Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Hóa sinh do Trường Cao đẳng Y tế Sơn La ban hành (theo Quyết định năm 2021) do ThS. Phạm Thị Thanh Tâm và ThS. Tòng Thị Thanh biên soạn. Học phần mang mã số 420110, có thời lượng 30 giờ (2 đơn vị học trình/tín chỉ), được xếp trong khối môn học cơ sở ngành (nhóm II.1) thuộc chương trình đào tạo ngành Dược trình độ Cao đẳng có tổng khối lượng 123 tín chỉ (2805 giờ). Môn học có mối liên hệ trực tiếp với các học phần trước như Hóa đại cương - vô cơ (420111), Hóa hữu cơ (420112), Giải phẫu – Sinh lý (420109), đồng thời tạo tiền đề cho các môn học chuyên môn như Hóa dược (420118), Dược lý I - II (420121, 420122), Bào chế (420117) và Dược lâm sàng (420126).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo ba nhóm chuẩn đầu ra:

  • Về kiến thức (A1): Trình bày cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa và chức năng sinh học của các thành phần cấu tạo tế bào; mô tả các quá trình chuyển hóa chất và năng lượng trong cơ thể sống; phân tích cấu trúc và chức năng hóa sinh của các cơ quan chính (gan, thận, máu).
  • Về kỹ năng (B1): Vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích cơ chế bệnh sinh, hỗ trợ phát hiện, phòng và điều trị bệnh; áp dụng vào việc giải quyết các vấn đề chuyên môn Dược như cơ chế tác dụng của thuốc ở cấp độ tế bào và phân tử.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành năng lực tự học, nghiên cứu tài liệu khoa học, chịu trách nhiệm về tính chính xác của các kết quả phân tích trong hoạt động chuyên môn y dược.

Giáo trình được cấu trúc thành 2 phần chính với 14 chương: Phần 1 nghiên cứu cấu trúc, chức năng và chuyển hóa của các chất cơ bản (Glucid, Lipid, Acid amin - Protein, Hemoglobin, Acid nucleic, Enzym, Hormon, Chu trình Krebs); Phần 2 đề cập đến hóa sinh nước, chất vô cơ, máu, gan, thận và nước tiểu. Điểm đặc thù của tài liệu là định hướng chuyển hóa sinh học gắn liền với các ứng dụng xét nghiệm lâm sàng và cơ chế dược lý thực tế.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Toàn bộ chương trình gồm 14 chương với logic phát triển từ cấu trúc phân tử tĩnh đến chuyển hóa động và hóa sinh cơ quan:

  1. Chương 1 - Glucid (2 giờ): Trình bày định nghĩa polyhydroxy aldehyd hoặc polyhydroxy ceton; cấu trúc phân tử glucose dạng mạch thẳng (đồng phân D/L) và mạch vòng (dạng furan, pyran, đồng phân $\alpha$, $\beta$); phân loại monosaccarid (D-glucose, D-fructose, D-galactose), disaccarid (maltose, lactose, saccarose), polysaccarid thuần (tinh bột gồm 15-20% amylose liên kết $\alpha$-1,4 glucosid và 80-85% amylopectin phân nhánh $\alpha$-1,6 glucosid; glycogen; cellulose) và polysaccarid tạp (peptidoglycan, glucosaminoglycan, proteoglycan, glycoprotein, glycolipid). Khảo sát các phản ứng hóa học chính của glucose: oxy hóa C1 (thuốc thử Fehling, enzym Glucose oxydase), oxy hóa C6 tạo acid glucuronic tham gia khử độc bilirubin tại gan, phản ứng khử tạo sorbitol, và phản ứng cộng HCN tạo cyanhydrin giải thích cơ chế dùng glucose giải độc cyanid.
  2. Chương 2 - Lipid (2 giờ): Cung cấp định nghĩa ester của acid béo với alcol; giá trị năng lượng sinh học (1g lipid cung cấp 9,3 kcal so với 4,1 kcal của glucid và 4,2 kcal của protein); phân loại theo Bloor (lipid đơn giản, lipid phức tạp, tiền chất và dẫn xuất). Khảo sát danh pháp và cấu trúc các acid béo bão hòa (Lauric 12:0, Myristic 14:0, Palmitic 16:0, Stearic 18:0) và không bão hòa (Palmitoleic 16:1, Oleic 18:1, Linoleic 18:2); dẫn xuất acid arachidonic (prostaglandin, thrombosan, leucotrien); cấu trúc sterol (cholesterol) và dẫn xuất (hormon vỏ thượng thận, hormon sinh dục, acid mật); phản ứng thủy phân triglycerid và phản ứng peroxy hóa lipid (POL) tạo các gốc tự do ($RCOO^\bullet$, $RO^\bullet$, $OH^\bullet$).
  3. Chương 3 - Acid amin và Protein (2 giờ): Cung cấp công thức tổng quát $R\text{-}CH(NH_2)\text{-}COOH$ dạng $\alpha$-acid amin; phân loại 8 acid amin cần thiết (valin, leucin, isoleucin, lysin, methionin, phenylalanin, threonin, tryptophan); phân loại theo chuyển hóa (sinh đường, sinh ceton); tính chất lưỡng cực, phản ứng ninhydrin, phản ứng khử amin tạo $NH_3$; cấu tạo liên kết peptid và phản ứng Biure; 4 bậc cấu trúc không gian của protein (cấu trúc bậc I với ví dụ đột biến thay thế acid glutamic bằng valin ở vị trí số 6 chuỗi $\beta$ gây bệnh hồng cầu hình liềm; cấu trúc bậc II dạng xoắn $\alpha$ và gấp nếp $\beta$; cấu trúc bậc III với liên kết disulfid; cấu trúc bậc IV); tính chất hòa tan, kết tủa, biến tính protein bởi nhiệt độ, ion kim loại nặng ($Pb^{2+}$, $Hg^{2+}$).
  4. Chương 4 - Hemoglobin và Acid nucleic (2 giờ): Khảo sát cấu tạo phân tử Hemoglobin (Hb) gồm 4 nhân Hem (protoporphyrin IX liên kết $Fe^{2+}$) và 1 globin (2 chuỗi $\alpha$ gồm 141 acid amin, 2 chuỗi $\beta$ gồm 146 acid amin); chức năng gắn oxy thuận nghịch thành $HbO_2$, vận chuyển $CO_2$ và proton $H^+$ đóng vai trò hệ đệm máu; liên kết bền vững với CO tạo carboxyhemoglobin ($Hb\text{-}CO$); phản ứng oxy hóa $Fe^{2+}$ thành $Fe^{3+}$ tạo methemoglobin (MetHb); cấu trúc nucleotid (base purin/pyrimidin, đường ribose/deoxyribose, $H_3PO_4$); cấu trúc chuỗi xoắn kép ADN theo nguyên tắc bổ sung (A-T, G-C); cấu trúc và chức năng của 3 loại ARN (ARNm chiếm 5%, ARNt chiếm 15%, ARNr chiếm 80%).
  5. Chương 5 - Enzym (2 giờ): Bản chất chất xúc tác sinh học protein; phân loại enzym đơn giản (protein thuần) và enzym phức tạp gồm 2 thành phần (apoenzym quy định tính đặc hiệu và coenzym/nhóm ngoại quyết định kiểu phản ứng); ứng dụng enzym trong chẩn đoán, điều trị (bromelin, papain) và công nghiệp dược phẩm.
  6. Chương 6 đến Chương 14 (từ 2 đến 3 giờ/chương): Nghiên cứu Hormon (Chương 6); Trao đổi chất, oxy hóa sinh học, chu trình Krebs (Chương 7); Chuyển hóa Glucid (Chương 8); Chuyển hóa Lipid (Chương 9); Chuyển hóa protein và acid nucleic (Chương 10 - 3 giờ); Sự trao đổi nước và các chất vô cơ (Chương 11); Hóa sinh máu (Chương 12); Hóa sinh Gan (Chương 13); Hóa sinh thận và nước tiểu (Chương 14).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập các khối kiến thức sinh hóa cơ bản bao gồm:

  • Nguyên lý cấu trúc - chức năng sinh học: Mối quan hệ giữa cấu hình không gian phân tử sinh học (đồng phân D/L của monosaccarid, cấu hình lập thể acid béo, 4 bậc cấu trúc protein, cấu trúc xoắn kép ADN) với khả năng thực hiện chức năng sinh lý đặc hiệu.
  • Nhiệt động học và xúc tác sinh học: Cơ chế hoạt động của hệ thống enzym, coenzym và chuỗi hô hấp tế bào/chu trình Krebs trong việc điều hòa năng lượng ATP.
  • Cơ chế cân bằng nội môi: Nguyên lý điều hòa pH thông qua hệ thống đệm Hemoglobin, chuyển hóa nước - điện giải, chức năng chuyển hóa khử độc của gan và chức năng lọc, tái hấp thu, bài tiết của thận.

Kỹ năng phát triển

Thông qua nội dung các chương, sinh viên hình thành các kỹ năng chuyên môn:

  • Kỹ năng phân tích phản ứng hóa sinh: Viết và giải thích cơ chế các phản ứng định tính, định lượng glucose (phản ứng Fehling, Glucose oxydase), phản ứng màu của protein (Biure, Ninhydrin), phản ứng thủy phân lipid.
  • Kỹ năng giải thích hiện tượng bệnh lý và ngộ độc: Giải thích nguyên nhân thiếu hụt men tiêu hóa đường (lactase, saccarase), rối loạn chuyển hóa galactose bẩm sinh, ngộ độc khí CO, ngộ độc sắn chứa cyanid, cơ chế gây xơ vữa động mạch từ chuyển hóa cholesterol và lipoprotein.
  • Kỹ năng ứng dụng trong dược lý học: Phân tích cơ chế tác dụng của thuốc ở mức phân tử (tác dụng của dẫn xuất prostaglandin, leucotrien), cơ chế sử dụng chất khử (vitamin C, xanh methylen) trong điều trị MetHb, và sử dụng protein trong việc giải độc kim loại nặng.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình quy định cụ thể phương pháp tổ chức dạy học và các tiêu chuẩn đánh giá theo quy chế đào tạo hiện hành:

Phương pháp sư phạm của giảng viên

  • Giảng dạy lý thuyết: Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực bao gồm thuyết trình định hướng, vấn đáp gợi mở, phương pháp dạy học giải quyết vấn đề (Problem-based learning) dựa trên các tình huống bệnh lý và dược học thực tế.
  • Tổ chức thảo luận nhóm: Phân chia nhóm sinh viên (quy mô tiêu chuẩn 8–10 người), giao chủ đề bài học trước khi lên lớp, định hướng các nội dung trọng tâm cần phân tích, tổng kết và giải đáp thắc mắc.

Yêu cầu học tập đối với sinh viên

  • Chuẩn bị bài: Nghiên cứu bài giảng trước khi đến lớp; khai thác hệ thống tài liệu tham khảo theo danh mục hướng dẫn (sách giáo trình, thư viện số, trang web chuyên ngành).
  • Tự học và làm việc nhóm: Nhóm trưởng phân công từng thành viên nghiên cứu các phần chuyên biệt trong chủ đề; cả nhóm thảo luận, tổng hợp thông tin, hoàn thiện bài tập và nộp báo cáo đúng hạn quy định.
  • Quy định chuyên cần: Tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng lý thuyết. Sinh viên vắng trên 30% số tiết quy định buộc phải học lại học phần, không đủ điều kiện dự thi kết thúc môn.

Phương pháp kiểm tra, đánh giá

Học phần thực hiện theo quy chế ban hành kèm Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, cụ thể:

  • Cơ cấu điểm:
    • Điểm quá trình (trọng số 40%): Bao gồm điểm kiểm tra thường xuyên (hệ số 1, thực hiện viết tự luận cải tiến sau 17 giờ học/khi hoàn thành bài 4) và điểm kiểm tra định kỳ (hệ số 2, viết tự luận cải tiến sau 26 giờ học/khi hoàn thành bài 13).
    • Điểm thi kết thúc môn học (trọng số 60%): Thực hiện viết tự luận cải tiến sau khi hoàn thành 30 giờ của chương trình.
  • Thang điểm: Chấm theo thang điểm 10, làm tròn đến một chữ số thập phân cho cả điểm thành phần và điểm tổng kết môn học.
  • Tiêu chí đánh giá: Kiểm tra toàn diện chuẩn đầu ra về kiến thức ($A1, A2, A3$), kỹ năng ($B1, B2$), năng lực tự chủ và trách nhiệm ($C1, C2$).

Điểm nổi bật và cập nhật

  1. Khung tham chiếu học thuật chuẩn hóa: Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên giáo trình Hóa sinh học (Sách đào tạo Dược sĩ đại học năm 2015 do TS. Nguyễn Văn Rư và GS. Nguyễn Xuân Thắng chủ biên, NXB Y học phát hành) cùng tài liệu Thực hành Hóa sinh (Trường Đại học Dược Hà Nội, 2017). Khung kiến thức đảm bảo tính chuẩn xác khoa học nhưng được tinh gọn để tương thích với thời lượng 30 giờ của hệ Cao đẳng.
  2. Tuân thủ quy định chuẩn năng lực nghề nghiệp: Cấu trúc chương trình bám sát quy định khối lượng kiến thức tối thiểu theo Thông tư số 54/2018/TT-BLĐTBXH ngày 28/12/2018 của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội đối với khối ngành sức khỏe trình độ cao đẳng.
  3. Gắn kết trực tiếp giữa lý thuyết hóa sinh và thực tế Y - Dược:
    • Minh họa rõ nét vai trò của phản ứng enzym Glucose oxydase trong sản xuất que thử và xét nghiệm định lượng đường huyết, đường niệu phục vụ chẩn đoán đái tháo đường.
    • Giải thích ứng dụng của acid glucuronic trong phản ứng liên hợp khử độc bilirubin tự do tại tế bào gan.
    • Trình bày cơ chế gây độc của phản ứng peroxy hóa lipid (POL) giải phóng các gốc tự do dẫn tới phá hủy cấu trúc màng tế bào.
    • Ứng dụng phản ứng màu Ninhydrin và Biure trong kỹ thuật sắc ký định tính, định lượng acid amin và xác định hàm lượng protein trong huyết thanh, dịch tủy sống.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên chuyên ngành:
    • Sinh viên Cao đẳng Dược hệ chính quy tại Trường Cao đẳng Y tế Sơn La (và các cơ sở đào tạo y dược tương đương).
    • Sinh viên Cao đẳng Điều dưỡng hệ chính quy sử dụng học phần làm kiến thức cơ sở phục vụ cho các môn học Bệnh học, Dược lý và Chăm sóc người bệnh.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức chung và các môn cơ sở nền tảng: Sinh học (420107), Giải phẫu – Sinh lý (420109), Hóa đại cương - vô cơ (420111), Hóa hữu cơ (420112) và Hóa phân tích (420114).
  • Giảng viên và cán bộ quản lý đào tạo: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn, làm căn cứ xây dựng đề cương chi tiết, lập kế hoạch bài giảng lý thuyết (28 giờ) và thiết kế bộ công cụ kiểm tra đánh giá (02 giờ).
  • Tài liệu tự học và tra cứu: Phục vụ sinh viên ngành y tế tra cứu nhanh các công thức cấu tạo, tên gọi danh pháp quốc tế, bảng phân loại các hợp chất sinh học và cơ chế chuyển hóa cơ bản.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Tài liệu được biên soạn phục vụ đào tạo trình độ Cao đẳng hệ chính quy thuộc khối ngành Sức khỏe, trọng tâm là ngành Dược và ngành Điều dưỡng theo chương trình đào tạo của Trường Cao đẳng Y tế Sơn La.

2. Cần trang bị kiến thức nền tảng nào trước khi học giáo trình này?

Người học cần nắm vững kiến thức các môn cơ sở gồm: Hóa học vô cơ, Hóa học hữu cơ (các nhóm chức aldehyd, ceton, alcol, acid carboxylic, amin, liên kết ester, liên kết peptid), Hóa phân tích, Sinh học tế bào và Giải phẫu - Sinh lý học người.

3. Giáo trình có điểm gì khác biệt so với các tài liệu hóa sinh đại cương?

Nội dung giáo trình tập trung lược bỏ các phần lý thuyết thuần túy, chú trọng phân tích cấu trúc - chức năng gắn liền với ứng dụng Y - Dược như: giải thích ngộ độc khí CO, ngộ độc sắn chứa cyanid, cơ chế hình thành sỏi, các phản ứng định tính/định lượng sinh hóa trong xét nghiệm lâm sàng và cơ chế dược lý của thuốc.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học cần nghiên cứu bài đọc trước giờ giảng, hoàn thiện hệ thống câu hỏi lượng giá ở cuối mỗi chương (ví dụ: giải thích hiện tượng trứng ung có mùi thối, phản ứng đông tụ gạch cua khi nấu canh, ứng dụng sữa đậu nành giải độc kim loại nặng), kết hợp tham gia thảo luận nhóm 8-10 người và đối chiếu lý thuyết với các môn Hóa dược, Dược lý.

5. Có những tài liệu bổ trợ nào đi kèm với giáo trình?

Các tài liệu tham khảo chính thống được quy định gồm:

  • Sách Hóa sinh học (Sách đào tạo Dược sĩ đại học, 2015) do TS. Nguyễn Văn Rư và GS. Nguyễn Xuân Thắng chủ biên (NXB Y học).
  • Tài liệu Thực hành Hóa sinh (Trường Đại học Dược Hà Nội, 2017).
  • Quy chế đào tạo và chuẩn đầu ra theo Thông tư số 54/2018/TT-BLĐTBXH và Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội.

Kết luận

Giáo trình Hóa sinh ngành Dược trình độ Cao đẳng của Trường Cao đẳng Y tế Sơn La cung cấp hệ thống dữ liệu khoa học về cấu trúc phân tử, tính chất lý hóa, động học enzym và các chu trình chuyển hóa sinh học trong cơ thể người. Với cấu trúc 14 chương được thiết kế trong thời lượng 30 giờ, tài liệu đáp ứng đầy đủ các chuẩn đầu ra kiến thức (A1), kỹ năng (B1) và năng lực tự chủ (C1). Lộ trình nội dung tạo nền tảng trực tiếp để người học tiếp thu các môn học chuyên môn Dược như Dược lý, Hóa dược, Kiểm nghiệm và Dược lâm sàng. Sinh viên và giảng viên có thể khai thác song song giáo trình cùng các tài liệu tham khảo chuẩn mực của Bộ Y tế và Đại học Dược Hà Nội để nâng cao hiệu quả đào tạo.