Μαθήματα

BIOXHMEIA ΙΙ. (ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΒΙΟΜΟΡΙΩΝ – ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ)

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

ΘΕΩΡΙΑ(520101)

Μεταβολισμός πρωτεϊνών, υδατανθράκων, λιπιδίων και νουκλεϊκών οξέων (Καταβολισμός βιομορίων στο πεπτικό σύστημα & ενδοκυττάριος καταβολισμός)

Βιοσύνθεση βιομορίων βασικών βιομορίων (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, νουκλεϊνικά οξέα (Αναβολισμός). Μηχανισμοί ρύθμισης καταβολισμού και αναβολισμού.

Βιοσύνθεση και καταβολισμός ορμονών. Διεργασίες μεταβολισμού βιταμινών. Μεταβολισμός ξενοβιωτικών.

Βιοχημικοί μηχανισμοί παραγωγής ενέργειας και αναγωγικής δύναμης.

Διαταραχές μεταβολισμού βιομορίων και συναφείς παθολογικές καταστάσεις.

 

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ (520102)

Εισαγωγή στις μεθόδους διαχωρισμού.

Τεχνικές εκχύλισης

Τεχνικές Ηλεκτροφόρησης (χάρτου, οξικής κυτταρίνης, αγαρόζης, πολυακρυλαμιδίου)

Ειδικές συνθήκες ηλεκτροφόρησης για πρωτεΐνες και νουκλεϊνικά οξέα (απουσία και παρουσία μετουσιωτικών παραγόντων, αμφολυτώνκλπ)

Ισοηλεκτρική εστίαση, Ανοσοηλεκτροφόρηση

Διδιάστατηηλεκτροφόρηση

Ειδικές κατεργασίες δείγματος

Τεχνικές ανίχνευσης ανάλογα με το είδος των βιομορίων.

Τεχνικές Χρωματογραφίας (χάρτου, TLC, στήλης: μοριακής διήθησης, ιοντικής ανταλλαγής, αγχιστείας, προσρόφησης, κατανομής, αέρια χρωματογραφία, HPLC)

Τεχνικές ανίχνευσης ανάλογα με το είδος των βιομορίων

Εφαρμογές μεθόδων διαχωρισμού στο διαχωρισμό και απομόνωση αμινοξέων, πρωτεϊνών, ενζύμων, υδατανθράκων, λιπιδίων, νουκλεϊνικών οξέων και παραδείγματα εφαρμογών στη διαγνωστική (εργαστηριακή εφαρμογή μεθόδων διαχωρισμού και ανίχνευσης βιομορίων, χρωματογραφία TLC, χρωματογραφία στήλης ιονικής ανταλλαγής, HPLC, ηλεκτροφόρησηχάρτου, αγαρόζης και ακρυλαμιδίου).

Δομή κυττάρου και υποκυτταρικήκλασμάτωση (Εργαστηριακή εφαρμογή υποκυτταρικήςκλασμάτωσης, έλεγχος επιτυχίας της μεθόδου με προσδιορισμό της δράσης επιλεγμένων ενζύμων που εντοπίζονται σε συγκεκριμένα υποκυτταρικά οργανίδια, μελέτη υποκυτταρικών κλασμάτων). Βασικές αρχές κυτταροκαλλιεργειών (εργαστηριακή εφαρμογή ανανέωσης κυτταροκαλλιέργειας).

Μαθησιακοί Στόχοι

  • Σκοπός του μαθήματος είναι να βοηθήσει του φοιτητές να γνωρίσουν και να κατανοήσουν το μεταβολισμό των βασικών βιομορίων (πρωτεϊνών, υδατανθράκων, λιπιδίων, νουκλεϊνικών οξέων) και ειδικών κατηγοριών βιομορίων (ορμονών, βιταμινών, ξενοβιωτικών), καθώς και τις επιπτώσεις τυχών διαταραχών στο δίκτυο των αντιδράσεων που συντηρούν τη ζωή με αναφορά στις σημαντικότερες παθολογικές καταστάσεις που σχετίζονται με αυτές.

    Στο εργαστηριακό κομμάτι οι φοιτητές εξασκούνται στις τεχνικές διαχωρισμού, απομόνωσης, ανίχνευσης και προσδιορισμού βιομορίων, εφαρμόζουν τεχνικές εκχύλισης, ηλεκτροφόρησης, χρωματογραφίας, υποκυτταρικήςκλασμάτωσης και ελέγχου επιτυχούς εφαρμογής της και εισάγονται στις τεχνικές κυτταροκαλλιεργειών.

    Γνώσεις

    • Ειδικότερα μαθαίνουν τα βιοχημικά μονοπάτια της διάσπασης των βιομορίων των βασικών βιομορίων ( πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, νουκλεϊνικά οξέα) σε μικρότερα μόρια (καταβολισμός) και τους μηχανισμούς ρύθμισης του καταβολισμού ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού στα προϊόντα διάσπασης.
    • Μαθαίνουν τη συμβολή διαφόρων οργάνων όπως του στομάχου, του ήπατος, του παγκρέατος και του εντέρου στον καταβολισμό των τροφών.
    • Μαθαίνουν τους διαφορετικούς μηχανισμούς μεταβολισμού των βιομορίων των τροφών στο πεπτικό σύστημα από τον καταβολισμό των βιομορίων εντός των κυττάρων των ιστών και τα διαφορετικά ένζυμα και παράγοντες που επηρεάζουν τις διαδικασίες αυτές.
    • Επίσης μαθαίνουν τον καταβολισμό/τροποποίηση ειδικών βιομορίων όπως οι ορμόνες.
    • Μαθαίνουν τα βιοχημικά μονοπάτια βιοσύνθεσης (αναβολισμού) των βασικών βιομορίων (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, νουκλεϊνκά οξέα) και τους μηχανισμούς ρύθμισης του αναβολισμού όπως και τις αντιδράσεις βιοσύνθεσης ειδικών μορίων όπως ορμονών και νευροδιαβιβαστών. Επίσης, μαθαίνουν αντιδράσεις τροποποίησης βιταμινών προκειμένου να αξιοποιηθούν από τον οργανισμό.
    • Τέλος, μαθαίνουν τους κύριους και εναλλακτικούς βιοχημικούς δρόμους παραγωγής ενέργειας και τους παράγοντες ρύθμισης αυτών.
    • Στο εργαστηριακό κομμάτι μαθαίνουν τεχνικές απομόνωσης και διχωρισμούβιομορίων όπως ηλεκτροφόρηση, χρωματογραφία, εκχύλιση, κλασματική φυγοκέντρηση.
    • Τόσο στο θεωρητικό όσο και στο εργαστηριακό μέρος μαθαίνουν την ορολογία ελληνική και αγγλική.

    Δεξιότητες

    • Στα πλαίσια των εργαστηριακών ασκήσεων αποκτούν δεξιότητα στην εφαρμογή τεχνικών χρωματογραφίας, ηλεκτροφόρησης, εκχύλισης, κλασματικής φυγοκέντρησης για τον διαχωρισμό βιομορίων όπως αμινοξέων, πρωτεϊνών και λιπιδίων όπως και στον διαχωρισμό υποκυτταρικών σωματιδίων.
    • Αποκτούν δεξιότητα στην προετοιμασία των διαλυμάτων, των υλικών και των πηκτών που απαιτούν οι διάφορες τεχνικές διαχωρισμού
    • Αποκτούν δεξιότητα στη χρήση διαφόρων οργάνων που αξιοποιούνται σε τεχνικές διαχωρισμού όπως συσκευές ηλεκτροφόρησης, χρωματογραφίας, φυγόκεντρους κλπ.
    • Αποκτούν την δεξιότητα να παρουσιάζουν τις γνώσεις τους ή τα πειραματικά τους αποτελέσματα.
    • Αποκτούν δεξιότητα στην αναζήτηση βιβλιογραφίας

    Ικανότητες

    • Στα πλαίσια του θεωρητικού μέρους του μαθήματος, μελετώντας επιλεγμένα παραδείγματα, αποκτούν την ικανότητα να κατανοούν και να αναγνωρίζουν:

    α) πως οι διαταραχές του μεταβολισμού μπορούν να οδηγήσουν σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις (βιοχημική βάση ασθενειών),

    β) η μεταβολή στη δομή, συγκέντρωση ή δραστικότητα ποιώνβιομορίων συσχετίζεται με τη συγκεκριμένη διαταραχή και κατ’επέκτασηποιάβιομόρια μπορούν να αποτελέσουν βιολογικούς δείκτες για τη διάγνωση ή φαρμακευτικούς στόχους για τη θεραπεία ασθενειών.

    • Στα πλαίσια του εργαστηριακού μέρους, αποκτούν την ικανότητα:

    να διακρίνουν τις διαφορές των τεχνικών διαχωρισμού βιομορίων ως προς τις ιδιότητες των βιομορίων στις οποίες στηρίζονται, τα είδη βιομορίων που μπορούν να διαχωρίσουν, την διαχωριστική ικανότητα και ευαισθησία, την ταχύτητα και ευκολία εφαρμογής και τον απαιτούμενο εξοπλισμό και παραδείγμα εφαρμογής τους στη διαγνωστική και την έρευνα.

    • Αποκτούν την ικανότητα να επιλέγουν τις κατάλληλες τεχνικές ανάλογα με τα μόρια που πρόκειται να διαχωριστούν και να ερμηνεύουν το αποτέλεσμα εφαρμογής των τεχνικών.
    • Αποκτούν την ικανότητα να ελέγχουν την επιτυχία των τεχνικών διαχωρισμού που εφαρμόζουν,
    • Αποκτούν την ικανότητα να ερμηνεύουν και να παρουσιάζουν τα αποτελέσματα
    • Να αναγωρίσουν παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την επιτυχή εφαρμογή της τεχνικής και την αξιοπιστία του αποτελέσματος.

Γενικές Ικανότητες

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
  • Λήψη αποφάσεων
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
  • Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Διαλέξεις Πρόσωπο με πρόσωπο, εξ αποστάσεως διαλέξεις κατά περίπτωση εφόσον χρειαστεί.Εργαστηριακή άσκηση στην αίθουσα Εργαστηριακών Ασκήσεων Βιοχημείας

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

  • Δια ζώσης εισηγήσεις και διαλέξεις με τη χρήση οπτικοακουστικών μέσων.
  • Χρήση του e-class (moodle) για την ανάρτηση παρουσιάσεων powerpoint, επιστημονικών άρθρων, οδηγιών, χρήσιμων συνδέσμων (links), video, quiz αυτό-αξιολόγησης, αναθέσεις-καταθέσεις εργασιών.
  • Κατασκευή video εφαρμογής Εργαστηριακών τεχνικών κλπ. και ανάρτησή τους στην πλατφόρμα ασύγχρονης εκπαίδευσης (moodle).

Kατασκευή quiz αυτό-αξιολόγησης στο Google forms και ανάρτησή τους στο moodle.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαζώσης διαλέξεις-Εισηγήσεις με τη χρήση οπτικοακουστικών μέσων .120
Εργαστήριο σε τμήματα 20 ατόμων60
Εργαστήριο σε τμήματα 20ατόμων30
Σύνολο210

Αξιολόγηση Φοιτητών

Θεωρία

Γραπτή τελική εξέταση που περιλαμβάνει:

  1. Ερωτήσεις Ανάπτυξης
  2. Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής
  3. Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης
  4. Εργασία (προαιρετική)
  5. Ενδιάμεσες προεραιτικές πρόοδοι για τμηματική εξέταση μέρους της ύλης.

 

Εργαστήριο

  • Αποτελέσματα εργαστηριακής άσκησης και σύντομη παρουσίαση αυτών
  • Γραπτή/προφορική τελική εξέταση με ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, σύντομης ανάπτυξης
  • Εργασία

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία : -Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

  • «ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ με αναφορές στη βιοχημική βάση παθολογικών καταστάσεων και στις αρχές βιοχημικών τεχνικώντων Χρήστου Πέτρου, Φαίδρας Ελευθερίου, UniversityStudioPress, Θεσσαλονίκη, 2007 (ΕΥΔΟΞΟΣ: Βιβλίο [17154])

«ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ με παραδείγματα εφαρμογών στη Διαγνωστική, των Φαίδρας Ελευθερίου, Χρήστου Πέτρου, Ευγενίας ΛυμπεράκηUniversityStudioPress, Θεσσαλονίκη, 2010 (ΕΥΔΟΞΟΣ: Βιβλίο [17614]) και

«Εργαστηριακές Ασκήσεις Βιοχημείας των Χρήστου Πέτρου, Φαίδρας Ελευθερίου, Ευγενίας Λυμπεράκη, και Αναστασίας Ψύχα (σημειώσεις, τυπογραφείο ΑΤΕΙΘ).

“ΒΙΟCHEMISTRY” BERG M. JEREMY, TYMOCZKO L. JOHN, STRYER LUBERTΜετάφραση ΔΡΑΙΝΑΣ ΔΙΟΝΥΣΙΟΣ, ΧΑΤΖΗΛΟΥΚΑΣ ΕΥΣΤΑΘΙΟΣ, ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ Κ. ΓΕΩΡΓΙΟΣ, ISBN13: 9789605244233, έκδοση 2014.