Biochemia

KIERUNEK STUDIÓW: ROLNICTWO/ECTS: 4/semestr: 4

Profil: ogólnoakademicki/forma i poziom: SI

Status: kierunkowy

Wymagania wstępne: brak

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z molekularną organizacją życia, budową i właściwościami związków organicznych budujących organizmy, ich przemianami oraz mechanizmami regulacji procesów metabolicznych i przenoszenia energii. Studenci zostaną też zapoznani z podstawowymi technikami analiz biochemicznych.

Omówione zostaną zagadnienia związane z postrzeganiem przyrody jako zbioru funkcjonalnie ze sobą powiązanych prostych przemian decydujących o złożoności układów biologicznych dzięki wzajemnym powiązaniom i regulacjom.

Wykłady:

A Biochemia statyczna - budowa, właściwości oraz funkcje związków organicznych występujących w organizmach żywych - związek struktury z funkcją związków

1. Cukry (węglowodany) - budowa, podział, funkcje.

2. Lipidy - budowa, podział, funkcje, w tym błony komórkowe.

3. Aminokwasy i białka - budowa, podział, funkcje.

4-5. Enzymy (budowa, koenzymy, klasyfikacja, mechanizm działania, równowaga chemiczna, kinetyka reakcji, stymulacja i inhibicja, metody pomiaru).

6. Nukleotydy i kwasy nukleinowe.

B Biochemia dynamiczna

7. Biosynteza białek, podstawowe mechanizmy regulacji ekspresji genów.

8. Podstawowy metabolizm oddechowy - pozyskiwanie energii ze związków organicznych - oddychanie tlenowe i beztlenowe.

9. Procesy oddechowe i kataboliczne węglowodanów i lipidów

(mechanizmy, znaczenie ewolucyjne i środowiskowe).

10. Katabolizm węglowodanów i lipidów (mechanizmy, różnice między roślinami i zwierzętami, biochemiczne podstawy zasad prawidłowego odżywiania się).

11. Procesy anaboliczne lipidów, metabolity wtórne roślin pochodne lipidów.

12. Przyswajanie azotu i jego przemiany w biosferze ze szczególnym uwzględnieniem roli roślin.

13. Katabolizm związków azotu oraz biosynteza wybranych związków azotowych u roślin.

14- 15. Biochemia procesu fotosyntezy - przebieg, modyfikacje środowiskowe.

Ćwiczenia:

1-3. Zapoznanie się z aparaturą badawczą, wprowadzenie do metod opracowania danych na potrzeby przedmiotu. Cukrowce, reakcje charakterystyczne, wykrywanie nieznanego cukrowca, oznaczanie zawartości cukrów rozpuszczalnych w tkankach roślinnych metodą antronową, hydroliza cukrów złożonych.

4-6. Lipidy - reakcje charakterystyczne, frakcjonowanie lipidów z żółtka jaja kurzego, wykrywanie fosfolipidów, steroli, wyznaczanie liczb właściwych tłuszczów.

7-10. Aminokwasy i białka - wykrywanie, reakcje charakterystyczne, wyznaczanie punktu izoelektrycznego, ilościowe oznaczanie zawartości białka w ekstrakcie tkankowym metodą Bradforda.

11-12. Enzymy - wyznaczanie zależności aktywności enzymu od: pH i stężenia substratu - charakterystyka kinetyki reakcji: stała Michaelisa, szybkość maksymalna, spektrofotometryczne oznaczanie aktywności enzymu poprzez pomiary kinetyczne

13-14. Kwasy nukleinowe - reakcje charakterystyczne, właściwości fizyczne, izolacja DNA z warzyw metodą uproszczoną, spektrofotometryczne oznaczanie ilościowe i badanie czystości.

15. Zaliczenie przedmiotu.

WYKŁAD

Literatura podstawowa:

1. Materiały wykładowe

2. Kączkowski J. "Podstawy biochemii" - Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa 2009 (lub starsze wydania).

3. Hames D. B., Hooper N.M. "Biochemia. Krótkie wykłady" - Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2006 (lub starsze wydania).

Uzupełniająca:

1.Inne dostępne w księgarniach lub w bibliotekach podręczniki biochemii (nie starsze niż 20-letnie)

ĆWICZENIA

„Ćwiczenia z biochemii”, A. Płażek, F. Dubert, M. Rapacz, R. Bączek-Kwinta i inni: Ćwiczenia z biochemii. Wydawnictwo UR, Kraków 2013.

Po zakończeniu kursu:

Wiedza:

- posiada podstawową wiedzę o strukturze makrocząstek i ich funkcji biologicznej, potrafi rozpisać wzory biocząsteczek,

- zna podstawowe procesy biochemiczne zachodzące w organizmach roślinnych i potrafi je opisać słownie i schematami,

- zna biochemię procesu fotosyntezy, oddychania komórkowego i przemian azotu w organizmach oraz potrafi je pisać słownie i schematami.

Umiejętności:

- posługuje się podstawowym sprzętem laboratoryjnym (pipety, mieszadła, łaźnie),

- oblicza wyniki pomiarów biochemicznych,

- analizuje związki pomiędzy różnymi szlakami metabolicznymi.

Kompetencje społeczne:

- rozwiązuje przedstawione zadania w zespole lub samodzielnie

- rozumie potrzebę ustawicznego podnoszenia kwalifikacji,

- rozumie znaczenie interdyscyplinarnego podejścia do problemów biologicznych w laboratorium i we współczesnym świecie.

Wykłady:

egzamin pisemny - pytania problemowe, test wyboru, test uzupełnienia (forma mieszana - moduły).

Przyjęto procentową skalę efektów kształcenia, definiowaną w sposób następujący:

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W,

U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej

składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K)

efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U

lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%),

ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

Zaliczenie ćwiczeń:

Podstawą zaliczenia jest: 1) przygotowanie do zajęć laboratoryjnych (skala +/-) 2) zaliczenie sprawozdań z zajęć laboratoryjnych (skala +/-), 3) zaliczenie wszystkich trzech sprawdzianów pisemnych (min. 3 w skali 2 - 5), istnieje możliwość dwukrotnego poprawiania oceny. Zaliczenie końcowe stanowi średnia arytmetyczna ze wszystkich ocen uzyskanych w pkt. 3, zaokrąglona do oceny połówkowej. Dopuszcza się niezaliczenie jednego sprawozdania lub jednokrotnego nieprzygotowania do zajęć.

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych

danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej kryteriami formalnymi.