Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
Sylabus przedmiotu Wstęp do chemii produktów naturalnych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Chemia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk ścisłych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Wstęp do chemii produktów naturalnych | ||
| Specjalność | Chemia bioorganiczna | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Organicznej i Chemii Fizycznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Aneta Wesołowska <Aneta.Wesolowska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Joanna Nowicka-Scheibe <Joanna.Nowicka-Scheibe@zut.edu.pl>, Jacek Sośnicki <Jacek.Sosnicki@zut.edu.pl>, Aneta Wesołowska <Aneta.Wesolowska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość budowy, właściwości i najważniejszych reakcji podstawowych grup związków organicznych omawianych na kursie chemii organicznej I. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Przekazanie podstawowej wiedzy dotyczącej ważnej grupy związków chemicznych - produktów naturalnych. |
| C-2 | Rozwinięcie zdolności do rozróżniania poszczególnych grup produktów naturalnych w oparciu o ich budowę i właściwości. |
| C-3 | Zaznajomienie z technikami laboratoryjnymi w zakresie wydzielania, oczyszczania i analizy jakościowej wybranych związków z grupy produktów naturalnych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie studentów z zasadami BHP i Ppoż. obowiązującymi w laboratorium. Zapoznanie studentów z podstawowym sprzętem i szkłem laboratoryjnym. | 2 |
| T-L-2 | Wyodrębnianie związków chemicznych z surowców naturalnych (np. kofeiny z kawy lub herbaty, eugenolu z goździków), ekstrakcja ciągła substancji stałych z użyciem aparatu Soxhleta (np. izolacja oleju lnianego z nasion lnu, wyodrębnianie i rozdział składników naturalnych metodą chromatografii kolumnowej, analiza jakościowa składu produktów naturalnych metodą GC-MS, ocena czystości wyizolowanych składników przy użyciu chromatografii cienkowarstwoej (TLC). | 18 |
| T-L-3 | Poznanie wybranych technik prowadzenia reakcji odwracalnych (np. synteza estrów z zastosowaniem nasadki do destylacji azeotropowej). | 5 |
| T-L-4 | Synteza wybranego barwnika azowego jako zamiennika barwników naturalnych. | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie - produkty naturalne (definicja, pochodzenie), różnorodność chemiczna, metabolity pierwotne i wtórne. | 2 |
| T-W-2 | Aminokwasy i peptydy - budowa, podział, właściwości fizyczne i chemiczne. | 2 |
| T-W-3 | Węglowodany i związki pokrewne - budowa, struktura, reaktywność i zastosowanie. | 2 |
| T-W-4 | Lipidy i pochodne - właściwości i podział. Ekstrakcja i analiza lipidów. | 2 |
| T-W-5 | Nienasycone kwasy tłuszczowe o specjalnym znaczeniu - kwas olejowy, kwasy linolenowe. | 1 |
| T-W-6 | Steroidy - podział, budowa, znaczenie biologiczne. Metody izolowania z surowców naturalnych pochodzenia roślinnego. | 2 |
| T-W-7 | Glikozydy - budowa i podział, rola biologiczna i zastosowanie. | 2 |
| T-W-8 | Saponiny - budowa, ekstrakcja i izolacja. | 1 |
| T-W-9 | Alkaloidy - charakterystyka, podział, wybrani przedstawiciele. Identyfikacja i izolacja. | 2 |
| T-W-10 | Flawonoidy - budowa, podział, właściwości fizyczne i chemiczne, ekstrakcja i izolacja. | 2 |
| T-W-11 | Kumaryny - podział, właściwości fizyczne i chemiczne, znaczenie biologiczne, metody izolacji. | 2 |
| T-W-12 | Terpeny - definicja i podział, właściwości wybranych przedstawicieli. | 2 |
| T-W-13 | Olejki eteryczne - budowa, izolacja z materiału roślinnego, znaczenie biologiczne i zastosowanie. Feromony - geneza nazwy, funkcja, budowa i przykłady. | 2 |
| T-W-14 | Produkty naturalne w medycynie, chemii farmaceutycznej i życiu codziennym. | 2 |
| T-W-15 | Przegląd ogólnych metod stosowanych do wydzielania i rozdziału produktów naturalnych. Trudności napotykane podczas wydzielania produktów naturalnych. | 2 |
| T-W-16 | Wybrane przykłady zastosowań chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS) i chromatografii cienkowarstwowej (TLC) w analizie fitochemicznej. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych. | 15 |
| A-L-3 | Sporządzenie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. | 12 |
| A-L-4 | Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. | 3 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Praca z poleconą przez wykładowcę literaturą rozszerzającą materiał podany na wykładzie. | 15 |
| A-W-3 | Udział w konsultacjach z wykładowcą. | 3 |
| A-W-4 | Przygotowanie do zaliczenia. | 10 |
| A-W-5 | Zaliczenie pisemne. | 2 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjaśnienia. |
| M-2 | Metody aktywizujące: dyskusja w trakcie wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych. |
| M-3 | Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia praktyczne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne. |
| S-2 | Ocena formująca: Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Sprawdziany cząstkowe w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-4 | Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ch_1A_D02-05_W01 Student posiada wiedzę dotyczącą klasyfikacji i roli produktów naturalnych. | Ch_1A_W01 | X1A_W01 | — | C-1 | T-W-10, T-W-4, T-W-1, T-W-6, T-W-8, T-W-3, T-W-2, T-W-7, T-W-14 | M-1, M-2 | S-1 |
| Ch_1A_D02-05_W02 Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod izolacji i identyfikacji produktów naturalnych. | Ch_1A_W05, Ch_1A_W06, Ch_1A_W11 | X1A_W01, X1A_W05, X1A_W06 | InzA_W02 | C-3, C-2 | T-W-16, T-W-15, T-W-6, T-W-13, T-W-10, T-W-8, T-W-9, T-W-11, T-W-4 | M-3, M-2 | S-3, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ch_1A_D02-05_U01 Student potrafi rozróżniać poszczególne grupy produktów naturalnych w oparciu o ich budowę i właściwości. | Ch_1A_U14 | — | InzA_U06 | C-2, C-1 | T-W-6, T-W-3, T-W-4, T-W-13, T-W-7, T-W-10, T-W-8, T-W-2 | M-2, M-1 | S-1 |
| Ch_1A_D02-05_U02 Student potrafi izolować i identyfikować produkty naturalne. | Ch_1A_U02, Ch_1A_U06 | X1A_U02, X1A_U06 | — | C-3, C-2 | T-L-2, T-W-15, T-W-16 | M-3 | S-3 |
| Ch_1A_D02-05_U03 Student potrafi stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium. | Ch_1A_U01, Ch_1A_U07 | X1A_U01, X1A_U07 | — | C-3 | T-L-1 | M-3 | S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ch_1A_D02-05_K01 Student rozumie rolę i znaczenie produktów naturalnych w medycynie, chemii farmaceutycznej i życiu codziennym. | Ch_1A_K01, Ch_1A_K05 | X1A_K01, X1A_K05, X1A_K06 | InzA_K01 | C-1, C-2 | T-W-14, T-W-7, T-W-13, T-W-3 | M-2 | S-3, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Ch_1A_D02-05_W01 Student posiada wiedzę dotyczącą klasyfikacji i roli produktów naturalnych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student opanował w 55-69% materiał z wykładów dotyczący klasyfikacji produktów naturalnych, popełnia jednak liczne błędy w ich prawidłowej charakterystyce. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| Ch_1A_D02-05_W02 Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod izolacji i identyfikacji produktów naturalnych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student w 55-69% przyswoił ogólną wiedzę dotyczącą metod izolacji i identyfikacji produktów naturalnych, wymaga jednak dużej pomocy ze strony prowadzącego zajęcia w doborze prawidłowej metody izolacji i identyfikacji konkretnej grupy produktów naturalnych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Ch_1A_D02-05_U01 Student potrafi rozróżniać poszczególne grupy produktów naturalnych w oparciu o ich budowę i właściwości. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi rozróżnić poszczególne grupy produktów naturalnych (opanował 55-69% materiału przekazanego na wykładach i zajęciach laboratoryjnych) ale popełnia dość liczne błędy w ich prawidłowym klasyfikowaniu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| Ch_1A_D02-05_U02 Student potrafi izolować i identyfikować produkty naturalne. | 2,0 | |
| 3,0 | Student z dużą pomocą prowadzącego zajęcia potrafi izolować i identyfikować produkty naturalne. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| Ch_1A_D02-05_U03 Student potrafi stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium. | 2,0 | Student nie zna przepisów BHP oraz podstawowych zasad utylizacji odczynników w laboratorium. |
| 3,0 | Student zna niektóre przepisy BHP i niektóre zasady dotyczące utylizacji odczynników w laboratorium. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Ch_1A_D02-05_K01 Student rozumie rolę i znaczenie produktów naturalnych w medycynie, chemii farmaceutycznej i życiu codziennym. | 2,0 | |
| 3,0 | Student opanował 55-69% materiału realizowanego na wykładach dotyczącego znaczenia produktów naturalnych w medycynie i chemii farmaceutycznej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Aleksander Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2006
- Rensheng Xu, Yang Ye, Weimin Zhao, Introduction to Natural Products Chemistry, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, 2012
- Stanisław Kohlmunzer, Farmakognozja, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2007
- John McMurry, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2000
Literatura dodatkowa
- Satyajit D. Sarker, Zahid Latif, Alexander I. Gray, Natural Products Isolation, Humana Press, New Jersey, 2006
- Richard J.P. Cannel, Natural Products Isolation, Humana Press, New Jersey, 1998
- Monika Waksmundzka-Hajnos, Joseph Sherma, Teresa Kowalska, Thin Layer Chromatography in Phytochemistry, CRC Press, 2008
- Praca zbiorowa pod redakcją Piotra Kowalskiego, Laboratorium chemii organicznej. Techniki pracy i przepisy BHP, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2004