PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU OBOWIĄZKOWEGO NA WYDZIALE LEKARSKIM I ROK AKADEMICKI 2015/2016 PRZEWODNIK DYDAKTYCZNY dla STUDENTÓW I ROKU STUDIÓW

Transkrypt

1 PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU OBOWIĄZKOWEGO NA WYDZIALE LEKARSKIM I ROK AKADEMICKI 2015/2016 PRZEWODNIK DYDAKTYCZNY dla STUDENTÓW I ROKU STUDIÓW 1. NAZWA PRZEDMIOTU : CHEMIA 2. NAZWA JEDNOSTKI (jednostek ) realizującej przedmiot: Zakład Chemii Ogólnej, Katedra Chemii i Biochemii Klinicznej 3. Adres jednostki odpowiedzialnej za dydaktykę: Adres: Poznań, ul. Grunwaldzka 6 Tel.: (61) Fax: (61) Strona www: chembiochklin.ump.edu.pl iskra@ump.edu.pl 4. Kierownik jednostki: Prof. dr hab. Maria Iskra 5. Osoba zaliczająca przedmiot w E-indeksie z dostępem do platformy WISUS Prof. dr hab. Maria Iskra 6. Osoba odpowiedzialna za dydaktykę na Wydziale Lekarskim I z dostępem do platformy WISUS ( listy studentów) ( koordynator przedmiotu) : Prof. dr hab. Maria Iskra Tel. kontaktowy: (61) /90 Możliwość kontaktu: poniedziałek, 10:00 11:30, Zakład Chemii Ogólnej iskra@ump.edu.pl Osoba zastępująca: dr n. przyr. Anna Pioruńska-Mikołajczak Tel. kontaktowy: (061) Możliwość kontaktu: wtorek i środa w godzinach 11:00 13:00, Zakład Chemii Ogólnej aspm@ump.edu.pl 7. Miejsce przedmiotu w programie studiów: Rok: I Semestr: zimowy

2 8. Liczba godzin ogółem : 30 liczba pkt.ects: 2 Jednostki uczestniczące w nauczaniu przedmiotu Zakład Chemii Ogólnej 30 Razem: 30 Semestr zimowy liczba godzin W Ć Ćwiczenia kategoria S Jednostki uczestniczące w nauczaniu przedmiotu Semestr letni liczba godzin W Ć Ćwiczenia kategoria S Razem: 9. Zakres wiedzy (zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 9 maja 2012 r. w sprawie standardów kształcenia dla kierunków studiów: lekarskiego B.W1. opisuje gospodarkę wodno-elektrolitową w układach biologicznych; B.W2. opisuje równowagę kwasowo-zasadową oraz mechanizm działania buforów i ich znaczenie w homeostazie ustrojowej; B.W3. zna i rozumie pojęcia: rozpuszczalność, ciśnienie osmotyczne, izotonia, roztwory koloidalne i równowaga Gibbsa-Donnana; B.W4. zna podstawowe reakcje związków nieorganicznych i organicznych w roztworach wodnych; B.W10. zna budowę prostych związków organicznych wchodzących w skład makrocząsteczek obecnych w komórkach, macierzy zewnątrzkomórkowej i płynów ustrojowych; B.W11. opisuje budowę lipidów i polisacharydów oraz ich funkcje w strukturach komórkowych i pozakomórkowych; B.W12. charakteryzuje struktury I-, II-, III- oraz IV-rzędowe białek; zna modyfikacje potranslacyjne i funkcjonalne białka oraz ich znaczenie; B.W13. zna funkcje nukleotydów w komórce; B.W17. zna pojęcia: potencjał oksydacyjny organizmu i stres oksydacyjny; B.W20. zna konsekwencje niedoboru witamin lub minerałów oraz ich nadmiaru w organizmie.

3 10. Umiejętności ( zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 9 maja 2012 r. w sprawie standardów kształcenia dla kierunków Studiów: lekarskiego B.U.3. oblicza stężenia molowe i procentowe związków oraz stężenia substancji w roztworach izoosmotycznych, jedno- i wieloskładnikowych; B.U.4. oblicza rozpuszczalność związków nieorganicznych, określa chemiczne podłoże rozpuszczalności związków organicznych lub jej braku oraz praktyczne znaczenie dla dietetyki i terapii; B.U.5. określa ph roztworu i wpływ zmian ph na związki nieorganiczne i organiczne; B.U.9. posługuje się podstawowymi technikami laboratoryjnymi, takimi jak: analiza jakościowa, miareczkowanie, kolorymetria, pehametria, chromatografia; 11. SYLABUS Sylabus w załączniu 12.Tematyka poszczególnych wykładów, ćwiczeń i seminariów Wykłady - Semestr zimowy Tematyka wykładów Wykład 1. - Wykład 2. - Wykład 3. - Wykład 4. - Imię i nazwisko osoby prowadzącej zajęcia Wykłady - Semestr letni Tematyka wykładów Wykład 1. - Imię i nazwisko osoby prowadzącej zajęcia Wykład 2. - Wykład 3. - Wykład 4. -

4 Ćwiczenia - Semestr zimowy Tematyka ćwiczeń Osoba odpowiedzialna Ćwiczenie 1. Właściwości aminokwasów i białek Dr Anna Pioruńska- Mikołajczak Ćwiczenie 2. Ćwiczenie 3. Ćwiczenie 4. Ćwiczenie 5. Ćwiczenie 6. Ćwiczenie 7. Ćwiczenie 8. Ćwiczenie 9. Ćwiczenie 10. Białka jako roztwory koloidowe Właściwości chemiczne węglowodanów prostych i złożonych Właściwości kwasów tłuszczowych, lipidów prostych i złożonych. Charakterystyka lipoprotein Budowa i funkcje witamin i koenzymów Kinetyka reakcji enzymatycznych Analiza jakościowa i ilościowa wybranych ksenobiotyków i związków endogennych Podstawy równowagi kwasowo-zasadowej i wodno-elektrolitowej organizmu człowieka Makro- i mikropierwiastki w płynach biologicznych Biomarkery stresu oksydacyjnego i antyoksydanty organizmu człowieka Dr Magdalena Kasprzak Dr Bogna Gryszczńska Dr Anna Pioruńska- Mikołajczak Dr Krzysztof Strzyżewski Dr Anna Pioruńska- Mikołajczak Dr Anna Pioruńska- Mikołajczak Prof. dr hab. Maria Iskra Prof. dr hab. Maria Iskra Dr Bogna Gryszczyńska Ćwiczenia - Semestr letni Tematyka ćwiczeń Osoba odpowiedzialna Ćwiczenie 1. - Ćwiczenie 2. - Ćwiczenie 3. - Seminaria - Semestr zimowy Tematyka seminariów Seminarium 1. - Imię i nazwisko osoby prowadzącej zajęcia

5 Seminarium 2. - Seminarium 3. - Seminaria - Semestr letni Tematyka seminariów Seminarium 1. - Imię i nazwisko osoby prowadzącej zajęcia Seminarium 2. - Seminarium Organizacja zajęć: Zajęcia na I roku odbywają się zgodnie z planem zajęć z Dziekanatu. Aktualny podział grupy studenckiej na stronie internetowej jednostki : REGULAMIN ZAJĘĆ: 1. Zajęcia z Chemii odbywają się w I semestrze I roku studiów w ilości 30 godzin w grupach dziekańskich w godzinach wyznaczonych planem zajęć na Wydziale Lekarskim I. 2. Podczas pierwszych zajęć student otrzymuje informator zawierający harmonogram ćwiczeń z zestawem zagadnień i zalecaną literaturą oraz regulaminem zaliczania przedmiotu. 3. Zaliczenie ćwiczeń obejmuje spełnienie łącznie niżej podanych kryteriów Przygotowanie teoretyczne studenta do zajęć oceniane na podstawie 6 kartkówek, z których należy uzyskać sumarycznie 60% całkowitej liczby punktów Zaliczenie ćwiczeń praktycznych, które odbywa się na podstawie przeprowadzonych doświadczeń i protokołów zaakceptowanych przez asystenta po ich zakończeniu Przedstawienie przez studenta w trakcie semestru dwóch zagadnień w formie prezentacji (10 minut) dotyczących tematyki ćwiczeń. 4. Zaliczenie przedmiotu, po uprzednim zaliczeniu ćwiczeń wg punktu 3, odbywa się na podstawie wyniku kolokwium zaliczeniowego

6 4.1. Warunkiem zaliczenia kolokwium jest uzyskanie minimum 60% całkowitej liczby punktów 4.2. W przypadku niezaliczenia student może dwukrotnie poprawić kolokwium zaliczeniowe w terminie uzgodnionym z kierownikiem zakładu lub osobą przez niego upoważnioną. 5. Przed rozpoczęciem zajęć studenci zapoznawani są z regulaminem BHP obowiązującym w laboratorium chemicznym. 6. Kolokwium zaliczeniowe odbywa się po zakończeniu zajęć w terminie uzgodnionym z przedstawicielami odpowiednich grup. PROGRAM ZAJĘĆ: I. Aminokwasy, białka, koloidy Ćwiczenie 1. Właściwości aminokwasów i białek 1. Podział aminokwasów białkowych ze względu na budowę, zapotrzebowanie organizmu i metabolizm. 2. Kwasowo-zasadowe właściwości aminokwasów, identyfikacja na podstawie wybranych reakcji charakterystycznych. 3. Wiązanie peptydowe i jego charakterystyka. 4. Aminokwasy niebiałkowe, rzadko występujące w organizmie ludzkim oraz stosowane w lecznictwie. 5. Peptydy wykazujące aktywność biologiczną, np. glutation, hormony i antybiotyki. 6. Struktura białek i jej modyfikacje. Funkcje biologiczne białek. 7. Analiza jakościowa i ilościowa białek. Ćwiczenie 2. Białka jako roztwory koloidowe 1. Nomenklatura i podział układów koloidowych. 2. Właściwości układów koloidowych: ładunek elektryczny cząstek koloidowych, solwatacja, rozpuszczalność, wysalanie, właściwości ochronne, denaturacja koloidów. 3. Białka jako koloidy. 4. Badanie niektórych właściwości układów koloidowych Preparatyka wybranych koloidów Badanie ładunku elektrycznego cząstek koloidowych Badanie właściwości roztworów koloidowych Ćwiczenia z zakresu denaturacji i koagulacji białek. II. Węglowodany Ćwiczenie 3. Właściwości chemiczne węglowodanów prostych i złożonych 1. Klasyfikacja i biologiczne pochodne węglowodanów. 2. Homo- i heteroglikany. Glikoproteiny i proteoglikany. 3. Reakcje charakterystyczne węglowodanów. 4. Odróżnianie aldoz od ketoz i cukrów redukujących od nieredukujących. 5. Wykrywanie obecności cukrów w żywności. 6. Hydroliza skrobi.

7 III. Lipidy Ćwiczenie 4. Właściwości kwasów tłuszczowych, lipidów prostych i złożonych. Charakterystyka lipoprotein. 1. Hydroksykwasy i ketokwasy biologicznie ważne. 2. Kwasy tłuszczowe nasycone i nienasycone Rodziny kwasów Kwasy tłuszczowe występujące w sfingolipidach. 3. Reakcje zachodzące w organizmach żywych z udziałem kwasów tłuszczowych (utlenianie, redukcja, izomeryzacja, epimeryzacja, estryfikacja, peroksydacja). 4. Mydła i detergenty. 5. Podział i skład lipidów w organizmie Rodzaje wiązań występujących w lipidach Lipidy obojętne i woski Lipidy złożone (glicerofosfolipidy, sfingolipidy). 6. Funkcje i występowanie poszczególnych klas lipidów w organizmie człowieka. 7. Charakterystyka lipoprotein osocza. 8. Badanie właściwości kwasów karboksylowych, tłuszczowych i lipidów. 9. Analiza chromatograficzna składników lipidowych surowicy krwi. 10. Oznaczanie wybranych lipidów surowicy krwi. IV. Witaminy, koenzymy, enzymy, kinetyka reakcji enzymatycznych Ćwiczenie 5. Budowa i funkcje witamin i koenzymów 1. Kryteria podziału witamin i koenzymów. 2. Rola i funkcje witamin i nukleotydów Witaminy jako części składowe koenzymów Właściwości antyoksydacyjne witamin. 2.3.Budowa i właściwości nukleotydów. 3. Analiza jakościowa i ilościowa witamin rozpuszczalnych w wodzie i tłuszczach oraz części składowych koenzymów Wykrywanie biotyny i karotenowców za pomocą chromatografii cienkowarstwowej Analiza jakościowa witamin obecnych w produktach spożywczych i preparatach farmaceutycznych. 4. Identyfikacja składników wybranych koenzymów za pomocą reakcji chemicznych. Ćwiczenie 6. Enzymy, kinetyka reakcji enzymatycznych 1. Budowa, rola i działanie enzymów. 2. Podział enzymów na klasy. Izoenzymy. 3. Zasady kinetyki reakcji enzymatycznej (szybkość reakcji, stała Michaelisa). 4. Badanie aktywności enzymów i kinetyki reakcji enzymatycznych Wykrywanie obecności dehydrogenaz w produktach spożywczych Pomiar aktywności wybranych enzymów surowicy krwi Wyznaczenie stałej Michaelisa dla inwertazy (,D-fruktofuranozydazy). V. Rozpuszczalność związków chemicznych. Ksenobiotyki i związki endogenne Ćwiczenia 7. Analiza jakościowa i ilościowa wybranych ksenobiotyków i związków endogennych. 1. Ksenobiotyki i substancje toksyczne definicja. Dawki: progowa, toksyczna, śmiertelna.

8 2. Chemiczne podłoże rozpuszczalności związków organicznych Rozpuszczalność, transport substancji przez błony biologiczne Zależność ph roztworu i stałej dysocjacji związku chemicznego Wchłanianie i wydalanie ksenobiotyków i leków z organizmu Budowa chemiczna związku, w tym wiązania, izomeria, grupy funkcyjne i ich wpływ na toksyczność oraz zdolność wiązania z receptorem Podobieństwo strukturalne substratów i ksenobiotyków. 3. Badania tożsamościowe wybranych substancji leczniczych. 4. Jakościowe i ilościowe oznaczanie salicylanów w surowicy krwi i w moczu. 5. Spektrofotometryczne oznaczanie wybranych parametrów przemiany azotowej i przemiany barwników żółciowych w materiale biologicznym. VI. Równowaga kwasowo-zasadowa Ćwiczenie 8. Podstawy równowagi kwasowo-zasadowej i wodno-elektrolitowej organizmu człowieka 1. Równowaga kwasowo-zasadowa Roztwory buforowe i ich działanie, równanie Hendersona-Hasselbalcha, pojemność buforowa Działanie buforów przestrzeni zewnątrz- i wewnątrzkomórkowej (bufor wodorowęglanowy, fosforanowy, amoniakalny, hemoglobinianowy, białczanowy) Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej w płucach, nerkach, wątrobie, tkance kostnej i ślinie, zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej Wartości prawidłowe homeostazy kwasowo-zasadowej. 2. Gospodarka wodno-elektrolitowa Znaczenie wody dla organizmu człowieka, woda ustrojowa i jej bilans, przestrzenie wodne Elektrolity płynów wewnątrz- i pozakomórkowych - stężenia, osmolalność. 3. Sporządzanie, pomiary ph oraz wyznaczenie pojemności buforowej buforów fosforanowego i amoniakalnego. 4. Właściwości buforujące białek, mleka oraz wody do spożycia. 5. Analiza ilościowa wybranych jonów w wodzie przeznaczonej do spożycia: amonowego, żelaza(ii), azotanów(v), chlorków, fosforanów(v) oraz twardości ogólnej wody. VII. Pierwiastki w układach biologicznych Ćwiczenie 9. Makro- i mikropierwiastki w płynach biologicznych 1. Funkcje pierwiastków w układach biologicznych: 1.1. Klasyfikacja pierwiastków występujących w organizmie człowieka Specyficzność działania pierwiastków śladowych Wchłanianie i przenoszenie pierwiastków śladowych w ustroju Funkcje jonów metali w układach biologicznych Charakterystyka mikropierwiastków i istotnych pierwiastków śladowych Składniki mineralne tkanki kostnej i zębowej. 2. Makro- i mikropierwiastki surowicy krwi: 2.1. Prawidłowe stężenie kationów i anionów w płynach fizjologicznych Oznaczenie stężenia niektórych jonów w surowicy krwi Reakcje charakterystyczne wybranych jonów obecnych w płynach biologicznych Kompleksometryczne oznaczanie jonów Mg 2+.

9 VIII. Stres oksydacyjny i potencjał antyoksydacyjny Ćwiczenie 10. Biomarkery stresu oksydacyjnego i antyoksydanty organizmu człowieka 1. Endogenne i egzogenne źródła wolnych rodników, reaktywnych form tlenu, azotu i chloru, ich oddziaływanie na biocząsteczki. 2. Stres oksydacyjny. 3. Mechanizmy obronne Antyoksydanty enzymatyczne prewencyjne Antyoksydanty nieenzymatyczne Antyoksydanty naprawcze. 4. Biomarkery stresu oksydacyjnego w organizmie człowieka. 5. Oznaczanie wybranych parametrów stresu oksydacyjnego Całkowity status antyoksydacyjny osocza, FRAP Markery uszkodzenia lipidów (MDA) i białek (grupy karbonylowe białek). PROGRAM NAUCZANIA Wymagania wstępne Znajomość chemii nieorganicznej, organicznej i fizycznej na poziomie szkoły średniej. Przygotowanie do zajęć Zapoznanie się z tematyką poszczególnych zajęć w oparciu o podany harmonogram i zalecane piśmiennictwo Wymagania końcowe W zakresie wiedzy, po zakończeniu zajęć z Chemii student powinien: 1. opisać gospodarkę wodno-elektrolitową w układach biologicznych i równowagę kwasowo-zasadową, mechanizm działania buforów oraz znaczenie buforów w homeostazie ustrojowej, 2. znać i rozumieć pojęcia: rozpuszczalność, ciśnienie osmotyczne, izotonia, roztwory koloidalne, równowaga Gibbsa-Donnana, 3. znać podstawowe reakcje związków nieorganicznych i organicznych w roztworach wodnych, 4. znać budowę aminokwasów, nukleozydów, monosacharydów, kwasów karboksylowych i ich pochodnych, wchodzących w skład makrocząsteczek obecnych w komórkach, macierzy zewnątrzkomórkowej i płynach ustrojowych; rozpoznać witaminy, 5. opisać budowę lipidów i polisacharydów oraz ich funkcje w strukturach komórkowych i pozakomórkowych, 6. znać strukturę białek, rodzaje modyfikacji potranslacyjnych i funkcjonalnych białka oraz ich znaczenie dla funkcjonowania komórek i tkanek, 7. znać funkcje nukleotydów w komórce, 8. znać pojęcia: potencjał oksydacyjny organizmu i stres oksydacyjny, 9. znać konsekwencje niedoboru witamin lub minerałów oraz ich nadmiaru w organizmie.

10 W zakresie umiejętności, po zakończeniu zajęć z Chemii student powinien: 1. potrafić określić chemiczne podłoże interakcji międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych w odniesieniu do struktur biologicznych oraz określić funkcję makrocząsteczek w komórkach oraz układach pozakomórkowych, 2. obliczyć stężenie molowe i procentowe związków; obliczyć stężenia substancji w roztworach izoosmotycznych, jedno- i wieloskładnikowych, 3. obliczyć rozpuszczalność związków nieorganicznych, określić chemiczne podłoże rozpuszczalności związków organicznych lub jej braku oraz znaczenie tych procesów dla powstawania struktur biologicznych i ich funkcji, potrafić przewidzieć konsekwencje mieszania różnych substancji, 4. określić ph roztworu i wpływ zmian ph na związki organiczne i nieorganiczne, 5. posługiwać się podstawowym sprzętem i technikami laboratoryjnymi, takimi jak analiza jakościowa, miareczkowanie, kolorymetria, pehametria, chromatografia. 14.Kryteria zaliczenia przedmiotu: zaliczenie, egzamin teoretyczny i praktyczny Egzamin teoretyczny kryterium zaliczenia: forma egzaminu ( ustny, pisemny, testowy) - nie dotyczy Egzamin praktyczny kryterium zaliczenia: nie dotyczy Zaliczenie kryterium zaliczenia: - zaliczenie ćwiczeń na podstawie wykonanych doświadczeń z protokołami, wyników kartkówek i prezentacji wybranych zagadnień, - zaliczenie przedmiotu: kolokwium zaliczeniowe (60%) z możliwością dwukrotnego poprawiania. 15.Literatura: Zalecana literatura: 1. Iskra M. i wsp. Wybrane zagadnienia z chemii medycznej. Część I. Podstawy teoretyczne, Wyd. Akademia Medyczna, Poznań, Iskra M. i wsp. Wybrane zagadnienia z chemii medycznej. Część II. Doświadczenia, Wyd. Uniwersytet Medyczny, Poznań, Murray R.K. i wsp. Biochemia Harpera, PZWL, Warszawa, Bańkowski E. Biochemia. Podręcznik dla studentów uczelni medycznych. Elsevier Urban&Partner, Wrocław Studenckie koło naukowe

11 Opiekun koła: dr Bogna Gryszczyńska Tematyka: chemia metaloprotein, stres oksydacyjny i jego biomarkery Miejsce spotkań: Zakład Chemii Ogólnej 17. Podpis osoby odpowiedzialnej za nauczanie przedmiotu lub koordynatora 18. Podpisy osób współodpowiedzialnych za nauczanie przedmiotu ( w przypadku przedmiotów koordynowanych)