Chemia organiczna z biochemią

-

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

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

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

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

McMurry J. Chemia organiczna, PWN, Warszawa 2003.

Mastalerz P. Elementarna chemia organiczna, Wydawnictwo Chemiczne, Wrocław 2012.

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

Morrison R., Boyd R. Chemia Organiczna (t.1 i t. 2), PWN, Warszawa 1998.

Tymoczko J.L., Berg J.M., Stryer L. Biochemia. Krótki kurs. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2013.

Kączkowski J. Podstawy biochemii, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999.

wiedza - zna i rozumie

podstawowe związki organiczne i ich charakterystyczne reakcje

budowę chemiczną i znaczenie związków bioorganicznych wchodzących w skład komórki żywej

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

najistotniejsze wyróżniki biokatalizy i cechy charakterystyczne enzymów

podstawowe mechanizmy syntezy i znaczenie biologiczne najważniejszych wtórnych metabolitów roślinnych, związków toksycznych i allelopatycznych

umiejętności - potrafi

zaplanować i przeprowadzić proste eksperymenty chemiczne i biochemiczne

dokonać wyboru odpowiedniej metody analitycznej do pomiaru reakcji chemicznej i biochemicznej

dokonać analizy wyników eksperymentu laboratoryjnego oraz prawidłowo je zinterpretować

wyszukać źródłowe dane literaturowe korzystając z internetowych baz danych

kompetencje społeczne - jest gotów do

stosowania zasad bezpieczeństwa pracy i dbałości o stanowisko pracy w laboratorium chemicznym i biochemicznym

pracy zespołowej przy organizacji stanowiska badawczego i prowadzeniu eksperymentu

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

Test jednokrotnego wyboru (75% udziału w ocenie końcowej)

Sprawdzian z wiedzy. Ocena z ćwiczeń jest średnią arytmetyczną liczoną z ocen uzyskanych z poszczególnych zaliczeń bloków tematycznych (25% udziału w ocenie końcowej).