Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)
specjalność: Polimerowe bio- i nanomateriały
Sylabus przedmiotu Podstawy biochemii:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Nanotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy biochemii | ||
| Specjalność | Polimerowe bio- i nanomateriały | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Agata Markowska-Szczupak <Agata.Markowska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Ukończenie I stopnia sudiów na kierunku technologia chemiczna, ochrona środowiska, chemia biochemia lub I stopnia innych studiów technicznych lub przyrodniczych |
| W-2 | zaliczony kurs chemii organicznej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studenta ze związkami chemicznymi będącymi podstawowymi składnikami żywych komórek. |
| C-2 | Zapoznanie się studenta z budową i funkcją enzymów. |
| C-3 | Ukształtowanie znajomości podstawowych procesów metabolicznych zachodzących w komórkach roślinnych i zwierzęcych. |
| C-4 | Przygotowanie studenta do do planowania procesów biotechnologicznych na bazie znanych szlaków biochemicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie się z zasadami bezpieczeństwa w labortorium | 2 |
| T-L-2 | Właściwości białek i aminokwasów. Denaturacja białek. Rozpuszczalność i wysalanie białek. | 6 |
| T-L-3 | Reakcje barwne i redukcyjne cukrów | 6 |
| T-L-4 | Podstawowe właściwości fizykochemiczne lipidów. | 6 |
| T-L-5 | Izolowanie i oznaczanie wybranych enzymów roślinnych.Oznaczanie aktywności enzymów. | 4 |
| T-L-6 | Izolacja kwasów nukleinowych z materiału roślinnego. Elektroforeza kwasów nukleinowych. | 6 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Informacje z historii i rozwoju biochemii. Podstawowe pojęcia i definicje. Przypomnienie podstawowych wiadomości o budowie komórki roślinnej i zwierzęcej | 1 |
| T-W-2 | Struktura i budowa białek: budowa i podział aminokwasów, reakcje aminokwasów, rodzaje i właściwości wiązań w peptydach i białkach, klasyfikacja białek, funkcje białek. | 2 |
| T-W-3 | Enzymy: budowa enzymów, teorie dotyczące przebiegu reakcji biokatalitycznych, nazewnictwo enyzymów, wplyw czynników zewnętrznych na działanie enzymów, rola i funkcja enzymów w organiźmie, | 2 |
| T-W-4 | Cukry: budowa monosacharydów, aktywność optyczna cukrów, reakcje charakterystyczne, najważniejsze dwucukrowce (maltoza, laktoza, sacharoza), struktura i właściwości cukrów złożonych, reakcje polisacharydów, zastosowanie produktów tych reakcji | 2 |
| T-W-5 | Tłuszcze: budowa, reakcje i zastosowanie tłuszczów, hydroliza i utwardzanie tłuszczów, nasycone i nienasycone tłuszcze roślinne i zwierzęce, substancje tłuszczupodobne (sterole, steroidy, hormony itp.) i ich znaczenie w organizmach żywych | 2 |
| T-W-6 | Witaminy: budowa, podział witamin (witaminy rozpuszczalne w wodzie i w tłuszczach), rola i funkcja witamin w przemianie materii | 1 |
| T-W-7 | Uzyskiwanie energii w procesach metabolicznych, magazynowanie energii. Anabolizm i katabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów: glikoliza - szlak Embdena-Meyerhofa, cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa), fosforylacja oksydacyjna, cykl pentozowy, metabolizm glikogenu i dwusacharydów, metabolizm kwasów tłuszczowych, rozkład aminokwasów, cykl mocznikowy, fotosynteza | 2 |
| T-W-8 | Biosynteza prekursorów makrocząsteczek: synteza lipdów błon komórkowych i hormonów, biosynteza aminokwasów i hemu, szlak syntezy kwasów tłuszczowych z acetylo-CoA, glukogeneza | 2 |
| T-W-9 | Przechowywanie informacji gentycznej: budowa kwasów nukleinowych, model Watsona-Cricka, zasada parowania zasad, kod genetyczny i jego znaczenie, przebieg replikacji, transkrypcji i translacji. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w laboratoriach | 30 |
| A-L-2 | Zapoznanie się z instrukcjami do ćwiczeń | 27 |
| A-L-3 | Zaliczenie pisemne | 3 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 15 |
| A-W-2 | Konsulatcje z wykładowcą | 4 |
| A-W-3 | Zaliczenie pisemne wykładów | 2 |
| A-W-4 | Zapoznanie się z literaturą dotyczącą zagadnień omawianych w czasie wykładów | 9 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Krótkie sprawdziany oceniające przygotowanie studenta do zajęć. Do uzyskania "dopuszczenia" ćwiczeń wymagane jest zdobycie co najmniej 50%+1 punktu z maksymalnej liczby |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne w postaci testu otwartego, podsumuwujące wiedzę i umiejętności zdobyte przez studenta . Do uzyskania oceny pozytywnej oceny końcowej wymagane jest zdobycie 60%+1 punktu z wymaganej liczby punktów. |
| S-3 | Ocena formująca: Krótkie sprawdziany oceniające przygotowanie studenta do zajęć. Do uzyskania "dopuszczenia" ćwiczeń wymagane jest zdobycie co najmniej 50%+1 punktu z maksymalnej liczby |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne w postaci testu otwartego, podsumuwujące wiedzę i umiejętności zdobyte przez studenta . Do uzyskania oceny pozytywnej oceny końcowej wymagane jest zdobycie 60%+1 punktu z wymaganej liczby punktów. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_D2-05_W01 Student posiada wiedzę dotyczącą budowy biochemicznej podstawowych związków oragnicznych wchodzących w skład żywych organizmów, zna przebieg głównych szlaków biochemicznych w komórkach roślinnych i zwierzęcych | Nano_1A_W02 | T1A_W01, T1A_W03 | — | C-1 | T-W-7, T-W-4, T-W-3, T-W-2, T-W-5, T-W-9, T-W-6, T-L-6, T-L-4, T-L-2, T-L-5, T-L-3 | M-1 | S-1, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_D2-05_U01 Student potrafii identyfikować produkty powstałe na drodze procesów biochemicznych oraz wykorzystywać metodyki badań fizykochemicznych do rozwiązywania zadań inżynierskich w dziedzinie biotechnologii | Nano_1A_U09 | T1A_U08, T1A_U09 | InzA_U01, InzA_U02 | C-4, C-3, C-2, C-1 | T-W-7, T-W-4, T-W-3, T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-L-1, T-L-2, T-L-3 | M-2, M-1 | S-3, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_D2-05_K01 Student rozumie potrzebę adaptacji zdobytej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w nanotechnologii. Potrafi również organizować spsoób zdobywania wiedzy na temat procesów biochemicznych, które nie zostały omówione w trakcie wykładów. | Nano_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-4, C-3, C-2, C-1 | T-W-7, T-W-4, T-W-3, T-W-8, T-W-1, T-W-2, T-W-5, T-W-6, T-L-1, T-L-2, T-L-3 | M-2, M-1 | S-3, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_D2-05_W01 Student posiada wiedzę dotyczącą budowy biochemicznej podstawowych związków oragnicznych wchodzących w skład żywych organizmów, zna przebieg głównych szlaków biochemicznych w komórkach roślinnych i zwierzęcych | 2,0 | Student nie potrafi wymienić żadnych składników organicznych komórki. Nie umie ich nazywać. Nie opisuje żadnego ze szlaków biochemicznych. |
| 3,0 | Student potrafi wymienić wszystkie związki organiczne wchodzące w skład żywych komórek. Zna w stopniu podstawowym ich budowę i funkcje. | |
| 3,5 | Student zna w stopniu podstawowym budowę i funkcje związków organizcnych, wchodzących w skład żywych komórek (np. zna funkcje białek i ogólny schemat ich budowy). | |
| 4,0 | Student w stopniu dobrym potrafi scharakteryzować budowę chemiczną i właściwości związków organicznych budujących żywe komórki (np. zna ogólne zasady nazewnictwa, wybrane wzory). | |
| 4,5 | Student w stponiu ponad dobryn zna budowę chemiczną i właściwości związków organicznych budujących żywe komórki (np. zma wory chemiuczne i potrafi je zapisać). Potrafi wytłumaczyć w jaki sposób następuje uzyskanie energii na drodze procesów biochemicznych. Umie je porównać i wskazać najwydajniejszy spsób uzyskania energii. | |
| 5,0 | Student opanował bardzo dobrze widomości dotyczące budowy chemicznej związków organicznych budujących komórki żywe (np. zna ich wzory, podział, funkcje, zasady nazewnictwa itp.). Potrafii opisać w jaki sposób ich niedobór przyczynia się do zakłócenia homeostazy komórki. Objaśnia w jaki sposób uzyskiwana i gromadzona jest energia w komórkach. Wskazuje naistotniejsze produkty pośrednie. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_D2-05_U01 Student potrafii identyfikować produkty powstałe na drodze procesów biochemicznych oraz wykorzystywać metodyki badań fizykochemicznych do rozwiązywania zadań inżynierskich w dziedzinie biotechnologii | 2,0 | Student nie umie zapisać żadego z ważnych szlaków metabolicznych. Nie potrafii oznaczać żadego z ważnych związków organicznych.Sudent nie umie samodzielnie lub nawet z pomocą montować apartury badawczej do prowadzonych w czasie labortoriów oznaczeń. Nie umie zaprezentować uzyskanych wyników. |
| 3,0 | Student umie przedstawić graficznie przynajmniej jeden ważny szlak metaboliczny np. Cykl Krebsa. Potrafii wymienić metody używane do oznaczania cukrów, białek i tłuszczów w wybranych produktach. Student umie samodzielnie lub z niewielką pomocą montować aparturę badawczą, niezbędną do prowadzonych oznaczeń. Umie zaprezentować uzyskane tzw. "suche" wyniki. | |
| 3,5 | Student umie przedstawić garficznie przynajmniej dwa szlaki metaboliczne np. Cykl Krebsa i glikoliza. Potrafii oznaczać (paraktycznie) przynajmniej jeden rodzaj związków organicznych np. białka. Student umie samodzielnie lub z niewielką pomocą montować aparturę badawczą, niezbędną do prowadzonych oznaczeń. Uzyskane wyniki student prezentuje i poddaje częściowej analizie. | |
| 4,0 | Student umie przedstawić graficznie przynajmniej 3 szlaki metaboliczne przebiegajjące w różnych typach komórek (np. cykl Krebsa, gilkoliza, fotosynteza). Potrafii oznaczać (parktycznie) przynajmniej dwa rodzaje związków organizcnych np. białka i cukry. Student umie samodzielnie montować aparturę badawczą, niezbędną do prowadzonych oznaczeń. Student umie zaprezentować wyniki wraz z ich analizą. | |
| 4,5 | Student umie przedstawić graficznie przynajmniej 3 szlaki metaboliczne, przebiegające w różnych typach komórek wraz z zapisem wzorów chemicznych (np. Cykl Krebsa, glikoliza, fotosynteza). Potrafi oznaczać (praktycznie) przynajmniej dwa rodzaje związków organicznych np. białka i cukry oraz wymienić metody stosowane do oznaczenia pozostałych np. witamin w wybranych produktach. Student umie samodzielnie montować aparturę badwaczą, niezbędną do prowadzonych oznaczeń. Student umie zaprezntować wyniki, które poddaje wnikliwej analizie np. oszacowuje błędy, samodzielnie umie wykazać spsób ich powstawania. | |
| 5,0 | Student umie przedstawić graficznie większość szlaków metabolicznych, przebiegających różnych typach komórek wraz z zapisem wzorów chemicznych. Umie dobierać warunki niezbędne do ich przebiegu. Potrafi prowadzić (parktycznie) oznaczenia cukrów, białek i tłuszczów oraz pozostałych związków w wybranych prosuktach. Student umie samodzielnie montować aparturę badawczą, niezbędną do prowadzonych oznaczeń. Student potrafi efektywnie prezentować, analizować i dyskutować o osiągniętych wynikach a także proponować modyfikacje w układach pomiarowych. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_D2-05_K01 Student rozumie potrzebę adaptacji zdobytej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w nanotechnologii. Potrafi również organizować spsoób zdobywania wiedzy na temat procesów biochemicznych, które nie zostały omówione w trakcie wykładów. | 2,0 | Student nie wykazuje się zdolnościami stoswania wiedzy i umiejętności. W trakcie prac labortoryjnych , cechuje go brak logicznego myślenia i kreatywności. |
| 3,0 | Student sporadycznie wykazuje się zdolnościami stosowania wiedzy i umiejętności. Wykazuje się logicznym myśleniem w czasie wykonywania prac labortoryjnych. | |
| 3,5 | Student zazwyczaj wykazuje się zdolnościami stosowania wiedzy i umiejętności. Wykazuje się logicznym myśleniem w czasie prac labortoryjnych. Sporadycznie przejawia kreatywność. | |
| 4,0 | Student wykazuje się zdolnościami stosowania wiedzy i umiejętności. Wykazuje się logicznym myśleniem i dobrą kratywnością w czasie wykonywania prac labortoryjnych. | |
| 4,5 | Student wykazuje się praktycznymi zdolnościami stosowania wiedzy i umiejętności. Wykazuje się logicznym myśleniem i bardzo dobrą kreatywnością w czasie wykonywania prac labortoryjnych. | |
| 5,0 | Student wykazuje się praktycznymi zdolnościami stoswania wiezy i umiejętności. Wykazuje się logicznym myśleniem i bardzo dobrą kretywnością w czasie wykonywania prac labortoryjnych. Samodzielnie inicjuje kolejne kroki postępowania badawczego. |
Literatura podstawowa
- Kłyszejko-Stefanowicz L., Ćwiczenia z biochemii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2011
- Stryer L., Biochemia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2003, (wydania starsze)
- Kączkowski J., Podstawy biochemii, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2005, (lub nowsze wydanie)
- Koj A., Bereta J., Wykłady z biochemii dla studentów biotechnologii i biologii, Wydawnictwo EJB, Kraków, 2005, (lub nowsze wydanie)
- Hames B., Hooper N.M., Krótkie wykłady: Biochemia, Wydawnictwo PWN, Warszawa, 2002, (lub wydanie nowsze)
Literatura dodatkowa
- Gniot-Szulżycka j., Leźnicki A., Komoszyński M., Kowalczyk S., Wojczuk B., Materiały do ćwieczeń z biochemii, Wyd. Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń, 2002
- Strzeżek J., Wołos A., Ćwiczenia z biochemii, Wydawnictwo ART, Olsztyn, 1986, 1
- Synowski J., Technologia Prepartów Enzymatycznych Pochodzenia Mikobiologicznego, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2007