Enzymologia II

fakultatywne

Student powinien mieć opanowane podstawy spektrofotometrii, chemii organicznej, nieorganicznej oraz termodynamiki chemicznej. Przydatna jest także podstawowa wiedza z zakresu biochemii, bioenergetyki oraz enzymologii. Wskazane jest, aby student posiadał pewne doświadczenie laboratoryjne, czyli odbył co najmniej kilka zajęć laboratoryjnych na poziomie podstawowym. Podstawowa znajomość arkusza kalkulacyjnego.

w sali

Zajęcia mają charakter samodzielnej pracy laboratoryjnej, a ich celem jest zapoznanie studentów ze współczesnymi metodami badania właściwości enzymów oraz ich praktycznego zastosowania. W ćwiczeniach są stosowane różne typy wirowania, ekstrakcji, chromatografii oraz oznaczenia aktywności enzymów z wykorzystaniem metod spektrofotometrycznych. Integralną częścią zajęć jest opracowanie otrzymanych wyników za pomocą arkusza kalkulacyjnego oraz specjalistycznego oprogramowania komputerowego.

Zajęcia mają charakter samodzielnej pracy laboratoryjnej połączonej z własnoręcznym opracowaniem wyników w formie raportu elektronicznego. Celem zajęć jest zapoznanie studentów ze współczesnymi metodami oczyszczania i badania właściwości enzymów oraz ich praktycznego zastosowania. W ćwiczeniach są stosowane różne typy wirowania, ekstrakcji, chromatografii oraz oznaczenia aktywności enzymów z wykorzystaniem głównie metod spektrofotometrycznych.

Wykonanie poszczególnego zadania laboratoryjnego przewiduje własnoręczne przygotowanie wszystkich niezbędnych odczynników, wykonanie preparatyki i pomiarów, opracowanie uzyskanych danych za pomocą specjalistycznego oprogramowania lub arkusza kalkulacyjnego oraz sporządzenie w formie pliku tekstowego raportu zawierającego krytyczną analizę błędów. Studenci samodzielnie muszą przygotować stanowisko pracy i ustalić plan pracy.

Zajęcia rozpoczynają się seminarium obejmującym podstawy teoretyczne ćwiczeń, organizację zajęć oraz sposób opracowywania raportów.

Zajęcia obejmują następujące zadania badawcze:

1.Izolowanie i sporządzanie bilansu oczyszczania białka enzymatycznego dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej z drożdży piwnych

2. Badanie kinetyki Michaelisa-Menten dehydrogenazy mleczanowej;

3. Badanie układów wieloenzymowych na przykładzie chloroplastowych kompleksów fotosyntetycznych

4. Badanie aktywności papainy przy użyciu technik elektroforetycznych

5. Analizę kinetyki odbiegającej od modelu M-M za pomocą symulacji komputerowych

Dokładny opis ćwiczeń znajduje się w skrypcie do zajęć zamieszczonym na stronie WWW przedmiotu w postaci pliku PDF.

Raporty z wykonanych zadań są sporządzane w arkuszu kalkulacyjnym (obliczenia, wykresy robocze) i pliku tekstowym (zestawienie wyników, wykresy zbiorcze, analiza, wnioski). Przygotowane raporty są w formie elektronicznej przesyłane w celu sprawdzenia prowadzącym. Poprawianie raportów, aż do osiągnięcia zadawalającego stanu, odbywa się także w trybie elektronicznym.

Zgirski, R. Gondko Obliczenia Biochemiczne, PWN, Warszawa1998,

J.M Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer Biochemia, PWN, Warszawa 2005

Nicholls D.G., Ferguson S.J. Bioenergetyka 2. PWN, Warszawa 1995.

D. Hall, K. Rao, Fotosynteza, WNT, Warszawa 1999

Cornish-Bowden A. Fundamentals of Enzyme Kinetics. Portland Press, London 2004

strona WWW Cornish-Bowdena: http://bip.cnrs-mrs.fr/bip10/homepage.htm

Strona główna NC-IUBMB, nomenklatura enzymów: http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/

Terminologia obowiązująca w kinetyce enzymów: http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/kinetics/

Klasyfikacja mechanizmów działania enzymów: http://mbs.cbrc.jp/EzCatDB/

Baza enzymatyczna Brenda: http://www.brenda.uni-koeln.de/

Baza enzymatyczna Expasy: http://www.expasy.ch

Strona główna programu Gepasi: http://www.gepasi.org/

Strona główna programu Copasi: http://www.copasi.org/tiki-index.php

Biotechnologia – Mikrobiologia stosowana

Rozumie znaczenie pracy doświadczalnej w enzymologii i potrafi opisać znaczenie tych analiz w badaniach biologicznych. (S1_W02)

Ma wiedzę o źródłach i metodach pozyskiwania enzymów. (S1_W01)

Wykazuje znajomość nowoczesnych technik i narzędzi w badaniach enzymów (np. techniki chromatograficzne, spektroskopia mas, spektrofotometria). (S1_W05)

Zna narzędzia informatyczne do gromadzenia i analizy danych pochodzących z przeprowadzonych doświadczeń enzymatycznych (np. zna oprogramowanie używanych urządzeń, wykorzystuje arkusz kalkulacyjny w analizie wyników). (S1_W05)

Potrafi oczyścić i scharakteryzować pożądany enzym (wykonuje oczyszczanie i charakterystykę dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej z drożdży piwnych). (S1_U01)

Samodzielnie oraz we współpracy z partnerem planuje i wykonuje w laboratorium pomiary typowe dla enzymologii (np. pomiary spektorfotometryczne). (S1_U03)

Potrafi poprawnie wnioskować na podstawie danych z różnych źródeł (np. interpretuje własne wyniki w świetle danych literaturowych). (S1_U01)

Wykazuje umiejętność pracy w zespole (np. zespołowo przygotowuje raporty z wykonanych doświadczeń). (S1_U03)

Korzysta z fachowej literatury naukowej poświęconej enzymologii w języku angielskim (np. wykorzystuje angielskojęzyczne piśmiennictwo przygotowując raporty z wykonanych doświadczeń). (S1_U02)

Potrafi przedstawić uzyskane wyniki i ich interpretację podczas publicznego wystąpienia. (S1_U02)

Docenia wagę krytycznego wnioskowania przy rozstrzyganiu praktycznych problemów z dziedziny enzymologii (np. poprawnie interpretuje źródła błędów popełnionych w wykonywanych doświadczeniach). (S1_K01)

Rozumie praktyczne znaczenie badań nad oczyszczaniem enzymów. (S1_K02)

Wykazuje odpowiedzialność za własną pracę i powierzony sprzęt; wykazuje poszanowanie pracy własnej i innych. (S1_K04)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Biotechnologia – Biotechnologia molekularna

Rozumie znaczenie pracy doświadczalnej w enzymologii i potrafi opisać znaczenie tych analiz w badaniach biologicznych. (S2_W02)

Ma wiedzę o źródłach i metodach pozyskiwania enzymów. (S2_W01)

Wykazuje znajomość nowoczesnych technik i narzędzi w badaniach enzymów (np. techniki chromatograficzne, spektroskopia mas, spektrofotometria). (S2_W05)

Zna narzędzia informatyczne do gromadzenia i analizy danych pochodzących z przeprowadzonych doświadczeń enzymatycznych (np. zna oprogramowanie używanych urządzeń, wykorzystuje arkusz kalkulacyjny w analizie wyników). (S2_W05)

Potrafi oczyścić i scharakteryzować pożądany enzym (wykonuje oczyszczanie i charakterystykę dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej z drożdży piwnych). (S2_U01)

Samodzielnie oraz we współpracy z partnerem planuje i wykonuje w laboratorium pomiary typowe dla enzymologii (np. pomiary spektorfotometryczne). (S2_U03)

Potrafi poprawnie wnioskować na podstawie danych z różnych źródeł (np. interpretuje własne wyniki w świetle danych literaturowych). (S2_U01)

Wykazuje umiejętność pracy w zespole (np. zespołowo przygotowuje raporty z wykonanych doświadczeń). (S2_U03)

Korzysta z fachowej literatury naukowej poświęconej enzymologii w języku angielskim (np. wykorzystuje angielskojęzyczne piśmiennictwo przygotowując raporty z wykonanych doświadczeń). (S2_U02)

Potrafi przedstawić uzyskane wyniki i ich interpretację podczas publicznego wystąpienia. (S2_U02)

Docenia wagę krytycznego wnioskowania przy rozstrzyganiu praktycznych problemów z dziedziny enzymologii (np. poprawnie interpretuje źródła błędów popełnionych w wykonywanych doświadczeniach). (S2_K01)

Rozumie praktyczne znaczenie badań nad oczyszczaniem enzymów. (S2_K02)

Wykazuje odpowiedzialność za własną pracę i powierzony sprzęt; wykazuje poszanowanie pracy własnej i innych. (S2_K04)

Warunki zaliczenia zajęć

Zajęcia są zaliczane jeśli student:

1) uczestniczył w co najmniej 85 procentach zajęć;

2) pracował na zajęciach w sposób pozwalający pozytywnie ocenić wiedzę, umiejętności i kompetencje społeczne, jakie w toku zajęć uzyskał (opisane w sylabusie jako przedmiotowe efekty kształcenia).

Szczegółowe warunki zaliczenia zajęć:

Studenci w czasie trwania zajęć przygotowują: (i) raporty z wykonanych ćwiczeń w formie plików arkusza kalkulacyjnego i plików tekstowych oraz (ii) seminarium podsumowujące zajęcia. Każdy z tych elementów jest oceniany, a średnia ocena jest oceną z zaliczenia zajęć.

Studenci zobowiązani są także do zdania sprawdzianu z obliczeń biochemicznych.

Wymagane jest wykonanie ustalonej przez prowadzących liczby ćwiczeń.

Ocena z egzamin końcowego jest niezależna od oceny z ćwiczeń. Zakres egzaminu obejmuje: obliczenia biochemiczne i enzymatyczne, podstawy termodynamiki, wybrane zagadnienia z kinetyki chemicznej i enzymatycznej, elementy katalizy enzymatycznej i bioenergetyki.

Końcowa ocena jest średnią ocen z ćwiczeń i egzaminu.

Warunki zaliczenia egzaminu (przedmiotu)

1) Warunkiem dopuszczającym do egzaminu jest zaliczenie zajęć składających się na dany przedmiot.

2) Warunkiem zaliczenia egzaminu jest uzyskanie co najmniej 50 % punktów (egzamin opisowy).

nie dotyczy