ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

Κωδικός Μαθήματος:	ΒΕ0200

Υπεύθυνος Καθηγητής:	Μυλωνής Ηλίας, Αναπληρωτής Καθηγητής

Άλλοι Διδάσκοντες:	Δ.Ε.Π.: Γ. Σίμος, Ε. Γεωργάτσου, Π. Λιάκος, Γ. Χαχάμη, Ε.ΔΙ.Π.: Ε. Βενιέρης

ECTS:	5.00

Τύπος\|Είδος Μαθήματος:	YΠ \| ΥΠΟΒΆΘΡΟΥ

Εξάμηνο Διδασκαλίας:	1o Εξάμηνο

Ώρες την Εβδομάδα:	6 Ώρες

Συνολικός χρόνος (Ώρες Διδασκαλίας + Φόρτος Εργασίας Φοιτητή)	149 Ώρες

Προαπαιτούμενα:	ΟΧΙ

Γλώσσα Διδασκαλίας:	Ελληνικά

Διαθέσιμο για Erasmus:	ΝΑΙ

Διαλέξεις Εξαμήνου:	Λεπτομέρειες/Διαλέξεις

Τρόπος Διδασκαλία:	Πρόσωπο με πρόσωπο και συγκεκριμένα: Η διδασκαλία του μαθήματος της «Ιατρικής Χημείας» συνίσταται από διαλέξεις, φροντιστήρια, σεμινάρια και εργαστηριακές ασκήσεις. Οι παρουσίες στα φροντιστήρια και τις εργαστηριακές ασκήσεις είναι υποχρεωτικές. Οι διαλέξεις αναπτύσσουν την ύλη που περιγράφεται παραπάνω. Στα φροντιστήρια αναπτύσσεται το θεωρητικό υπόβαθρο των εργαστηριακών ασκήσεων, η θεωρητική βάση και οι εφαρμογές των τεχνικών που σήμερα βρίσκουν χρήση στην βιοϊατρική έρευνα και εργαστηριακή ιατρική. Στα σεμινάρια γίνεται ανάλυση της ύλης του μαθήματος σε μορφή ερωτήσεων και απαντήσεων. Οι εργαστηριακές ασκήσεις έχουν στόχο να εξοικειώσουν τους φοιτητές με την χρήση τεχνικών και οργάνων για την διεξαγωγή μιας πειραματικής / ερευνητικής εργασίας. Έπειτα από την ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων ο φοιτητής πρέπει να έχει αποκτήσει ορισμένες γενικές δεξιότητες πειραματικής εργασίας, δηλαδή να μπορεί: 1. να προγραμματίσει και να διεξάγει ένα πείραμα, 2. να παραλαμβάνει και να επεξεργάζεται τα πειραματικά δεδομένα, 3. να κρίνει τα αποτελέσματα και να αποκαλύπτει τα ενδεχόμενα πειραματικά λάθη, 4. να εξάγει τα συμπεράσματα, 5. να χειρίζεται το βασικό εργαστηριακό εξοπλισμό – φασματοφωτόμετρο, pH-μέτρο, συσκευή ηλεκτροφόρησης κ.α. 6. να γνωρίζει και να τηρεί τους κανόνες εργαστηριακής ασφάλειας, 7. να ακολουθεί οδηγίες, 8. να εργάζεται σε ομάδα. Χρησιμοποιούνται Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών για την προετοιμασία του υλικού των διαλέξεων και την διαδικτυακή πληροφόρηση και παροχή μαθησιακών βοηθημάτων στους φοιτητές, για τις εξετάσεις των φοιτητών. Συγκεκριμένα: • Χρησιμοποιείται κοινό λογισμικό (π.χ. powerpoint) για την προετοιμασία του υλικού των διαλέξεων και την προβολή διαφανειών και βίντεο. • Ο οδηγός μελέτης (αναλυτική ύλη & επιπλέον βιβλιογραφία), το υλικό των φροντιστηρίων (κλινικά περιστατικά για επεξεργασία), η θεωρία και τα πρωτόκολλα των εργαστηριακών ασκήσεων, οι διαφάνειες των παραδόσεων μετά από κάθε μάθημα καθώς και βίντεο και επιστημονικά άρθρα σχετικά με τη διδασκόμενη ύλη γίνονται διαδικτυακά διαθέσιμα στους φοιτητές μέσω του e-class. • Η αξιολόγηση του μαθήματος από τους φοιτητές γίνεται διαδικτυακά. • Επικοινωνία με τους φοιτητές γίνεται μέσω της πλατφόρμας e-class ή με e-mail • Οι εξετάσεις εργαστηρίου γίνονται διαδικτυακά με τη χρήση της πλατφόρμας e-class

Μέθοδος Αξιολόγησης:	Η γλώσσα αξιολόγησης των φοιτητών είναι η Ελληνική. Η αξιολόγηση της απόδοσης των φοιτητών στο μάθημα γίνεται: 1. με αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της κάθε εργαστηριακής άσκησης που παρουσιάζονται σε μορφή γραπτής εργασίας για κάθε εργαστηριακή άσκηση. 2. με ηλεκτρονικά μέσα (e-class, MS Teams) εξετάσεις εργαστηρίου στο τέλος του εξαμήνου με δοκιμασίες πολλαπλής επιλογής, σωστό-λάθος, αντιστοίχισης, ερωτήσεις διάταξης. Στις εξετάσεις εργαστηρίου εξετάζεται η ύλη των εργαστηριακών φροντιστηρίων, του θεωρητικού υποβάθρου και πρακτικού μέρους των εργαστηριακών ασκήσεων. 3. με γραπτές εξετάσεις της θεωρίας του μαθήματος «Ιατρική Χημεία» στην εξεταστική περίοδο του χειμερινού εξαμήνου με ερωτήσεις ελεύθερης ανάπτυξης, πολλαπλής επιλογής, σωστό-λάθος, αντιστοίχισης. Στις εξετάσεις θεωρίας του μαθήματος εξεταστέα ύλη αποτελεί η ύλη των διαλέξεων σύμφωνα με την αναλυτική ύλη του μαθήματος. Δικαίωμα συμμετοχής στις εξετάσεις του μαθήματος έχουν μόνο οι φοιτητές που ολοκλήρωσαν με επιτυχία τις εργαστηριακές ασκήσεις. Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από τη συνεισφορά του βαθμού του εργαστηρίου (20%) και της θεωρίας (80%) με προαπαιτούμενη επίδοση στη θεωρία 50%. Όλα τα παραπάνω είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές καθώς περιέχονται στον Οδηγό του μαθήματος που διανέμεται σε όλους τους φοιτητές εκτυπωμένος, και βρίσκεται αναρτημένος στο e-class.

Αντικειμενικοί Στόχοι/Επιδιωκόμενα Αποτελέσματα:	Ο βασικός σκοπός του μαθήματος «Ιατρική Χημεία» είναι η εκμάθηση επιλεγμένων κεφαλαίων γενικής, φυσικής, οργανικής και βιολογικής χημείας με τελικό στόχο τη διαμόρφωση μιας βάσης γνώσεων που είναι απαραίτητη για την κατανόηση και αφομοίωση μαθημάτων επόμενων εξαμήνων, όπως Βιοχημείας, Φυσιολογίας, Φαρμακολογίας, Κλινικής Βιοχημείας, και κεφαλαίων εργαστηριακής ιατρικής που εφαρμόζονται καθημερινά στη διάγνωση. Μέσα από παραδείγματα οι σπουδαστές μαθαίνουν την εφαρμογή των χημικών διεργασιών στην ερμηνεία βιοϊατρικών φαινομένων, τη χημική δομή και ιδιότητες βασικών βιομορίων (υδατάνθρακες, λιπίδια, αμινοξέα, πρωτεΐνες και ένζυμα) καθώς και την επίδραση της χημείας του περιβάλλοντος στην υγεία του ανθρώπου. Το μάθημα επίσης επιδιώκει την εξοικείωση των σπουδαστών με βασικές αρχές ενόργανης και κλινικοεργαστηριακής ανάλυσης καθώς και της ορθής εκτέλεσης και εκτίμησης της ορθότητας των εργαστηριακών αναλύσεων που χρησιμοποιούνται σε διακριτά επιστημονικά πεδία Εργαστηριακής Ιατρικής και Κλινικής Χημείας. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να: • Έχει κατανοήσει τη χημική βάση των βιοϊατρικών φαινομένων. • Έχει κατανοήσει τη διεξαγωγή εργαστηριακών αναλύσεων και της εκτίμησης της ορθότητας των αποτελεσμάτων. • Έχει γνώση της δομής, των ιδιοτήτων, του ρόλου και της δράσης των βασικών χημικών στοιχείων και ενώσεων με βιολογική σημασία καθώς και της τοξικότητας ξενοβιοτικών ουσιών. • Έχει γνώση της δομής, των ιδιοτήτων και του ρόλου βασικών βιομορίων όπως οι υδατάνθρακες, τα λιπίδια, τα αμινοξέα, οι πρωτεΐνες και τα ένζυμα. • Είναι σε θέση να αναζητήσει και να αναλύσει σχετικές με την Ιατρική Χημεία πληροφορίες από διάφορες πηγές. • Χρησιμοποιεί τις γνώσεις που απέκτησε στο μάθημα για ως βάση για την κατανόηση των μαθημάτων των μεγαλύτερων εξαμήνων: Βιοχημεία, Φυσιολογία, Φαρμακολογία, Κλινική Βιοχημεία και Τοξικολογία. • Αναλύει τα δεδομένα με κριτική προσέγγιση. • Μπορεί να συνεργαστεί με τους συμφοιτητές του για να διεκπεραιώσει μια πειραματική/ερευνητική/βιβλιογραφική εργασία. Γενικές Ικανότητες • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών. • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις • Αυτόνομη εργασία • Ομαδική εργασία • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον • Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

URL Μαθήματος :	https://eclass.uth.gr/courses/MED_U_169/

Περιγραφή Μαθήματος:	Η ύλη του μαθήματος Ιατρικής Χημείας έχει διαμορφωθεί ως εξής: 1. εξεταστέα ύλη – «αυτό που πρέπει να ξέρουν καλά», 2. σχετικές γνώσεις που στοχεύουν στην ευρύτερη παιδεία του φοιτητή ως επιστήμονα – «αυτό που πρέπει να έχουν ακούσει» ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΥΛΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ - ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΕΛΕΤΗΣ Ενότητα 1. ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ – ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΑΝΟΡΓΑΝΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Περιοδικές ιδιότητες των στοιχείων και σχέση των ιδιοτήτων αυτών με την ηλεκτρονιακή διαμόρφωση του ατόμου: ενέργεια ιονισμού, ηλεκτρονιακή συγγένεια, ηλεκτραρνητικότητα, μέγεθος των ατόμων, μέγεθος των ιόντων, οξειδοαναγωγικές ιδιότητες. • Αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής, οξειδωτική κατάσταση, οξειδοαναγωγή και βιολογικά συστήματα, δυναμικό μεμβράνης. • Περιοδικός πίνακας από την άποψη της ιατρικής: βασικά και ιχνοστοιχεία του ανθρώπινου σώματος. Τοξικά ιχνoστοιχεία και παραδείγματα επίδρασης τους στην ανθρώπινη υγεία • Ζωογόνα στοιχεία και η επιλογή τους από τη φύση. Συνάφεια του βιολογικού ρόλου και των χημικών ιδιοτήτων των ζωογόνων στοιχείων. • Παραδείγματα εμπλοκής ιχνοστοιχείων σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις. Ανεπάρκεια και υπερεπάρκεια στοιχείου. Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Νόμος της περιοδικότητας κατά Mendeleev και κατά Mosley και η σχέση του με την ηλεκτρονιακή δομή του ατόμου. • Τοξικά ιχνοστοιχεία και προβλήματα μόλυνσης του περιβάλλοντος. Ενότητα 2. ΧΗΜΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΗ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΕΣ ΔΙΑΜΟΡΙΑΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Χημικοί δεσμοί - Θεωρία των μοριακών τροχιακών. Σίγμα και πι δεσμοί. • Υβριδοποίηση των ατομικών τροχιακών και στερεοχημική δομή των μορίων. • Δίπολο, διπολική ροπή, δίπολο εξ επαγωγής, πολικότητα του μορίου. • Μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις και η φύση τους: δυνάμεις Van der Waals, London, δεσμός υδρογόνου. Ο ρόλος μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων σε βιομόρια. Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Ηλεκτρονιακή δομή για τα ομοιοπυρηνικά διατομικά μόρια της 1ης και 2ης περιόδου. Τάξη δεσμού. • Φυσικο-χημικές και φαρμακευτικές ιδιότητες των χημικών ενώσεων και μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις. • Μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις και η δράση των φαρμάκων. Ενότητα 3. ΣΥΜΠΛΟΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΜΠΛΟΚΟΘΕΡΑΠΕΙΑ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Ορισμός των σύμπλοκων ενώσεων ή ενώσεων συναρμογής. • Υποκαταστάτες (ligands), πολυδραστικός/ μονοδραστικός/ χηλικός υποκαταστάτης και χηλικά σύμπλοκα. • Σταθερότητα των σύμπλοκων. Σταθερότητα των σύμπλοκων με βάση την θεωρία σκληρών και μαλακών οξέων και βάσεων. • Σταθερότητα χηλικών ενώσεων. • Παραδείγματα σύμπλοκων με βιολογική σημασία: συμπλοκοποιημένος σίδηρος στην αίμη, , ανθρακική ανυδράση. • Συμπλοκοθεραπεία (chelation therapy) και οι παθολογικές καταστάσεις που εφαρμόζεται. Συμπλοκοποιητες που βρίσκουν χρήση στην συμπλοκοθεραπεία και αντίστοιχα φαρμακευτικά σκευάσματα. Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Φύση δεσμού στα σύμπλοκα: θεωρία δεσμού-σθένους, θεωρία κρυσταλλικού πεδίου. • Φασματοσκοπικές και μαγνητικές ιδιότητες των συμπλόκων και ερμηνεία τους με βάση τις θεωρίες δεσμού-σθένους και κρυσταλλικού πεδίου. • Στερεοχημική δομή των συμπλόκων Ενότητα 4. ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ KAI ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ TOY ΣΩΜΑΤΟΣ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Ιδιότητες των ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων. • Ηλεκτρολύτες του εξωκυττάριου - και ενδοκυττάριου υγρού. • Οξέα-βάσεις κατά Lewis. • pH του αίματος και οι διακυμάνσεις του. • Ρυθμιστικά διαλύματα, χωρητικότητα του ρυθμιστικού διαλύματος. • Εξίσωση Henderson-Hasselbalch και παρασκευή των ρυθμιστικών διαλυμάτων. • Ρυθμιστικά συστήματα του αίματος. • Επιδράσεις του CO2, των HCO-3 και του H2CO3 στο pH του αίματος. Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Ιοντισμός και απορρόφηση των φαρμάκων Ενότητα 5. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Συστήματα διασποράς: μίγματα, κολλοειδή συστήματα, διαλύματα. • Διαλυτότητα, ακόρεστα, κορεσμένα και υπέρκορα διαλύματα. Τρόποι εκφράσεως της συγκέντρωσης. • Υδροφιλικότητα / υδροφοβικότητα / λιποφιλικότητα των χημικών ενώσεων και πρόβλεψη των ιδιοτήτων αυτών από την μελέτη της χημικής δομής της ένωσης. Υδρόφιλες λειτουργικές ομάδες. • Προσθετικές ιδιότητες των διαλυμάτων: ώσμωση. Υποτονικά, ισοτονικά και υπερτονικά διαλύματα. Πλασμόλυση και αιμόλυση. • Κολλοειδή συστήματα: αερόλυμα, γαλάκτωμα, αιώρημα. • Κολλοειδή συστήματα στο ύδωρ: υδρόφοβα και υδρόφιλα κολλοειδή. Θρόμβωση κολλοειδούς και οι μηχανισμοί της. • Αύξηση υδατοδιαλυτότητας μιας ξενοβιοτικής ουσίας ως τρόπος αποτοξίνωσης του οργανισμού. Ενότητα 6. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Συζυγιακά συστήματα. • Ηλεκτρονιακά φαινόμενα και κατανομή του ηλεκτρονιακού νέφους στα μόρια: Επαγωγικό (Ι) και συζυγιακό (R) φαινόμενο. Συντονισμός. • Ταξινόμηση αντιδράσεων και αντιδραστηρίων στην οργανική χημεία. Πυρηνόφιλα και ηλεκτρονιόφιλα αντιδραστήρια, ελεύθερες ρίζες. • Δραστικές ενώσεις οξυγόνου, οξειδωτικό στρες και υγεία του ανθρώπου. • Λειτουργικές ομάδες των οργανικών ενώσεων και ο ρόλος τους στον σχεδιασμό νέων φαρμάκων. Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Καρβανιόντα και καρβοκατιόντα • Βασικά βήματα στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων: εντοπισµός αρχικών βιοδραστικών δοµών (hit compounds), μετάβαση σε ενώσεις οδηγούς (lead compounds) Ενότητα 7. ΣΤΕΡΕΟΧΗΜΕΙΑ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Στερεοχημεία και στερεοϊσομέρεια. • Ισομερή κατοπτρικού ειδώλου /εναντιομερή / οπτικοί αντίποδες • Χειρόμορφες (chiral)/ μη χειρόμορφες (achiral) ενώσεις • Ασύμμετρο (χειρόμορφο, στερεογονικό) κέντρο • Οπτική ενεργότητα, (+) – δεξιόστροφο και (-) – αριστερόστροφο εναντιομερές. • Ρακεμικό μίγμα, ρακεμοποίηση. • Προβολές κατά Fischer • Περιγραφή της απόλυτης στερεοχημικής δομής των εναντιομερών με συμβολα D,L. • Περιγραφή στερεοδιάταξης των χειρόμορφων κέντρων του μορίου σύμφωνα με τους κανόνες CHAN-INGOLD-PRELOG και τα σύμβολα R-S. • Διαστερεοϊσομέρεια, μεσομορφές. • Γεωμετρική ισομέρεια : CIS - TRANS, Z-E, προτεραιότητα υποκαταστατών. • Μηχανισμοί αντιδράσεων πυρηνόφιλης υποκαταστάσεως SN1 , SN2 . Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Ειδική στροφική ικανότητα. • Διαχωρισμός και απομόνωση εναντιομερών. • Υπόθεση θαλιδομίδης - τυπικό παράδειγμα ουσίας της οποίας τα δύο εναντιομερή εμφανίζουν τελείως διαφορετική φαρμακολογική δράση. • Στερεοεκλεκτικότητα των ενζύμων. Ενότητα 8. ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ-ΑΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ-ΣΤΕΡΟΕΙΔΗ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Γενικές ιδιότητες και σπουδαιότερες αντιδράσεις υδρογονανθράκων. Αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης προσθήκης, υδρογόνωση, υδραλογόνωση, ενυδάτωση ακόρεστων υδρογονανθράκων. • Αρωματικοί υδρογονάνθρακες: αρωματικός χαρακτήρας, κανόνας του HUCKEL. Ηλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση – χαρακτηριστική αντίδραση αρωματικών υδραγονανθράκων. • Παραδείγματα υδρογονανθράκων στα βιολογικά συστήματα. • Ενεργεία συντονισμού, αρωματική σταθεροποίηση. Ενότητα 9. ΑΠΛΕΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥΧΕΣ, ΘΕΙΟΥΧΕΣ & ΑΖΩΤΟΥΧΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Αλκοόλες: ιδιότητες (υδατοδιαλυτότητα, οξύτητα), παραγωγή (με αναγωγή αλδεϋδών, κετονών, με ενυδάτωση αλκενίων), αντιδράσεις (οξείδωσης, αφυδάτωσης, εστεροποίησης, πυρηνόφιλη υποκατάσταση). • Φαινόλες: Ιδιότητες: υδατοδιαλυτότητα, οξύτητα • Θειόλες: ιδιότητες (υδατοδιαλυτότητα, οξύτητα), αντιδράσεις (ήπια και δραστική οξείδωση), δισουλφιδικός δεσμός και βιολογική σημασία του. • Σουλφονικά οξέα και τα παράγωγα του 4-αμίνοβενζολοσουλφονικού οξέος - τα φάρμακα των σουλφοναμιδίων. • Αλειφατικές αμίνες: πρωτοταγής, δευτεροταγής, τριτοταγής. Γενικές ιδιότητες - βασικός χαρακτήρας τους. Χαρακτηριστικές αντιδράσεις. • Αρωματικές αμίνες: γενικές ιδιότητες και η σύγκριση των ιδιοτήτων τους με τις ιδιότητες των αλειφατικών αμινών. • Άλατα του αλειφατικού τεταρτοταγούς αμμωνίου. • Αμίδια. Ιμίνες, αμινοαλκοόλες. Ενότητα 10. ΚΑΡΒΟΝΥΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ & ΚΑΡΒΟΞΥΛΙΚΑ ΟΞΕΑ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Φυσικοχημικές ιδιότητες καρβονυλίου, πόλωση, ηλεκτρονιόφιλη και πυρηνόφιλη προσβολή • Ταυτομέρεια ενόλης – κετόνης, ταυτομερή. • Αντιδράσεις πυρηνόφιλης προσθήκης. Ημιακετάλες, ημικετάλες, ακετάλες, κετάλες. Αντιδράσεις συμπυκνώσεως με αμίνες (R-NH2). Ιμίνες – βάσεις του Schiff. • Αλδολική συμπύκνωση. • Κετοξέα, κετόνες ούρων, κετοξέωση. Αίτια κετοξέωσης και κετονουρίας. • Γενικές ιδιότητες καρβοξυλικής ομάδας: ιοντισμός, συντονισμός. • Ακυλοπαράγωγα οξέων: ακυλαλογονίδια, ανυδρίτες, εστέρες, αμίδια. • Μηχανισμός σχηματισμού και υδρόλυσης εστέρων καρβοξυλικών οξέων. • Δικαρβοξυλικά οξέα, υδροξυ-οξέα, κετονο-οξέα και ακόρεστα οξέα: Ιδιαίτερες ιδιότητες και μέλη με βιολογικό ενδιαφέρον. Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Τοξική δράση της φορμαλδεϋδης και ακεταλδεϋδης, αντιμετώπιση δηλητηριάσεων με μεθανόλη (ξυλόπνευμα). Ενότητα 11. ΕΤΕΡΟΚΥΚΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ - ΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΑ • Ορισμός ετεροκυκλικών ενώσεων. • Πενταμελείς ετεροκυκλικές ενώσεις με ένα ετεροάτομο και τα παράγωγά τους: πυρρόλιο (προλίνη, πορφυρίνη), ιμιδαζόλιο (ιστιδίνη) θειοφαίνιο (βιοτίνη). Χημικές ιδιότητες: αρωματικότητα, συμμετοχή στις αντιδράσεις πυρηνόφιλής ή ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης, οξεο-βασικές ιδιότητες. • Πενταμελείς ετεροκυκλικές ενώσεις με δύο ετεροάτομα: ιμιδαζόλιο και τα παράγωγά του ιστιδίνη και ισταμίνη, θειαζόλιο (θειαμίνη – βιταμίνη Β1) • Εξαμελείς ετεροκυκλικές ενώσεις με ένα ετεροάτομο και τα παράγωγά τους: πυριδίνη (NAD+ , NADP+ , πυριδοξάλη). Χημικές ιδιότητες της πυριδίνης: αρωματικότητα, συμμετοχή στις αντιδράσεις πυρηνόφιλης ή ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης, οξεο-βασικές ιδιότητες. • Εξαμελείς ετεροκυκλικές ενώσεις με δύο ετεροάτομα και τα παράγωγά τους πυριμιδίνη (ουρακίλη, θυμίνη, κυτοσίνη). • Συμπυκνωμένοι ετεροκυκλικοί δακτυλιοι και τα παραγωγά τούς: ινδόλιο (τρυπτοφάνη), πουρίνη (αδενίνη, γουανίνη), ισοαλλοξαζίνη (ριβοφλαβίνη, FAD, FMN), πτεριδίνη (φολικό οξύ). • Δομή και ιδιότητες των νουκλεοσιδίων και νουκλεοτιδίων Ενότητα 12. ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ ΚΑΙ ΠΕΠΤΙΔΙΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Βιολογικές λειτουργίες αμινοξέων • Κοινή χημική δομή, στερεοχημεία, κοινές χημικές ιδιότητες, ιονισμός • Χημική δομή των 20 πρωτεϊνογόνων αμινοξέων: Υδρόφοβα, Πολικά, Φορτισμένα • Απαραίτητα αμινοξέα, τροποποιήσεις & παράγωγα αμινοξέων • Φασματοσκοπικές ιδιότητες και βιολογικά σημαντικές αντιδράσεις • Ανίχνευση & ανάλυση • Πεπτίδια & πεπτιδικός δεσμός, σημαντικά πεπτίδια Τι πρέπει να έχουν ακούσει οι φοιτητές: • Διαγνωστική σημασία ανάλυσης αμινοξέων Ενότητα 13. ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Γενικές λειτουργίες πρωτεϊνών • Μοριακές αλληλεπιδράσεις που καθορίζουν την πρωτεϊνική δομή και λειτουργία • Επίπεδα μοριακής οργάνωσης • Πρωτοταγής δομή • Φυσικοχημικές ιδιότητες – Διαλυτότητα • Τρισδιάστατη δομή – Περιορισμοί • Δευτεροταγής δομή: α-έλικα, β-πτύχωση, στροφές & θηλιές • Τριτοταγής δομή Ο ρόλος των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων Το παράδειγμα της μυοσφαιρίνης Ο ρόλος των δισουλφιδικών δεσμών • Τεταρτοταγής δομή • Αναπαράσταση δομής πρωτεϊνών • Πειραματικός προσδιορισμός δομής πρωτεϊνών • Αναδίπλωση πρωτεϊνών Το πείραμα του C. Anfinsen Ο ρόλος των αμινοξέων, Συσσωρευτική επιλογή, Μοριακοί συνοδοί Θανατηφόρα λάθη: Αμυλοειδώσεις, εγκεφαλοπάθειες, ασθένειες prion Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει • για το διάγραμμα Rachamandran και τις δυνατές τιμές των γωνιών φ και ψ του πεπτιδικού δεσμού • για τις υπερδευτεροταγείς δομές (μοτίβα) και δομικές επικράτειες των πρωτεϊνών • για τις ενδογενώς αδόμητες & μεταμορφικές πρωτεΐνες • για τις τράπεζες πληροφοριών των πρωτεϊνών • για τα μοντέλα και τις υπολογιστικές μέθοδους αναδίπλωσης πρωτεϊνών Ενότητα 14. ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ & ΛΙΠΙΔΙΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Βασική χημική δομή, λειτουργίες, κατηγορίες και στερεο-ισομέρεια υδατανθρακών • Κοινοί μονοσακχαρίτες: Κυκλικές δομές & πολυστροφισμός Αναγωγικά σάκχαρα, Γλυκιωμένη αιμοσφαιρίνη Παράγωγα εξοζών • Γλυκοζιτικός δεσμός • Κοινοί δισακχαρίτες • Πολυσακχαρίτες: Άμυλο/Γλυκογόνο, Κυτταρίνη, χιτίνη • Γλυκοπρωτεΐνες, Πρωτεογλυκάνες, Γλυκοζαμινογλυκάνες, Γλυκολιπίδια • Βιολογικός ρόλος & Κατηγορίες λιπιδίων • Λιπαρά οξέα: Χημική δομή, ιδιότητες, Ονοματολογία • Τριακυλογλυκερόλες: Χημική δομή, ιδιότητες • Φωσφολιπίδια: Χημική δομή, ιδιότητες Φωσφογλυκεριδίων & Σφιγγολιπιδίων • Γλυκολιπίδια & Αιθερικά λιπίδια • Στεροειδή: Χοληστερόλη & παράγωγα, Βιταμίνη D Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει • για τις λεκτίνες • για τις ομάδες αίματος Ενότητα 15. ΧΗΜΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Σε ποιες ερωτήσεις απαντάει η χημική θερμοδυναμική. • Ενθαλπία, εντροπία και ελεύθερη ενέργεια μίας χημικής η βιοχημικής αντίδρασης. Έργο και ελεύθερη ενέργεια. Πρότυπη ελεύθερη ενέργεια. Εξώθερμη / ενδόθερμη αντίδραση. Εξεργονικές / ενδεργονικές αντιδράσεις • Σταθερά ισορροπίας μίας αντίδρασης. Παράγοντες που επηρεάζουν την σταθερά ισορροπίας – εξίσωση VAN’T HOFF. • Ελεύθερη ενεργεία και σταθερά ισορροπίας ΔGo = - RT ln Kισορ • Νόμος του HESS, αρχή του LE CHATELIER. • Σύζευξη των χημικών και βιοχημικών αντιδράσεων. Τι είναι χημικό ενδιάμεσο και ο ρόλος του στην σύζευξη; • Πειραματικός προσδιορισμός ενθαλπίας, εντροπίας και ελεύθερης ενέργειας Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει • Ανοικτό, κλειστό και απομονωμένο θερμοδυναμικό σύστημα. • Στατιστική ερμηνεία της εντροπίας. • Χημικό δυναμικό. Ενότητα 16. ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ - ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Ταχύτητα των χημικών αντιδράσεων, νόμος της ταχύτητας, τάξη της αντίδρασης. • Αντιδράσεις μηδενικής, πρώτης και δεύτερης τάξεως και μαθηματική περιγραφή τους με διαφορικές η ολοκληρωμένες εξισώσεις. Χρόνος ημιζωής (υποδιπλασιασμού) και εξάρτηση από την αρχική συγκέντρωση. • Μοριακότητα χημικών αντιδράσεων. • Θεωρία των μοριακών συγκρούσεων. Ενέργεια ενεργοποιήσεως μιας αντίδρασης. Εξίσωση Arrhenious. Παραδείγματα πυρηνόφιλων – ηλεκτρονιόφιλων αντιδράσεων. Τι πρέπει να έχουν ακούσει: • Πειραματικός προσδιορισμός νόμου της ταχύτητας. Σχέση νόμου της ταχύτητας και μηχανισμού μιας χημικής αντίδρασης. • Πειραματικός προσδιορισμός ενέργειας ενεργοποιήσεως και της σταθεράς ταχύτητας μίας χημικής αντίδρασης. • Παραλληλισμοί χημικής κινητικής και φαρμακοκινητικής. Ενότητα 17. ΕΝΖΥΜΑ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΖΥΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Γενικά χαρακτηριστικά, κλινικές εφαρμογές, λειτουργία, συμπαράγοντες ενζύμων • Ταξινόμηση & Ονοματολογία ενζύμων • Θερμοδυναμική & Μεταβατική κατάσταση Ενζυμικής αντίδρασης • Ενεργό κέντρο ενζύμων: Χαρακτηριστικά, Μοντέλα, Ενέργεια πρόσδεσης • Το μοντέλο της σταθερής κατάστασης στην ενζυμική κινητική • Η εξίσωση Michaelis-Menten • Η σημασία της Vmax, της KM και της καμπύλης Michaelis-Menten • Οι τιμές Vmax και KM, Αριθμός μετατροπής, Σταθερά εξειδίκευσης • Πειραματικός προσδιορισμός Vmax και KM • Διάγραμμα διπλού αντιστρόφου • Φυσιολογική σημασία Vmax και KM: Ευαισθησία στο αλκοόλ, Η τύχη της γλυκόζης, Διάγνωση – Θεραπεία Ενότητα 18. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΩΝ ΕΝΖΥΜΩΝ. • Βασικές αρχές ρύθμισης της ενζυμικής δραστικότητας: • Αλλοστερική ρύθμιση: Χαρακτηριστικά αλλοστερικών ενζύμων Σιγμοειδής καμπύλη V vs [S], Δύο μορφές (R και T), Μοντέλα Αλλοστερικοί τροποποιητές Συνεργειακές ιδιότητες Επανατροφοδοτική αναστολή Καταλυτικές/Ρυθμιστικές υπομονάδες • Ισοένζυμα • Ρύθμιση με ομοιοπολική τροποποίηση • Πρωτεολυτική διάσπαση - Ζυμογόνα Ενότητα 19. ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΕΝΖΥΜΩΝ • Βασικές αρχές κατάλυσης Ομοιοπολική, Γενική οξεοβασική, ιόντος μετάλλου, με προσέγγιση • Επίδραση θερμοκρασία και pH • Ενζυμικοί αναστολείς Είδη αναστολής και κινητική διάκριση Οι αναστολείς ως εργαλεία μελέτης των ενζύμων Οι αναστολείς ως φάρμακα • Στρατηγικές κατάλυσης πρωτεασών σερίνης Χυμοθρυψίνη, Θρυψίνη, Ελαστάση Εξειδίκευση, Ρόλος σερίνης ενεργού κέντρου, Καταλυτική τριάδα Τετραεδρική μεταβατική κατάσταση • Στρατηγικές κατάλυσης άλλων πρωτεασών • Ένζυμα με μεγάλη ταχύτητα: Ανθρακικές ανυδράσες • Ένζυμα με μεγάλη εξειδίκευση: Περιοριστικές ενδονουκλεάσες ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ Ενότητα Φ1. ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • Φασματοσκοπία ορατού και υπεριώδους – φυσικοχημική βάση της μεθόδου. Νόμος LAMBERT - BEER. Μοριακός συντελεστής απορροφητικότητας. Αρχές ποιοτικής και ποσοτικής ανάλυσης με χρήση φασματοσκοπίας ορατού και υπεριώδους: πρότυπα διαλύματα, βαθμονόμηση του οργάνου, καμπύλη αναφοράς. • Χρωματογραφία - φυσικοχημική βάση της μεθόδου. Αέρια και υγρή χρωματογραφία. Χρωματογραφία κατανομής, ιονανταλλαγής, πηκτής. Παραδείγματα εφαρμογών στην κλινική χημεία και μελέτη των πρωτεϊνών. • Φασματοσκοπία μαζών - φυσικοχημική βάση της μεθόδου, ο ρόλος της στις συνδυασμένες τεχνικές χρωματογραφίας-φασματοσκοπίας μαζών. Παραδείγματα εφαρμογών στην κλινική χημεία/βιοχημεία και τοξικολογία. • Εκτίμηση μετρήσεων και αποτελεσμάτων: ακρίβεια, επαναληψιμότητα, τυχαία και συστηματικά σφάλματα. Ενότητα Φ2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Τι πρέπει να ξέρουν καλά οι φοιτητές: • τις βασικές αρχές των μεθόδων απομόνωσης, καθαρισμού και ανάλυσης πρωτεϊνών: διαφορική φυγοκέντρηση, κλασματική καθίζηση, διαπίδυση, χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας, χρωματογραφία στήλης, ηλεκτροφόρηση, ισοηλεκτρική εστίαση, υπερφυγοκέντρηση, φασματοσκοπία μαζών. • Ηλεκτροφόρηση φυσικοχημική βάση της μεθόδου και παραδείγματα εφαρμογών. • τις βασικές αρχές της μεθοδολογίας προσδιορισμού της αμινοξικής αλληλουχίας • τις βασικές αρχές των ανοσολογικών τεχνικών που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση πρωτεϊνών (ELISA, ανοσοαποτύπωση, μικροσκοπία ανοσο-φθορισμού). Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει • για τον ορισμό και σημασία του πρωτεώματος και τη σχέση του με το γονιδίωμα • για την βασική δομή και ιδιότητες των αντισωμάτων • για την σημασία και τον τρόπο παρασκευής μονοκλωνικών αντισωμάτων • για την μεθοδολογία προσδιορισμού της δομής με κρυσταλλογραφία μέσω ακτίνων Χ και NMR.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία:	• Σημειώσεις από τις παραδόσεις – Αναρτημένες στο e-class. • Α.Τσακάλωφ «Ιατρική Χημεία σε ερωτήσεις και απαντήσεις» – Αναρτημένη στο e-class. • Berg J. L., Tymoczko J. M. & L. Stryer: ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ. • Βάρβογλης Α. Γ. Επίτομη οργανική χημεία, Εκδόσεις Ζήτη. • G.A. TAYLOR Οργανική Χημεία για Ιατρικές και Βιολογικές Επιστήμες. • Raymond Chang “Physical Chemistry for the Chemical and Biological Sciences”, University Science Books. • Caret Robert L.,Denniston Katherine J.,Topping Joseph J. «Αρχές & εφαρμογές της ανοργάνου, οργανικής & βιολογικής χημείας» Εκδόσεις Πασχαλίδης.