230008 Chemistry of Macromolecules, Cofactors and Metal Ions in Biological Systems

Details
Department of Natural Sciences
Earliest Possible YearBSc. 3 year to MSc. 1 year
DurationOne block
 
Credits7.5 (ECTS)
Course LevelJoint BSc and MSc
Bachelorkursus i blok 8 for vejledende biotek-studieplaner, andre kan dog tænkes at få brug for kurset på deres kandidatudd.
 
ExaminationFinal Examination

written examination


Written Exam in Lecturehall

All aids allowed

Description of Examination: 4 timers skriftlig eksamen

Weight: 100 %



pass/fail, internal examiner

Dates of Exam:
19. juni 2008
 
Organisation of TeachingOversigtsforelæsninger, cases/problemrige opgaver, opgavegennemgang og konsultation i 6 timer ugentligt. Teoretiske øvelser og gruppearbejde: 6 timer ugentligt.
 
Block PlacementBlok 4
Week Structure: B
 
Teaching LanguageDanish
 
Optional PrerequisitesKemi og Biokemi 1
 
RestrictionsIngen
 
Areas of Competence the Course Will Address
Kompetencer indenfor grundvidenskab:

Forståelse for biologiske processer på det molekylære plan herunder
- at analysere en given problemstilling vedrørende makromolekyler og foreslå egnede metoder til løsning af problemet
- at vurdere et makromolekyles kemiske og fysisk-kemiske egenskaber
- at anvende strukturdata til forudsigelser af struktur-funktionssammenhænge
- at analysere relevante problemstillinger for metalioners betydning for biologien.
- at anvende teoretiske principper og forskningsresultater fra anvendelsesområder til hypotese- og teoridannelse
- at læse, forstå og vurdere videnskabelige kilder

Kompetencer indenfor teknologi og produktion:
- at udnytte kendskabet til makromolekylers kemiske egenskaber på et molekylært niveau i det eksperimentelle arbejde, f.eks. indenfor bioteknologiske områder.
- forståelse af speciering af metalioner i biologiske systemer
- at udnytte IT ved behandling og præsentation af resultater herunder information fra database
 
Course Objectives
Grundlæggende teoretisk indføring i makromolekylers kemi og vekselvirkning. Emnet omfatter peptiders, proteiners, kulhydraters og DNA/RNA's kemi, herunder sammenhænge mellem struktur, kemiske og fysisk-kemiske egenskaber og biologisk funktion. Ligeledes gives en grundig teoretisk indføring i metalioners kemi og deres betydning i den del af biologien, der især er aktuel for planter og dyr. Kurset inddrager funktion, analysemetoder, toksikologi, miljøforhold og metabolisme af metalioner.
 
Course Contents
Kurset danner teoretisk grundlag for en del af temaarbejdet på bachelor- og kandidatuddannelsen på Det Biovidenskabelige Fakultets naturvidenskabelige studieretninger og vil hjælpe de studerende til at opfylde kravene om specialviden på et højere niveau.

Kurset inddrager makromolekylernes, cofaktorernes og metalionernes molekylære egenskaber i opløsning, deres isolering, analyse og strukturopklaring, herunder internetsøgning og visualisering af strukturinformation. Kurset vil også gennemgå relevante principper bag en række instrumentelle metoder til studier af protein struktur, metalloproteiner samt vekselvirkning mellem metalioner og makromolekyler, anvendelse af computerprogrammer til beskrivelse af biologiske væskers ligevægtsforhold, redoxenzymers funktion og kinetik, modelforbindelser, metalioners betydning for ernæring og i medicinen.

Mere specifikke emner for forelæsningerne kan således være:
- karakterisering, reaktivitet og kemisk modificering af peptider og proteiner
- cofaktorer og metalioner i biologiske systemer, klassificering, speciering og funktion.
- konformation og foldning af proteiner, den fysiske kemi bag foldning og ligevægt i opløsning
- protein-substrat/ligand vekselvirkning
- metalloproteiner, klassificering og funktion, redoxaktive metalloproteiner,
elektrontransport i biologiske systemer.
- steady state kinetik, bisubstratreaktionen, inhibering, herunder katalytisk
mekanisme (molekylær biokatalyse) samt struktur-funktion sammenhænge i
enzymer.
- biovisualisering - protein struktur databaser og deres anvendelse. Forudsigelse af
proteiners 2D og 3D struktur.
- kulhydraters fysisk-kemiske egenskaber, polysacchariders struktur og funktion,
komplekse carbohydrater og glycoproteiner, karakterisering og analyse af
kulhydrater,
- DNA og RNA opbygning, konformation, foldning og katalytisk funktion
 
Teaching And Learning Methods
Hovedtrækkene af kursets pensum gennemgås i forelæsningsform, men suppleres med relevante cases/problemrige opgaver og eksempler på opgaveløsning in plenum. Emnerne gennemgås af forelæsere med forskningserfaring på de områder de behandler. Indlæring og anvendelse af stoffet støttes ved teoretisk øvelsesundervisning i form af opgaveløsning.
 
Learning Outcome
Fremgår af beskrivelsen af kursets kompetenceområder
 
Course Litterature
Lærebog: D. Voet & J.G. Voet "Biochemistry", third edition, John Wiley & Sons Inc, 2004. Emnerne på kurset kan eventuelt kræver mere end èn lærebog Derudover vil der blive udleveret noter samt primær litteratur.
 
Course Coordinator
Morten Jannik Bjerrum, mobj@life.ku.dk, Department of Natural Sciences/Bioinorganic Chemistry, Phone: 35332452
 
Study Board
Study Committee NSN
 
Course Scope
lectures44
theoretical exercises24
project work24
preparation110
examination4

206