BMB536: Metabolsk og hormonel regulering

Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til fundamental biokemi og basal organisk kemi.
• Kunne anvende basal biokemi og organisk kemi til at diskutere hvorledes biokemiske processer er integrerede og reguleres.

Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til beskrive og redegøre for metaboliske omsætningsveje i pattedyrceller og deres regulering på det molekylære plan. Deltagerne vil opnå kendskab til signaleringsmekanismer omhandlende hormoner, vækstfaktorer, receptorer, kinaser, calcium, og transkriptionsfaktorer. Dette er vigtigt i forhold til den studerendes forståelse af biokemiske processer, som er centrale elementer i forståelsen af fysiologien hos mennesker og patofysiologiske forhold.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurser i Fundamental Biokemi så som BMB530 eller BMB532 som forudsættes kendt, og giver et fagligt grundlag for at studere emner indenfor fysiologi, patofysiologi, samt eksperimentelt arbejde under Bsc- og speciale projektet, der er placeret senere i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til diskutere og analysere regulering af metabolismen og biokemiske processer på molekylært plan.
• Give færdigheder indenfor regulering af metabolismen i pattedyr og fysiologiske mekanismer.
• Give viden om hvorledes;
  • 1) biokemiske processer reguleres på molekylært plan,
  • 2) hvordan disse er forbundet med hinanden,
  • 3) hvordan metabolske processer er integreret med hinanden mellem diverse organer.

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evne til at:            

• beskrive metabolitter, enzymer, coenzymer i glycogen- og fedtsyremetabolismen samt reguleringen heraf.
• redegøre for dannelsen og funktionen af lipoproteiner som chylomicroner, VLDL, HDL samt LDL, samt beskrive deres respektive roller i triglycerid/cholesterol homeostase.
• redegøre for hvorledes vesikulær transport foregår i eukaryote celler.
• beskrive hvorledes forhøjet kolesterol i blodet kan give anledning til udvikling af hjerte-kar sygdomme.
• redegøre for syntesen af phospholipider og triglycerider samt hvorledes syntesen af phospholipider nøje er forbundet med aminosyremetabolismen.
• redegøre for hvorledes glucogene samt ketogene aminosyrer omsættes og hvorledes aminogrupper kan bortskaffes i urinstofcyklus.
• redegøre for hvorledes aminosyrer syntetiseres ud fra intermediater i glycolysen og citrosyrecyklusen.
• beskrive hvorledes reguleringen af syntesen af forgrenede aminosyrer samt glutamin syntese finder sted.
• på basis af egne forsøg redegøre for glucose-fedtsyrecyklus.
• redegøre for virkningen af hormonerne insulin, glucagon, noradrenalin og adrenalin på de metaboliske omsætningsveje i hjerne, muskler, lever og fedtvæv.
• beskrive de mekanismer der ligger til grund for den hormonelle påvirkning af blodets indhold af glucose, fedtsyrer og ketonstoffer
• redegøre for de metaboliske tilpasninger der sker som følge af fødeindtagelse, faste samt diabetes (type 1 og 2) samt muskelarbejde.
• beskrive strukturen og funktionen af 7TM receptorer, G-proteiner og signalvejene der medføre dannelse af sekundære ”budbringere” så som Ca++, IP3 og cAMP, samt redegøre for hvorledes aktiviteten af disse signalveje og niveauet af disse messengere kan reguleres.
• beskrive strukturen og funktionen af tyrosin-kinase receptorer, herunder insulin-receptoren, og redegøre for hvordan PI3 kinasen-signalvejen og MAPK vejen kan aktiveres af insulin

• Regulering af glykolyse/gluconeogenese/TCA
• Lipidabsorption, transport og lipoproteiner
• Membran transport
• Fedtsyrenedbrydning
• Fedtsyresyntese
• Kompleks lipidsyntese
• Aminosyre metabolisme
• Hormoners virkningsmekanismer/signal transduktion
• Regulering af metabolisme herunder glukose-fedtsyre cyklus
• Integration af metabolismen
• Ca2+ signalering
• Metabolske sygdomme

• David L. Nelson and Michael M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 6. Udgave. 
• K. Frayn: Metabolic Regulation, a human perspective, 3. Udgave. 
• Øvelsesvejledning. 

Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Undervisningsaktiviteter udmønter sig i en anslået vejledende fordeling af arbejdsindsatsen hos en gennemsnitsstuderende på følgende måde:

• Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 36
  
• Træningsfase: Antal timer: 36, heraf 26 timer eksaminatorie og 10 timer laboratorieøvelser.

Forelæsninger giver en introduktion og overblik over de væsentligste elementer i kurset, og forbereder de studerende til at arbejde videre med de enkelte elementer i E-timer, i form af opgaveløsning og besvarelse af målbeskrivelser. Øvelserne uddyber regulering og integration af metabolismen ved at undersøge glukose-fedtsyre cyklus i praksis.

 Aktiviteter i studiefasen:

• Forberedelse til forelæsninger- og eksaminatorietimer (læsning og opgaveregning)
• Eksamenslæsning