Przedmiot CHEMIA dla Studentów I roku kierunku lekarskiego w roku akademickim 2017/2018 (semestr I) SEMINARIA i ĆWICZENIA

Transkrypt

1 Przedmiot CHEMIA dla Studentów I roku kierunku lekarskiego w roku akademickim 2017/2018 (semestr I) Zajęcia odbywają się wg harmonogramu ustalonego przez Dziekanat Tydzień 1: Własności roztworów SEMINARIA i ĆWICZENIA Ćwiczenia (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 15.1) Sposoby wyrażania stężeń w medycynie. Przeliczanie stężeń: stężenia procentowe (, g = g/dl, mg = mg/dl, %o = g/l) stężenia molowe (mol/l, mmol/l, mol/l) pojęcie ppm. Rozpuszczalność związków organicznych i nieorganicznych: pojęcie rozpuszczalności i jej obliczanie czynniki wpływające na rozpuszczalność związków Laboratorium (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdziały 1 i 2) 1. Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych i przepisy BHP. 2. Podstawowe czynności laboratoryjne. 3. Reakcje w roztworach wodnych: strącanie i roztwarzanie osadów reakcje barwne nieosadowe reakcje z wydzieleniem produktu gazowego Tydzień 2: ph w medycynie Ćwiczenia (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 15.2) Stopień i stała dysocjacji. Pojęcie ph. Skala kwasowości. Obliczanie ph mocnych i słabych elektrolitów. Znaczenie ph w medycynie. ph płynów ustrojowych. Laboratorium (przygotowanie: Instrukcja: ph-metria) 1. ph-metria - badanie ph roztworów różnymi metodami: płynów ustrojowych: mocz, ślina, sok żołądkowy, surowica (papierki wskaźnikowe) napojów spożywczych (papierki wskaźnikowe) roztworów stosowanych w gospodarstwie domowym (papierki wskaźnikowe) roztworów elektrolitów o różnych stężeniach (metoda potencjometryczna z użyciem ph-metru) 2. Neutralizacja nadkwaśnego soku żołądkowego lekami alkalizującymi 3. Działanie substancji żrących na tkankę - pokaz Tydzień 3: Równowaga kwasowo-zasadowa Ćwiczenia (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 15.3) Pojęcie roztworu buforowego. Mechanizm działania buforów. Rodzaje buforów. Obliczanie ph roztworów buforowych równanie Hendersona-Hasselbalcha. Pojemność buforowa jej znaczenie i obliczanie. Układy buforowe krwi i tkanek i ich działanie. Ogólnoustrojowa pojemność buforowa. Izohydria. Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej ustroju ich rodzaje, przyczyny i rozpoznawanie. Laboratorium (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 13.1 A, B i C) 1. Sporządzanie buforu octanowego o określonym ph 2. Badanie wpływu mocnych elektrolitów i rozcieńczania na ph buforu 3. Wyznaczanie pojemności buforowej

2 Tydzień 4: Równowaga wodno-elektrolitowa Ćwiczenia (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 15.4) Dyfuzja i osmoza. Ciśnienie osmotyczne i jego obliczanie. Osmolalność płynów ustrojowych i metody jej wyznaczania. Osmotyczność i toniczność. Izotonia. Roztwory hipo- i hipertoniczne i ich wpływ na komórki. Makro- i mikropierwiastki organizmu człowieka i ich znaczenie. Pierwiastki toksyczne i ich wpływ na organizm. Skład jonowy płynów ustrojowych. Izojonia. Bilans wodny. Przestrzenie wodne. Izowolemia. Zaburzenia gospodarki wodnej i ich rodzaje. Laboratorium (przygotowanie: Instrukcja: analiza jakościowa jonów) 1. Analiza jakościowa jonów biologicznie i ekologicznie ważnych: wykrywanie anionów: Cl -, SO4 2-, PO4 3-, I -, (COO - )2, CO3 2- wykrywanie kationów: Ca 2+, Mg 2+, K +, NH4 +, Sr 2+, Ba 2+ reakcje analityczne kationów Fe 2+ i Fe 3+ wykrywanie jonów rodankowych w ślinie 2. Kompleksowanie jonów metali na przykładzie działania EDTA 3. Osmoza - pokaz Tydzień 5: Biochemicznie ważne związki karbonylowe, karboksylowe i azotowe KOLOKWIUM I zadania i teoria ćwiczeń (bez laboratoryjnych) z tygodni 1-4 Seminarium (przygotowanie: Skrypt do wykładów: rozdziały ; 7; ) Biochemicznie ważne aldehydy. Reakcja kondensacji aldolowej na wybranych przykładach. Biochemicznie ważne kwasy mono-, di- i trikarboksylowe, hydroksykwasy i ketokwasy ich budowa i rola biologiczna. Ciała ketonowe. Biochemicznie ważne chinony (witamina K, ubichinon). Mocznik budowa, powstawanie i znaczenie w ustroju. Amid kwasu nikotynowego. Amidy cykliczne. Zasady purynowe i pirymidynowe. Kwas moczowy - budowa, powstawanie i znaczenie w ustroju. Biologicznie ważne nukleotydy i nukleozydy. Alkaloidy przykłady, własności i znaczenie biologiczne Laboratorium (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 4.2, 4.3 i 7) 1. Badanie własności redukujących aldehydów (próba Tollensa) 2. Kondensacja aldolowa aldehydu octowego 3. Utlenianie kwasu mlekowego i jego wykrywanie 4. Strącanie szczawianu wapnia 5. Odwadnianie kwasu cytrynowego 6. Reakcja acylowania na przykładzie syntezy aspiryny 7. Badanie własności mocznika (deaminacja, synteza biuretu) 8. Badanie własności kwasu moczowego (rozpuszczalność, własności redukujące) Tydzień 6: Aminokwasy, peptydy i białka Seminarium (przygotowanie: Skrypt do wykładów: rozdziały 8 i 9) Aminokwasy białkowe budowa (podział wg Karlsona), reaktywność, formy jonowe, punkt izoelektryczny, własności kwasowo-zasadowe. Aminokwasy egzo- i endogenne. Aminokwasy gluko-, keto- oraz glukoketogenne. Dekarboksylacja aminokwasów aminy biogenne (przykłady, budowa, znaczenie biologiczne). Transaminacja mechanizm, znaczenie. Aminokwasy niebiałkowe podział, przykłady, budowa, znaczenie biologiczne. Wiązanie peptydowe mechanizm powstawania, geometria. Peptydy biologicznie ważne struktura, znaczenie biologiczne. Białka proste i złożone. Rodzaje białek złożonych. Grupy prostetyczne. Struktura białek I-, II-, III- i VIrzędowa. Białka fibrylarne i globularne różnice w budowie i własnościach, podział, przykłady. Budowa hemoglobiny, mioglobiny i kolagenu. Funkcje białek w organizmie. Laboratorium (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 9 i 10.1; Instrukcja: kinetyka reakcji transaminacji) 1. Reakcje analityczne grup funkcyjnych i bocznych aminokwasów:

3 reakcja ninhydrynowa reakcja deaminacji wykrywanie aminokwasów aromatycznych reakcja ksantoproteinowa wykrywanie siarki i grupy tiolowej wykrywanie tryptofanu i argininy 2. Wykrywanie białek i peptydów reakcja biuretowa 3. Kinetyka reakcji enzymatycznych na przykładzie reakcji transaminacji - pokaz Tydzień 7: Cukrowce tkanek i płynów ustrojowych Seminarium (przygotowanie: Skrypt do wykładów: rozdział 4) Podstawowe monosacharydy ich budowa i znaczenie biologiczne. Izomeria monosacharydów. Pochodne monosacharydów o znaczeniu biologicznym (alkohole i kwasy cukrowe, deoksymonosacharydy, aminocukry, estry fosforanowe i siarczanowe, glikozydy). Kwas glukuronowy, glukuroniany i glukuronidy. Witamina C budowa, własności. Biologicznie ważne disacharydy budowa i znaczenie biologiczne. Polisacharydy homo- i heteroglikany budowa i znaczenie biologiczne. Glikoproteiny i proteoglikany. Labotarorium (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: rozdział 5; Instrukcja: cukry) 1. Analiza jakościowa cukrów: wykrywanie cukrów próba Molischa odróżnianie sacharydów redukujących od nieredukujących (próba Fehlinga, próba Benedicta) odróżnianie monosacharydów od disacharydów redukujących (próba Barfoeda) odróżnianie aldoz od ketoz (próba Seliwanowa) odróżnianie pentoz od heksoz (próba Biala) wykrywanie i odróżnianie polisacharydów. 2. Badanie własności redukujących witaminy C Tydzień 8: Lipidy i steroidy Seminarium (przygotowanie: Skrypt do wykładów: rozdziały 5 i 6) Kwasy tłuszczowe nasycone i nienasycone budowa, własności, występowanie. Katabolizm kwasów tłuszczowych nasyconych (beta-oksydacja). NNKT występowanie, rola biologiczna. Rodziny kwasów omega 3, 6, 9. Eikozanoidy (prostaglandyny, prostacykliny, tromboksany i leukotrieny) powstawanie, budowa i rola biologiczna. Podział lipidów. Lipidy proste triacyloglicerole i woski (budowa, rola biologiczna). Lipidy złożone fosfolipidy (glicerofosfolipidy, sfingofosfolipidy) i glikolipidy budowa, występowanie i rola biologiczna. Steroidy jako pochodne steranu. Podział steroidów. Sterole. Cholesterol budowa, znaczenie biologiczne. Kwasy żółciowe pierwotne i wtórne, sole żółciowe budowa, powstawanie i rola biologiczna. Hormony steroidowe. Witamina D. Labotarorium (przygotowanie: Instrukcja - lipidy) 1. Wykrywanie wiązań nienasyconych w kwasach tłuszczowych 2. Ekstrakcja lecytyn z żółtka jaja kurzego i badanie ich składu (wykrywanie kwasów tłuszczowych, glicerolu, reszty fosforanowej i choliny) 3. Wydzielanie wolnych kwasów tłuszczowych z mydła 4. Badanie emulgujących własności kwasów żółciowych Tydzień 9: Podstawy analizy instrumentalnej KOLOKWIUM II teoria z tygodni 5-8 Labotarorium (przygotowanie: Skrypt do ćwiczeń: 13.5; Instrukcja analiza instrumentalna) 1. Alkacymetryczne oznaczanie stężenia jonów wodorowych i wyznaczanie ph soku żołądkowego.

4 2. Spektrofotometryczne oznaczanie stężenia glukozy, białka i cholesterolu. 3. Kolorymetryczne oznaczanie stężenia wybranych jonów (Ca 2+, Mg 2+, Cl - ). 4. Zastosowanie technik chromatograficznych do rozdziału związków niskocząsteczkowych i makromolekuł: rozdział aminokwasów lub barwników metodą TLC immunochromatograficzne wykrywanie ksenobiotyków w moczu Tydzień 10: Koloidy Labotarorium (przygotowanie: Instrukcja koloidy) 1. Białka jako koloidy - koagulacja białek przez wysalanie 2. Denaturacja białek czynnikami fizycznymi i chemicznymi 3. Preparatyka koloidu liofilowego i liofobowego 4. Badanie własności ochronnych koloidów liofilowych - pokaz 5. Dializa 6. Porównanie ciśnienia osmotycznego roztworów koloidalnych i rzeczywistych - pokaz Poprawa kolokwiów Odrabianie zaległych ćwiczeń

5 WYKŁADY 1. Izomeria związków biologicznie ważnych Pojęcie i przyczyny izomerii. Tautomeria i jej rodzaje, przykłady występowania w procesach biochemicznych. Rodzaje izomerii geometrycznej i konformacyjnej. Izomeria optyczna, warunki jej występowania, przykłady w układach biologicznych. Szeregi konfiguracyjne. 2. Biochemicznie ważne reakcje grupy karbonylowej i karboksylowej Reakcje grypy karbonylowej: reakcje addycji alkoholi, amin I- i II-rzędowych oraz reakcja kondensacji aldolowej i jej znaczenie w biochemii. Ważne reakcje związków acylowych reakcje z alkoholami i aminami. Biochemiczne przykłady reakcji acylowania (transfar acylowy, fosforylacja). Inne wybrane reakcje charakterystyczne pochodnych kwasów karboksylowych (dekarboksylacja, utlenianie, redukcja, eliminacja wody) 3. Wolne rodniki. Stres oksydacyjny - e-learning Definicja i pochodzenie wolnych rodników. Tlen singletowy, najważniejsze wolne rodniki i reaktywne formy tlenu (RFT). Procesy wolnorodnikowej modyfikacji związków biologicznie czynnych. Produkty peroksydcji lipidów. Wpływ wolnych rodników na powstawanie i przebieg miażdżycy, chorób nowotworowych, procesów starzenia oraz innych schorzeń. Stres oksydacyjny i nitrozacyjny - czynniki ryzyka. Enzymy antyoksydacyjne i antyoksydanty nieenzymatyczne. Rola diety w zapobieganiu procesom wolnorodnikowym. 4. Woda jako środowisko życia e-learning Budowa i własności chemiczne wody. Woda jako rozpuszczalnik dla biomolekuł. Znaczenie wody dla organizmu człowieka. Woda ustrojowa jej rozmieszczenie i bilans. 5. Koloidy i ich własności. Białka jako koloidy e-learning Pojęcie koloidu. Układy koloidalne. Roztwory koloidalne i ich własności. Koloidy cząsteczkowe, fazowe i micellarne. Koloidy liofilowe i liofobowe. Czynniki stabilizujące koloidy liofobowe i liofilowe. Fizykochemia roztworów koloidalnych. Koloidalne roztwory białek i ich własności. Ciśnienie koloidoosmotyczne (onkotyczne). Równowaga Gibbsa-Donnana. Koagulacja i denaturacja białek. 6. Związki kompleksowe o znaczeniu biologicznym e-learning Rola związków kompleksowych w funkcjonowaniu organizmów żywych. Rodzaje i budowa związków kompleksowych. Liczba koordynacyjna, przykłady związków kompleksowych o różnej liczbie koordynacyjnej. Nomenklatura związków kompleksowych. Kompleksy chelatowe. Trwałość i barwa związków kompleksowych. Związki kompleksowe w medycynie. 7. Związki węglowodorowe i siarkowe e-learning Związki siarki, porównanie ich własności z ich analogami tlenowymi. Związki z grupą sulfhydrylową i ich produkty utleniania. Tioestry jako aktywatory wielu procesów biochemicznych. Organiczne związki siarki stosowane w medycynie. Występowanie izoprenoidów i ich funkcje. Stereochemia węglowodorów. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne(wwa) i ich aktywność biologiczna. Węglowodory cykliczne - budowa, izomeria i rola sterydów w organizmach żywych. Kod dostępu do platformy e-learningowej dostępny jest w Sekretariacie Katedry