Biochemia

biologia
biotechnologia

obowiązkowe

Dla osiągnięcia założonych efektów nauczania pomocna jest wiedza z dziedziny nauk ścisłych i przyrodniczych na poziomie wynikającym z ukończenia liceum ogólnokształcącego, w szczególności w zakresie różnych działów chemii, w tym umiejętność zapisu reakcji chemicznych i posługiwania się wzorami chemicznymi.

w sali

Studentom zostanie przekazana wiedza w zakresie współczesnej biochemii poprzez omówienie składu chemicznego i podstawowych procesów metabolicznych zachodzących w żywych komórkach, ze szczególnym uwzględnieniem człowieka i roślin. Studenci zostaną także zapoznani z podstawowymi metodami eksperymentalnymi stosowanymi w biochemii: m.in. metodami ekstrakcji biologicznie ważnych substancji z materiału biologicznego, spektrofotometrią, elektroforezą, różnymi technikami chromatograficznymi oraz metodami badania właściwości enzymów.

WYKŁAD

W części wstępnej (pierwsze 3 wykłady) w sposób skrótowy przedstawione zostaną wybrane zagadnienia z chemii organicznej i ogólnej oraz enzymologii i transportu przez błony, potrzebne do pełniejszego zrozumienia omawianych później szlaków biochemicznych (m.in. grupy funkcyjne, nazewnictwo, zapis reakcji, kinetyka i statyka reakcji, termodynamika reakcji, kataliza, budowa i regulacja oraz podział enzymów, przenośniki elektronów, ATP, transportery błonowe, izomeria).

W części właściwej (pozostałe 12 wykładów), przedstawiony zostanie metabolizm podstawowy komórek (metabolizm energetyczny i pośredni) poprzez dokładne omówienie (podanie nazwy enzymu, nazw i wzorów strukturalnych reagentów, przedziału komórkowego i tkanki dla poszczególnych reakcji) najważniejszych procesów anabolicznych związanych z biosyntezą cukrowców (cykl Calvina, glukoneogeneza oraz powstawanie oligo- i polisacharydów), powstawaniem niektórych lipidów (kwasów tłuszczowych, triacylogliceroli i glicerofosfolipidów, ciał ketonowych oraz lipidów prenylowych) oraz z biosyntezą ważniejszych związków azotowych, tj. aminokwasów i nukleotydów, a także procesów katabolicznych, takich jak m.in. glikoliza, cykl Krebsa, szlak pentozofosforanowy, beta-oksydacja kwasów tłuszczowych oraz podstawowych reakcji uczestniczących w katabolizmie aminokwasów (transaminacja i deaminacja oksydacyjna) i nukleotydów. Omówione także będą zamiana energii słonecznej w energię chemiczną (faza jasna fotosyntezy wraz z fotofosforylacją) oraz regeneracja przenośników elektronów (łańcuch oddechowy i fermentacja) i fosforylacja oksydacyjna, a także integracja metabolizmu u człowieka.

LABORATORIUM

Głównym celem jest zapoznanie się studentów z możliwie najszerszym spektrum metod wywodzących się z laboratorium biochemicznego a obecnie stosowanych w niemal każdym laboratorium biologicznym. W trakcie zajęć studenci zapoznają się stopniowo z coraz bardziej skomplikowanymi technikami biochemicznymi, poczynając od nauki prostego pipetowania poprzez oznaczanie związków biologicznych metodami kolorymetrycznymi, metodami enzymatycznymi i różnego rodzaju metodami chromatograficznymi a także uczą się izolować i charakteryzować struktury komórkowe, białka i kwasy nukleinowe oraz badać właściwości enzymów. Większość zadań w trakcie pracowni studenci wykonują samodzielnie lub w małych zespołach. Ćwiczenie demonstracyjne dotyczy jedynie wykorzystania zaawansowanych technicznie instrumentów badawczych takich jak wysokoefektywny chromatograf cieczowy, chromatograf gazowo-cieczowy czy detektor masowy. Studenci uczą się także zasad bezpiecznej pracy w laboratorium typu biochemicznego oraz pracy w zespole. W trakcie ćwiczeń studenci zdobywają umiejętność opisu i interpretacji wyników przeprowadzanych eksperymentów oraz ich krytycznej analizy.

1.J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer „Biochemia”, PWN, Warszawa 2005 (wyd. III) lub wydania późniejsze

2. B.D. Hames, N.M. Hooper „Krótkie wykłady – biochemia”, PWN, Warszawa 2007 (wyd. II) lub wydania późniejsze

Biochemia – Biologia

PO UKOŃCZENIU KURSU STUDENT

WIEDZA

Rozumie znaczenie eksperymentu jako podstawy naukowego poznania zjawisk przyrodniczych, wykazuje znajomość podstawowych narzędzi badawczych i technik laboratoryjnych oraz potrafi opisać znaczenie pracy doświadczalnej i analiz molekularnych w badaniach biologicznych. (K_W02, K_W14)

Ma wiedzę dotyczącą budowy i właściwości podstawowych typów makrocząsteczek biologicznych i ich elementów składowych. (K_W03)

Zna podstawowe kategorie pojęciowe terminologii biochemicznej i biologii molekularnej, ma wiedzę dotyczącą rozwoju metod badawczych i najważniejszych odkryć naukowych w dziedzinie biochemii. (K_W12)

Ma wiedzę o zasadach bezpieczeństwa i higieny pracy oraz zasadach ergonomii, zapewniających bezpieczną pracę w laboratorium, rozumie podstawowe zasady bezpiecznego eksperymentu biologicznego i umie postępować w stanach zagrożenia. (K_W17, K_K05)

UMIEJĘTNOŚCI

Umie stosować podstawowe techniki i narzędzia badawcze biochemii i biologii molekularnej oraz wyjaśnić zasady ich działania. (K_U01)

Umie interpretować otrzymane wyniki doświadczeń, dyskutować je i poprawnie wnioskować w oparciu o dostępną literaturę. (K_U03)

Potrafi zaprojektować i przeprowadzić pod nadzorem opiekuna proste doświadczenie z zastosowaniem poznanych metod biochemicznych i zaproponować metody przeprowadzenia wskazanych oznaczeń. (K_U05)

Potrafi poprawnie udokumentować eksperyment biochemiczny oraz przedstawić otrzymane wyniki doświadczeń w formie pracy pisemnej. (K_U07)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

Rozumie procesy biochemiczne i poszerza zainteresowania dotyczące tej dziedziny nauk przyrodniczych. (K_K01)

Wie na czym polega rzetelność w prowadzeniu badań w dziedzinie biochemii, rozumie podstawowe zasady etyki badawczej i zawodowej. (K_K03)

Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach w dziedzinie biochemii, odczuwa potrzebę dokształcania się i aktualizowania wiedzy w tej dziedzinie. (K_K04)

Wykazuje umiejętność efektywnej pracy w zespole, szanuje pracę własną i innych, wykazuje odpowiedzialność za powierzony sprzęt. (K_K07)

Biochemia – Biotechnologia

PO UKOŃCZENIU KURSU STUDENT

WIEDZA

Rozumie znaczenie eksperymentu jako podstawy naukowego poznania zjawisk przyrodniczych, wykazuje znajomość podstawowych narzędzi badawczych i technik laboratoryjnych oraz potrafi opisać znaczenie pracy doświadczalnej i analiz molekularnych w badaniach biologicznych. (K_W04)

Ma wiedzę dotyczącą budowy i właściwości podstawowych typów makrocząsteczek biologicznych i ich elementów składowych. (K_W02)

Zna podstawowe kategorie pojęciowe terminologii biochemicznej i biologii molekularnej, ma wiedzę dotyczącą rozwoju metod badawczych i najważniejszych odkryć naukowych w dziedzinie biochemii. (K_W02)

Ma wiedzę o zasadach bezpieczeństwa i higieny pracy oraz zasadach ergonomii, zapewniających bezpieczną pracę w laboratorium, rozumie podstawowe zasady bezpiecznego eksperymentu biologicznego i umie postępować w stanach zagrożenia. (K_W09)

UMMIEJĘTNOŚCI

Umie stosować podstawowe techniki i narzędzia badawcze biochemii i biologii molekularnej oraz wyjaśnić zasady ich działania. (K_U01)

Umie interpretować otrzymane wyniki doświadczeń, dyskutować je i poprawnie wnioskować w oparciu o dostępną literaturę. (K_U06)

Potrafi zaprojektować i przeprowadzić pod nadzorem opiekuna proste doświadczenie z zastosowaniem poznanych metod biochemicznych i zaproponować metody przeprowadzenia wskazanych oznaczeń. (K_U04, K_U05)

Potrafi poprawnie udokumentować eksperyment biochemiczny oraz przedstawić otrzymane wyniki doświadczeń w formie pracy pisemnej. (K_U07)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

Rozumie procesy biochemiczne i poszerza zainteresowania dotyczące tej dziedziny nauk przyrodniczych. (K_K01)

Wie na czym polega rzetelność w prowadzeniu badań w dziedzinie biochemii, rozumie podstawowe zasady etyki badawczej i zawodowej. (K_K05)

Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach w dziedzinie biochemii, odczuwa potrzebę dokształcania się i aktualizowania wiedzy w tej dziedzinie. (K_K06)

Wykazuje umiejętność efektywnej pracy w zespole, szanuje pracę własną i innych, wykazuje odpowiedzialność za powierzony sprzęt. (K_K03, K_K04)

Laboratorium zaliczane jest na podstawie obecności (wymagana obecność na min 85% zajęć), pisemnych protokołów powstałych na podstawie przebiegu poszczególnych ćwiczeń oraz końcowego pisemnego kolokwium zaliczeniowego. (Aby zaliczyć kolokwium trzeba uzyskać co najmniej 60% punktów możliwych do zdobycia.)

Egzamin końcowy, do którego student jest dopuszczany na podstawie uprzedniego zaliczenia laboratorium, prowadzony jest w formie pisemnej. Egzamin składa się z pytań testowych oraz pytań otwartych wymagających np. uzupełnienia podanych reakcji lub schematów.

Ocena końcowa jest wypadkową oceny z laboratorium i oceny z egzaminu.