Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Chemia organiczna z biochemią

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: O.2s.CHE.NI.OOGXY
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Chemia organiczna z biochemią
Jednostka: Zakład Biochemii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: (brak danych)
Skrócony opis:

Prezentacja struktury i właściwości chemicznych najważniejszych związków organicznych, podstawowych mechanizmów reakcji chemicznych wynikających z ich budowy oraz funkcji biologicznych. Wprowadzenie do szeroko pojętej tematyki biochemicznej, dające możliwość poznania budowy chemicznej i znaczenia biologicznego najważniejszych składników komórkowych oraz przebiegu elementarnych procesów odpowiedzialnych za przemiany metaboliczne i bioenergetykę. Ćwiczenia laboratoryjne umożliwiają nabycie podstawowych umiejętności pracy w laboratorium biochemicznym, pozwalając na poznanie najważniejszych metod oznaczania wybranych, ważnych biochemicznie związków.

Pełny opis:

Charakterystyka podstawowych grup związków organicznych – nazewnictwo, systematyka i budowa: węglowodory, alkohole, aldehydy, kwasy karboksylowe, aminy, estry. Wiązania chemiczne, typy podstawników, struktura i izomeria związków organicznych. Związki aromatyczne, związki heterocykliczne.

Podstawowe typy i mechanizmy reakcji: reakcje jonowe, dysocjacji i hydrolizy, rodnikowe i kondensacji, polimeryzacji i polikondensacji, estryfikacji, eliminacji, addycji i substytucji, utleniania i redukcji.

Monosacharydy, disacharydy, oligosacharydy i polisacharydy – struktura i funkcja w komórkach. Rodzaje izomerii cukrowców, szeregi monosacharydów. Aminokwasy, peptydy i białka – budowa aminokwasów, powstawanie wiązania peptydowego, organizacja i motywy strukturalne białek, związek struktury białek z funkcją.

Lipidy – budowa, podział i właściwości, składniki chemiczne i organizacja błon biologicznych, podstawy transportu błonowego. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i hormony lipidowe. Kwasy nukleinowe – struktura, organizacja, elementy topologii. Najważniejsze nukleotydy komórkowe. Replikacja DNA, podstawy transkrypcji i translacji – biosynteza i kierowanie białek.

Enzymy – budowa i podział, podstawy katalizy enzymatycznej, modele działania enzymów, elementy kinetyki enzymatycznej, regulacja aktywności. Podstawy organizacji i regulacji metabolizmu komórkowego. Szlaki i cykle enzymatyczne, kompartymentacja, anabolizm i katabolizm.

Metabolizm węglowodanów: glikoliza i fosforylacja substratowa, glukoneogeneza, szlak pentozofosforanowy, rozkład glikogenu. Podstawy metabolizmu innych, wybranych, ważnych składników komórek: lipidów, białek i związków azotu.

Oddychanie komórkowe i podstawy bioenergetyki – cykl Krebsa, transport elektronów w łańcuchu oddechowym, fosforylacja oksydacyjna substratowa. Elementy metabolizmu związków wtórnych, wprowadzenie do fotosyntezy.

Rozpuszczalność, temperatura wrzenia, gęstość i barwa a budowa cząsteczkowa wybranych związków chemicznych. Rozpuszczalniki i ich zastosowanie. Otrzymywanie wybranych związków organicznych - benzoesanu sodu; porównanie rozpuszczalności kwasu benzoesowego i jego soli. Polarność, hydrofilowość i hydrofobowość – analizy wybranych związków. Równowagi kwasowo zasadowe na przykładzie kwasów karboksylowych.

Sole i estry wybranych związków organicznych -synteza estrów kwasu mrówkowego i octowego; synteza kwasu acetylosalicylowego i fluoresceiny. Reakcje hydrolizy, polikondensacji i polimeryzacji. Roztwory rzeczywiste i koloidalne.

Reakcje addycji substytucji oraz reakcje redoks na przykładzie wybranych związków organicznych: utlenianie węglowodorów i reakcje substytucji lub addycji bromu, utlenianie alkoholi, fenoli i kwasu szczawiowego, reakcja nitrowania związków aromatycznych.

Sacharydy i ich pochodne - analiza jakościowa, odczyny redukcyjne, hydroliza polisacharydów; ilościowe oznaczanie cukrowców (reakcja cyjanożelazianowa).

Aminokwasy– reakcje charakterystyczne, peptydy i białka – wykrywanie wiązania peptydowego (reakcja biuretowa), wysalanie, denaturacja i właściwości koloidalne roztworów białek, oznaczanie zawartości białka w materiale roślinnym metodą Lowry’ego

Lipidy: hydroliza lipidów złożonych i wykrywanie ich składników, oznaczanie liczb właściwych tłuszczów, analizy wybranych witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

Kwasy nukleinowe i kwasy organiczne występujące w owocach i warzywach: izolacja DNA z materiału roślinnego i RNA z drożdży oraz metody identyfikacji składników w hydrolizacie, reakcje odróżniające rodzaje kwasów nukleinowych, oznaczanie kwasowości w wybranych produktach roślinnych, analiza zawartości witaminy C w soku owocowym.

Oznaczanie aktywności wybranych enzymów z klasy oksydoreduktaz w materiale roślinnym (peroksydaza chrzanu, katalaza w soku ziemniaka, identyfikacja oksydaz fenolowych odpowiedzialnych za ciemnienie miąższu owoców i warzyw). Oznaczanie wybranych witamin rozpuszczalnych w wodzie (ryboflawina, tiamina).

Reakcje chemiczne charakterystyczne oraz oznaczanie wybranych roślinnych metabolitów wtórnych: związki pirolowe, fenolowe, flawonoidy, alkaloidy i glikozydy.

Literatura:

1. J. McMurry. Chemia organiczna. Wydawnictwo Naukowe PWN 2003.

2. P. Mastalerz. Elementarna chemia organiczna. Wydawnictwo chemiczne, Wrocław 2012.

3. R. Morrison, R. Boyd. Chemia Organiczna (t.1 i t. 2). Wydawnictwo Naukowe PWN 1998.

4. Kączkowski J. Podstawy biochemii. Wyd. Nauk. Techn., Warszawa 1999.

5. Hames D., Hooper N., Biochemia. Krótkie wykłady. Wyd. trzecie Wyd. Nauk. PWN 2009.

6. Berg J.M., Stryer L., Tymoczko J.L. Biochemia. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2009.

7. Alberts B. i in. Podstawy biologii komórki. Wyd. Nauk. PWN 2007.

8. Mathews, Van Holde. Biochemistry. The Benjamin/Cummings Pub. Com. Inc, 2001, CA. USA.

Efekty uczenia się:

Wiedza

Definiuje podstawowe związki organiczne i ich charakterystyczne reakcje.

Opisuje budowę chemiczną i znaczenie związków bioorganicznych wchodzących w skład komórki żywej

Prezentuje podstawy metabolizmu komórkowego i bioenergetyki: najważniejszych szlaków i cykli anabolizmu i katabolizmu oraz reakcji oddychania

Omawia najistotniejsze wyróżniki biokatalizy i cechy charakterystyczne enzymów.

Ma podstawową wiedzę dotyczącą syntezy i znaczenia biologicznego najważniejszych wtórnych metabolitów roślinnych, związków toksycznych i allelopatycznych.

Umiejętności

Wykazuje zdolność do zaplanowania i przeprowadzenia prostych eksperymentów chemicznych i biochemicznych.

Dokonuje wyboru odpowiedniej metody analitycznej do pomiaru reakcji chemicznej i biochemicznej.

Potrafi dokonać analizy wyników eksperymentu laboratoryjnego oraz prawidłowo je interpretuje.

Wyszukuje źródłowe dane literaturowe korzystając z internetowych baz danych.

Kompetencje społeczne

Zna i stosuje zasady bezpieczeństwa pracy w laboratorium biochemicznym i chemicznym

Posiada zdolność do pracy zespołowej przy organizacji i prowadzeniu pracy eksperymentalnej

Rozumie potrzebę ciągłego kształcenia się w celu poszerzania wiedzy, umiejętności i kompetencji (studia II stopnia, podyplomowe i inne)

Metody i kryteria oceniania:

Metody:

707 test jednokrotnego wyboru

101 sprawdzian wiedzy

201 sprawdzian umiejętności: wykonanie zadania obliczeniowego, analitycznego

711 rozwiązanie zadania problemowego

Na ocenę 5

Wiedza: Wyjaśnia reakcje chemii organicznej, uzasadnia mechanizmy funkcjonowania procesów biochemicznych, podsumowuje ich znacznie. Rozumie regulację i kontrolę procesów metabolicznych; rozpoznaje biochemiczny składu produktów ogrodniczych i ich znaczenie w dietetyce i medycynie

Umiejętności: Prawidłowo dobiera metodę analityczną, uzyskane dane oblicza bez błędów, w pełni interpretuje otrzymane wyniki

Kompetencje społeczne: Wykazuje inicjatywę i twórcze zaangażowanie w pracy zespołowej i indywidualnej, przestrzega przepisy BHP

Na ocenę 4

Wiedza: Zna i analizuje reakcje chemii organicznej i procesy biochemiczne oraz ocenia zależności pomiędzy nimi; ma świadomość biochemicznego składu produktów ogrodniczych i ich znaczenia w dietetyce i medycynie

Umiejętności: Potrafi szerzej interpretować metody badawcze stosowane w przedmiocie i przeprowadza obliczenia z niewielkimi błędami

Kompetencje społeczne: Potrafi pracować w zespole, przestrzega przepisy BHP

Na ocenę 3

Wiedza: Rozpoznaje podstawowe mechanizmy reakcji chemicznych i procesy biochemiczne, ale ich nie analizuje w stopniu wystarczającym

Umiejętności: Wymienia metody i zna ich zasadę; oblicza ze znaczącymi błędami

Kompetencje społeczne: Posiada ograniczoną zdolność pracy w zespole i przestrzega przepisy BHP

Na ocenę 2

Wiedza: Nie ma podstawowych wiadomości z chemii organicznej i procesów biochemicznych

Umiejętności: Nie zna metod badawczych stosowanych w chemii i biochemii, nie potrafi interpretować eksperymentów i dokonywać poprawnych obliczeń

Kompetencje społeczne: Nie przestrzega zasad pracy laboratoryjnej oraz nie ma zdolności do pracy w zespole

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-02-19)