30250 Biokemian ja farmakologian perusteet A - soveltaminen B - ymmärtäminen C - tietäminen 1 - ehdottomasti osattava 2 - osattava hyvin 3 - erityisosaaminen Asiasisältö Keskeisyys Taso 1 2 3 A B C 1 Ymmärtää veden rakenne ja siitä seuraavan ns. hydrofobisen efektin biologinen merkitys 1.1 Veden rakenne ja vetysidos 1.1.1 Vetysidos 1.1.2 Tetraedrinen vetysidosverkosto 1.2 Hydrofobinen ilmiö 1.2.1 Veden rakenteen vaikutus 1.2.2 Entropia ja entalpia 2 B 1.3 Veden rakenteen merkitys DNA:n rakenteelle 1.3.1 Emästen pakkautuminen 1.3.2 Hydrofilisten osien vetysidokset veden kanssa 1.4 Veden rakenteen merkitys kalvojen muodostumiselle 1.4.1 Vesimolekyylien välinen vetysidosverkosto on syynä hydrofobiseen efektiin 1.4.2 Kalvot, liporoteiinit ja misellit muodostuvat hydrofobisen efektin vaikutuksesta 1.5 Veden rakenteen merkitys proteiinien rakenteelle 1.5.1 Veden rakenne ajaa hydrofobiset aminohappotähteet proteiinin sisään 1.5.2 Hydrofiiliset aminohappoketjut vetysitoutuvat vesimolekyyleihin 1.6 Molekyylien ja ionien liukeneminen 1.6.1 Vesi muodostaa solvataatiovaipan ionien ja muiden polaaristen yhdisteiden ympärille 1.7 Veden kulkeutuminen kalvojen läpi 1.7.1 Passiivinen kulkeutumnen 1.7.2 Kanavaproteiinien kautta tapahtuva kulkeutuminen 1.8 Veden käyttäytyminen munuaisessa 1.8.kvaporiinit 1.8.2 Vesi -ja suolatasapaino 2 Hallita aminohappojen ja proteiinien perusominaisuudet 2.minohappojen rakenne ja ominaisuudet 2.2 Proteiinien perusrakenne 2.2.1 Primäärirakenne on polypeptidiketjun aminohappojärjestys 2.2.2 Sekundäärirakenne (alfa-helix, beta-laskos, ramdom-coil) on polypeptidiketjun konformaatio 2.2.3 Tertiäärirakenne on koko polypeptidiketjun kolmiulotteinen rakenne 2.2.4 Kvaternäärirakenne on useasta polypeptidistä 1 koostuvan proteiinin avaruusrakenne B
2.2.5 Aminohappojen fysikokemialliset ominaisuudet 2 B 2.3 Proteiinien evoluutio 2.3.1 Miten proteiinit ovat syntyneet ja kehittyneet 2 B 2.3.2 Samakaltaiset ominasuudet voidaan saavuttaa erilaisten kehitysreittien kautta 2 B 2.4 Proteinien analysointi ja rakennetutkimus 2.4.1 SDS-elektroforeesi 2 B 2.4.2 Kromatografiat 2 B 2.4.3 Immunoblottaus 3 B 2.4.4 Kiteytys ja diffraktioanalyysi 2 B 2.5 Mutaatioiden aiehuttamat muutokset 2.5.1 Tautimutaatiot 2.5.2 Hyvänlaatuiset ja neutraalit mutaatiot 3 Tuntea hiilihydraattien rakenteet ja tehtävät 3.1 Hiilihydraattityypit 3.1.1 Monosakkaridit 3.1.2 Disakkaridit 3.1.3 Polysakkaridit 3.1.4 Lipopolysakkaridit 3.1.5 Proteoglykaanit 3.1.6 Proteiinien glykaanit 3.1.7 Glykogeeni 3.1.8 Tärkkelys 3.1.9 Amylopektiini 2 A 3.2 Hiilihydraattien ominaisuudet 3.2.1 Liukoisuus 3.2.2 Energiasisältö 3.2.3 Hajoitettavuus elimistössä 3.2.4 Biosynteesi 2 A 3.3 Hiilihydraattien tehtävät 3.3.1 Energiavarasto 3.3.2 Energiametaboliitti 3.3.3 Tunnistus 3.3.4 Proteiinien laskostumisen säätely ja laaduntarkkailu 3.3.5 Bakteerien, virusten ja toksiinien reseptoreita 3.3.6 Adhesiinit ja lektiinit solun pinnalla 3.3.7 Pilukset ja fimbriat 3.4 Hiilihydraattien analyysi 3.4.1 Kromatografiat 2 B 3.4.2 Massaspektrometria 3 B 4 Tuntea lipidien rakenteet, ominaisuudet ja tehtävät 4.1 Lipidityypit 4.1.1 Fosfolipidit 4.1.2 Glykolipidit 4.1.3 Kolesteroli 4.1.4 Kolesteroliesterit 4.1.5 Tri- ja diglyseridit 4.1.6 Rasvahapot 4.2 Lipidien ominaisuudet
4.2.1 Liukoisuus 4.2.2 Amfipaattisuus 4.2.3 Tyydyttyneisyysaste 4.2.4 Sulamispiste eli faasitransitiolämpötila 2 B 4.3 Lipidien funktiot 4.3.1 Membraanien keskeinen rakenneosa 4.3.2 Energiavarasto 4.3.3 Signaalinvälitys 4.3.4 Hidastavat veden haihtumista ihon kautta 4.3.5 Estävät keuhkorakkuloiden kollapsin 4.3.6 Säätelevät kalvoliikennettä 2 B 4.3.7 Osallistuvat morfogeneesin säätelyyn 2 B 4.4 Lipidien analyysi 4.4.1 Kromatografiat 2 B 4.4.2 Massaspektrometria 3 B 4.4.3 Uutto orgaanisilla liuottimilla 2 B 5 Tuntea lipoproteiiniluokat sekä niiden metabolia 5.1 Lipoproteiinilajit ja niiden rakenne 5.1.1 Kylomikronit 5.1.2 LDL 5.1.3 VLDL 5.1.4 HDL 5.1.5 IDL 5.1.6 Albumiini 5.1.7 Triglyseridi/kolesteroliesteriydin ja fosfolipidi/kolesterolipintakerros 5.1.8 Apoproteiini B-100 ja 48 5.1.9 Apoproteiini A I ja A II 5.1.10 Apoproteiini C 5.1.1poproteiini E 5.2 Lipoproteiinien metabolia 5.2.iosynteesi maksassa ja ohutsuolen seinämässä 5.2.2 Hajotus 5.2.3 Kertymäsairaudet 5.2.4 Lipolyysi 5.2.5 Statiinit kolesterolin biosynteesin inhibiittoreina 5.2.6 LDL-reseptori 5.2.7 ABCA1-transportteri 5.2.8 Käänteinen kolesterolin kuljetus 5.2.9 Sappihapot 5.2.10 Lipaasit ja fosfolipaasit 5.3 Lipoproteiinien eristäminen ja analyysi 5.3.1 Tiheyssentrifugaatio 5.3.2 Saostaminen 2 B 5.3.3 Elektroforeesi 6 Ymmärtää entsyymien toimintamekanismit 6.1 Entsyymikatalyysi ja sen yhteys proteiinirakenteeseen 6.1.ktivaatioenergia ja sitoutumisenergia
6.1.2 Transitiotila 6.1.3 Substraatin sitoutumisaffiniteetti 6.1.4 Michaelis-Mentenin yhtälö 2 B 6.1.5 Vetysidokset 6.1.6 Lämpötila, ph ja muut olosuhteet 6.1.7 Kofaktorit (vitamiinit ym.) 6.2 Entsyymikinetiikka 6.2.1 Sitoutumisvakio 6.2.2 Maksiminopeus 6.2.3 Inhibitio 6.3 RNA-entsyymit 6.3.1 snrna 2 B 6.3.2 mrna Splicing 2 B 6.4 Inhibiittorit (estäjät) ja niiden toimintamekanismit 6.4.1 Kompetetiiviset 6.4.2 Nonkompetetiiviset 2 B 6.4.3 Lääkkeaineet usein entsyymi-inhibiittoreita 6.5 Allosteria 7 Ymmärtää biologisten kalvojen rakenne ja ominaisuudet 7.1 Kalvojen rakenne ja koostumus 7.1.1 Fosfolipidikaksoiskerros 7.1.2 Glykosfingolipidit 7.1.3 Kolesteroli 7.1.4 Kalvoproteiinit 7.2 Kalvojen perusominaisudet 7.2.1 Nopea lateraalinen diffuusio 7.2.2 Hidas transversaalinen diffuusio 7.2.3 Sulamislämpötila 2 B 7.2.4 Domeeninmuodostus 2 B 7.2.5 Kolesterolin jähmettävä vaikutus 7.3 Kalvolipidien ja -proteiinien liikenne solussa 7.3.1 Kalvolipidit ja proteiinit tehdään ER:ssä 2 B 7.3.2 Kalvoproteiinit kuljetetaan vesikkeleissä 2 B 7.3.3 Lipidit kulkeutuvat vesikkelissä, proteiinien kantamina tai spontaanisti diffundoitumalla 2 B 8 Oppia farmakokinetiikan ja -dynamiikan perusteet ja soveltaa näitä lääkeainemetaboliaan 8.1 farmakodynamiikka eli lääkeaineiden vaikutustapa elimistössä 8.1.1 ymmärtää fysiologisen elimistön säätelyn tasot 8.1.1.1 hermojärjestelmän välittäjä/transmitteriaineet 8.1.1.2 hormonaalinen säätely 8.1.1.3 kudoshormonien tason säätely 8.1.1.4 immunologisen järjestelmän säätely eli sytokiinit 8.1.2 reseptorikäsite ja reseptorien alaryhmien luokittelu 8.1.2.1 ionikanavareseptori 8.1.2.2 G-proteiiniin kytketty reseptori
8.1.2.3 entsyymireseptori 8.1.2.4 tumareseptori 8.1.3 tavallisimpien reseptoreiden käsittely 8.1.3.1 autonomisen hermoston reseptorit 8.1.3.2 keskushermoston reseptorit 8.1.4 toisiolähetin(2nd messanger) ja signaalitransduktion -käsite 8.1.5 lääkeaineiden vaikutusten kuvaaminen 8.1.5.1 annosvastekuvaaja 8.1.5.2 ED50-TD50-LD50 8.1.5.3 akuutti ja krooninen toksisuus 8.1.5.4 teho ja voimakkuus 8.1.6 antagonismi ja agonismi 8.1.6.1 kilpaileva antagonismi 8.1.6.2 kilpailematon antagonismi 8.1.6.3 partiaalinen agonismi 8.1.6.4 käänteisagonismi 8.1.6.5 täysiagonismi 8.1.7 lumelääkkeen merkitys 8.1.7.1 biologinen variaatio lääkevaikutuksessa 8.1.7.2 iän ja sairauden merkitys lääkeaineiden vaikuttavuuteen 8.2 farmakokinetiikka eli lääkeaineiden vaiheet elimistössä 8.2.1 kuinka lääke imeytyy 8.2.2 kuinka lääke jakautuu 8.2.3 kuinka lääke metaboloituu 8.2.4 kuinka lääke erittyy 8.2.5 lääkeaineen rasvaliukoisuuden merkitys 8.2.6 lääkeaineen hyötyosuus 8.2.7 maksan vierasaineita metaboloivat entsyymit CYP450 8.2.8 plasman lääkeaineproteiinisidoksen merkitys 8.2.9 lääkkeen laskennallisten tilojen merkitys 8.2.9.1 keskustila 8.2.9.2 ääreistila 8.2.10 lääkeaineen käyttäytymistä kuvaavia tunnuslukuja 8.2.10.1 Tmax 8.2.10.2 Cmax 8.2.10.3 AUC 8.2.10.4 Puoliintumisaika T1/2 8.2.10.5 jakautumistila Vd 8.2.10.6 puhdistuman eli clearencen käsite (esim. kreatiinipuhdistuma munuaisen toiminnan mittarina) 8.2.10.7 0 -asteen ja ensimmäisen asteen kinetiikka 8.2.11 imeytymisen yhteydessä maksan ensikierron metabolia 8.2.12 entrohepattinen kierto 8.3.1 solukalvojen kuljetusproteiinien merkitys
lääkeaineiden farmakokinetiikkaan 8.3.2 polymorfismin merkitys lääkeaineiden vasteeseen ja kinetiikkaan YATK v1.07 28.9.2011 palaute