija
34Enzīmu – antioksidantu (katalāze, peroksidāze) noteikšana.Nodarbības2.00laboratorija
35Oksidatīvais stress, elektronu transporta ķēdes aktivatori un inhibitori.Nodarbības3.00cits
36Anaerobā glikolīze, bufersistēmas, glikoneoģenēze, kori cikls.Lekcijas1.00cits
37Piruvāta un laktāta noteikšana.Nodarbības2.00laboratorija
38Laktoacidoze - simptomi, cēloņi un ārstēšana.Nodarbības3.00auditorija
39Malāta-aspartāta transportieris. Glicerīna-3-fosfāta transportieris. Pentožu fosfāta ceļš. Fruktozes metabolisms.Lekcijas1.00auditorija
40Glikogēna un galaktozes metabolisms. Glikozes homeostāze asinīs.Lekcijas1.00auditorija
41Ogļhidrātu oksidēšana. Dismetabolisms.Nodarbības3.00cits
42Ogļhidrātu uzkrāšana un noārdīšana. Dismetabolisms.Nodarbības3.00cits
43Kolokvijs II.Nodarbības3.00auditorija
44Lipīdu transports un uzkrāšana. Holesterīna sintēze, funkcijas.Lekcijas1.00auditorija
45Lipoproteīni (ABL, ZBL), Holesterīns, saistība ar ogļhidrātiem bagātu uzturu, hiperholesterinēmija.Nodarbības3.00cits
46Taukskābju katabolisms, Ketonvielu sintēzeLekcijas1.00auditorija
47Enerģijas aprēķini lipīdu metabolismā. Karnitīna trūkums, ketoacidoze.Nodarbības3.00cits
48Lipīdu biosintēze (Taukskābes, TAG un membrānu fosfolipīdi).Lekcijas1.00auditorija
49Lipīdu biosintēze - aprēķini, saistītās patoloģijas.Nodarbības3.00auditorija
50Proteīnu katabolisms, aminoskābju oksidācija un urīnvielas sintēze.Lekcijas1.00auditorija
51Transaminēšana, deaminēšana, šo procesu loma dažādos audos. Klīnisko biomarķieru (ALT un AST) nozīme.Nodarbības3.00cits
52Aminoskābju biosintēze, to atvasinājumi – biogēnie amīni, kreatīns, glutations. Purīnu, pirimidīnu, hēma biosintēze un noārdīšana.Lekcijas1.00auditorija
53N-saturošo savienojumu dažādība un to nozīme cilvēka organismā.Nodarbības3.00auditorija
54Hormoni – klasifikācija pēc struktūras, īpašības, vispārīgi darbības mehānismi.Lekcijas1.00auditorija
55Metabolisma hormonālā (insulīns, glukagons) regulācija absorbcijas un postabsorbcijas periodā.Nodarbības3.00cits
56Slāpekļa metabolisma biomarķieri asinīs un urīnā.Nodarbības3.00auditorija
57Kolokvijs III.Nodarbības3.00auditorija
58Aknu metabolisms.Lekcijas1.00auditorija
59Aknu loma detoksifikācijā. Enzīmi diagnostikā (piemēram, ALT, AST, Sārmainā fosatāze).Nodarbības3.00cits
60Aptaukošanās, ķermeņa svara regulācija.Lekcijas1.00auditorija
61Aptaukošanos veicinošie faktori.Nodarbības3.00cits
62Enerģijas vielu metabolisms slodzes laikā.Lekcijas1.00auditorija
63Faktori, kas nosaka dažādu enerģijas sistēmu izmantošanu. Regulāras fiziskās aktivitātes loma veselības veicināšanā.Nodarbības3.00cits
64Vai ir iespējams "aizbēgt" no metabolā sindroma?Lekcijas1.00auditorija
65Metabolais sindroms un II tipa diabēts.Nodarbības3.00cits
66Onkoloģisko slimību metabolie aspekti.Lekcijas1.00auditorija
67Lielo datu analīze ar R.Nodarbības3.00cits
68Kolokvijs IV.Nodarbības3.00auditorija
69Vispārējs pārskats par enzīmiem un gremošanu.Nodarbības3.00auditorija
70Vispārējs pārskats par ogļhidrātu metabolismu.Nodarbības3.00auditorija
71Vispārējs pārskats par proteīnu un lipīdu metabolismuNodarbības3.00auditorija
Vērtēšana
Patstāvīgais darbs:
Studiju kursā paredzētas 238 patstāvīgā darba stundas, no kurām 22 būs organizēts darbs saistībā ar prezentāciju gatavošanu. Pārējās 216 stundas iekļauj: • patstāvīgu e-studijās piedāvāto materiālu apgūšanu (grāmatas, pārskata zinātniskās publikācijas); • on-line paškontroles testu pildīšanu par attiecīgās nedēļas tēmu; • iepriekšēju e-studijās pieejamo mājasdarbu sagatavošanu uz katru nākamo praktisko darbu, iekļaujot tēmas no iepriekšējām lekcijām (dažādi uzdevumi, kas atspoguļo kolokvija pamatidejas); • laboratorijas darbu protokolu sagatavošanu; • savu zināšanu izmantošanu, atrisinot pielietojamos uzdevumus (klīniskie uzdevumi atrodami e-studiju vidē); • zinātnisko publikāciju analīzi; • patstāvīgu gatavošanos kolokvijiem un eksāmenam; • brīvprātīgu zinātnisko darbu. Lai izvērtētu studiju kursa kvalitāti kopumā, studentam jāaizpilda studiju kursa novērtēšanas anketa Studējošo portālā.
Vērtēšanas kritēriji:
Laboratorijas darbu protokols iekļauj pamatojumu pašu iegūtiem rezultātiem, rezultātu interpretāciju klīniskā aspektā, atbildētu papildus individuālo jautājumu. Kolokviji ietver detalizētus daudz-izvēļu testus, kur tiek atprasītas specifiskas teorētiskās un praktiskās zināšanas; dažādus uzdevumus, kur tiek novērtēta studentu izpratne par bioķīmiskajiem procesiem un to regulāciju, klīniskos uzdevumus, kas novērtē studentu spēju pielietot iegūtās zināšanas, analizējot vienkāršotus klīniskos uzdevumus. Eksāmens (gala pārbaudījums) iekļauj vispārīgus daudz-izvēļu jautājumus par visām studiju kursā iekļautajām tēmām; dažādus rakstiskos uzdevumus, kur tiek atprasītas detalizētas zināšanas par galvenajiem gremošanas un metabolisma procesiem; mutiskos jautājumus, kas novērtē studenta vispārēju izpratni par bioķīmisko procesu saistību, kas nodrošina homeostāzi organismā un potenciālu dismetabolismu vai ar to saistītas pataloģijas. Studiju kursa "Medicīniskā bioķīmija" gala atzīmi veido starpposma pārbaudījumu (50%) un eksāmena (50%) kumulatīvs vērtējums. Studiju kursa laikā ir 4 starpposma pārbaudījumi – kolokviji. Kolokviju atzīme ir kumulatīvs vērtējums, kas iekļauj: • rakstiskā pārbaudījuma – kolokvija rezultātus (85% no vērtējuma); • pēc katra semināra notiekošo, obligāto pēcsemināra testu rezultātus (15% no kolokvija vērtējuma). Par veiksmīgu sagatavošanos semināriem var iegūt bonusa punktus attiecīgajam kolokvijam. Ja pārbaudes tests pirms semināra ir izpildīts ar ≥ 70% pareizo atbilžu, students nopelna papildus 1% kolokvija atzīmei. Lai iegūtu pielaidi starpposma pārbaudījumiem: • jānokārto visi pārbaudījumam atbilstošie E-protokoli (≥ 85% pareizas atbildes); • jāizpilda visi pārbaudījumam atbilstošie pēcsemināra testi; • pirmajam kolokvijam (1. semestris) papildus jānokārto uz “ieskaitīts” tests "Makromolekulas un reakcijas mehānismi". • ceturtajam kolokvijam (2. semestris) papildus jāuztaisa un uz “ieskaitīts“ jādemonstrē prezentācija "Gada novitāte bioķīmijā". Pēc veiksmīgiem starpposmu pārbaudījumiem tiek rakstīts gala eksāmens.
Gala pārbaudījums (pilna laika studijas):Eksāmens (Rakstisks)
Gala pārbaudījums (nepilna laika studijas):
Studiju rezultāti
Zināšanas:Pēc sekmīgas studiju kursa apguves studējošais spēs: • izskaidrot un aprakstīt olbaltumvielu, lipīdu, nukleīnskābju un ogļhidrātu sintēzi un hidrolīzi; • nosaukt enzīmu aktivitāti ietekmējošos faktorus; • iedalīt gremošanas enzīmus atkarībā no to darbības mehānisma, nosaukt galveno uzturvielu klašu gremošanā iesaistītos enzīmus; • nosaukt un atpazīt ogļhidrāta metabolisma pamata metabolītus, nosaukt enzīmus un raksturot to darbības principu, izskaidrot metabolisko ceļu un ciklu (piemēram, glikolīze, oksidatīvā dekarboksilācija, Krebsa cikls, glikogēna sintēze un noārdīšana u.c.) nozīmi un regulāciju; • nosaukt un atpazīt lipīdu metabolisma pamata metabolītus, nosaukt enzīmus un raksturot to darbības principu, izskaidrot metabolisko ceļu (beta oksidācijas, taukskābju un holesterīna sintēzes u.c.) nozīmi un regulāciju; • nosaukt un atpazīt aminoskābju metabolisma pamata metabolītus, nosaukt enzīmus un raksturot to darbības principu, izskaidrot metabolisko ceļu (amonjaka detoksifikācija, urīnvielas sintēze u.c.) nozīmi un regulāciju; • raksturot metaboliskos ceļus, kas cilvēka organismā saista ogļhidrātus, lipīdus un aminoskābes un ļauj šīm vielu grupām veikt savstarpējas pārvērtības, nosaukt kādi hormoni ietekmē šīs pārvērtības; • nosaukt un izskaidrot pamata komplikācijas, kas saistītas ar apgūto bioķīmisko ceļu disfunkciju (piemēram, laktoacidoe, ketoacidoze u.c.); • nosaukt un izskaidrot dažādu audu/orgānu (šūnu metabolisms) bioķīmisko procesu savstarpējās atšķirības un to specifiskas adaptācijas; • apgūt metodes, kas nepieciešamas, lai praktiski veiktu klīniski diagnostiskas bioķīmijas analīzes.
Prasmes:1. Zināšanu pielietojums – spēja: • izskaidrot, kā tiek ietekmēta enzīmu aktivitāte, pamatojot to ar enzīmu darbības mehānismu; • secīgi izskaidrot molekulu šķelšanu gremošanas traktā, identificēt šķelšanas galaproduktus; • secīgi izskaidrot, izmantojot atbilstošos metaboliskos ceļus, ogļhidrātu noārdīšanu enerģijas iegūšanai un ogļhidrātu rezervju izveidošanai; • secīgi izskaidrot, izmantojot atbilstošos metaboliskos ceļus, lipīdu noārdīšanu enerģijas iegūšanai un ogļhidrātu rezervju izveidošanai; • secīgi izskaidrot, izmantojot atbilstošos metaboliskos ceļus, aminoskābju noārdīšanu enerģijas iegūšanai, oglekļa skeleta tālāko likteni un amonija detoksifikāciju; • secīgi izskaidrot, izmantojot atbilstošos metaboliskos ceļus, tauku un cukuru savstarpējās pārvērtības, novērtēt, kurās metaboliskajās situācijā šīs pārvērtības notiek; • izskaidrot cilvēka organisma funkcionālā stāvokļa noteikšanai izmantoto bioloģisko paraugu (asinis un urīns) bioķīmisko analīžu pielietojumu un darbības pamatprincipu. 2. Prasme risināt situāciju uzdevumus. 3. Prasme izmantot zinātnisko literatūru kā informācijas avotu. 4. Prasme darbā laboratorijā ar paaugstinātām drošības prasībām. 5. Komunikācijas prasmes, kas iegūtas organizētā grupu darbā.
Kompetences:Sekmīgi apgūstot kursu, students spēs: • analizēt iespējamās izmaiņas enzīmu regulācijā pie dažādiem homeostāzes traucējumiem, prognozēt sekas uz kopējo metabolismu; • analizēt iespējamās izmaiņas gremošanas procesā pie noteiktu gremošanas enzīmu zemas aktivitātes, prognozēt sekas uz kopēju uzņemto vielu spektru; • analizēt iespējamās izmaiņas cilvēka metabolismā pie kāda no ogļhidrātu, lipīdu, aminoskābju ceļa darbības traucējumiem, prognozēt to ietekmi uz pārējiem metaboliskajiem ceļiem un cilvēka homeostāzi; • izmantot laboratorijas darbos iegūto prasmi – sagatavot un veikt eksperimentu, lietot attiecīgo aparatūru, novērtēt rezultātus – tālākā praktiskā vai zinātniskā darbā; • integrēt bioķīmijas zināšanas kā daļu no kopējām zināšanām par cilvēku, veicinot pilnvērtīgu cilvēka kā vienota organisma uztveri.
Bibliogrāfija
Nr.Atsauce
Obligātā literatūra
1Nelson, D. L. and Cox, M. M. 2017. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. New York: W. H. Freeman & Co (ISBN: 978-1464187964)
2Baynes, J.W. and Marek H. Dominiczak M.H. 2019. Medical Biochemistry. 5th ed. Elsevier Limited.
Papildu literatūra
1Murray, R. K., Granner, D.K., Mayes, P. A. and Rodwell, V.W. 2018. Harper’s Illustrated Biochemistry, 31th ed. USA: McGraw-Hill Companies.
2Berg, J. M. , Tymoczko, J.L. and Stryer, L. 2015. Biochemistry. 5th ed. New York: W H Freeman.
3Devlin, T.M. 2011. Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations (Wiley-Liss; 7th ed.). 1240
4Harvey, R.A. and Ferrier, D.R. 2010. Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry (Lippincott's Illustrated Teviews Series). 544
5Miķelsone, V. 2008. Bioķīmija. Jelgava, LLU.
6Lieberman, M.A. and Peet, A. 2018. Marks' Basic Medical Biochemistry. 5th ed. Lippincott Williams& Wilkins
7Ārvalstu studentiem/For international students:
8Murray, R. K., Granner, D.K., Mayes, P. A. and Rodwell, V.W. 2018. Harper’s Illustrated Biochemistry, 31th ed. USA: McGraw-Hill Companies.
9Devlin, T.M. 2011. Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations (Wiley-Liss; 7th ed.). 1240
10Harvey, R.A. and Ferrier, D.R. 2010. Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry (Lippincott's Illustrated Teviews Series). 544
Citi informācijas avoti
1Zinātniskie raksti PubMed žurnālos
2Currie, E., Schulze A., Zechner R., Walther, T. C., and Farese Jr., R. V. 2013. Cellular Fatty Acid Metabolism and Cancer. Cell Metabolism. 18 (2), 153–161.
3Kaoutari, A. E., Armougom, F., Gordon, J. I., Raoult, D. and Henrissa, B. 2013. The abundance and variety of carbohydrate-active enzymes in the human gut microbiota. Nature Reviews Microbiology. 11, 497–504.
4Mudgil, D. and Barak, S., 2013. Composition, properties and health benefits of indigestible carbohydrate polymers as dietaryfiber:A review. International Journal of Biological Macromolecules.61, 1-6. Science Direct. Research gate.
5Vaishnavi, S. N., Vlassenko, A. G., Rundle, M. M., Snyder, A. Z., et.al. 2010. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (41) 17757-17762.
6Wu, F. and Minteer, S. 2015. Krebs Cycle Metabolon: Structural Evidence of Substrate Channeling Revealed by Cross‐Linking and Mass Spectrometry. Angewandte Chemie International Edition, 54: 1851-1854.
7King, M. W. The medical biochemistry page.
8Lipid absorption 2016. In Boron, W. and Boulpaep E,. ed. Medical Physiology. 3rd ed. Philadelpia: Elsevier.