Biokjemi (BIO200)

Faget omhandler kjemien som foregår inni en organisme som oss. Strukturen og funksjonen av komponenter, interaksjonen dem imellom og de ulike kjemiske reaksjonene som holder en celle i live blir beskrevet. De ulike eksperimentelle verktøy som kan brukes for å visualisere livets kjemi blir presentert og forklart.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2024-2025. Merk at det kan komme endringer.

Fakta

Emnekode

BIO200

Versjon

1

Vekting (stp)

10

Semester undervisningsstart

Vår

Antall semestre

1

Vurderingssemester

Vår

Undervisningsspråk

Engelsk

Innhold

Emnet introduserer strukturen til makromolekyler og biokjemien for deres syntese og nedbrytning og cellulær metabolisme og funksjon. Temaer som tar for seg proteinfunksjon inkluderer enzymkinetikk og de viktigste metabolske veiene. Man vil forklare sammenkoblingen av regulerte nettverk, den genetiske og farmakologiske manipulasjonen av enzymer, og utviklingen og progresjonen av noen menneskelige sykdommer. Røde blodlegemer, muskelen, leveren, hjernen og vevets metabolske kompleksitet analyseres. Generelle problemløsnings- og analytiske ferdigheter som gjelder for biovitenskap tas opp.

Læringsutbytte

Studentene kan forklare de kjemiske og strukturelle egenskapene til karbonbaserte organiske molekyler og bestemme faktorene som driver likevekten, retningsvirkningen og spontaniteten til biokjemiske reaksjoner og flyten av materie og energi i og mellom levende systemer.

De 20 naturlige aminosyrene og grunnleggende byggesteinene i proteinstrukturen og kreftene som regulerer proteinfolding er kjent for å gi spådommer om effekten av mutasjoner.

De kan bruke PyMOL for representasjon av proteinstruktur og navigering. Samspillet mellom enzym og substrat og de grunnleggende prinsippene for Michaelis-Menten enzymkinetikk og mutasjonsdesign kan brukes til å forutsi virkemåten og virkningen av substrater og inhibitorer på enzymkinetikk. De kjemiske og fysiske egenskapene til fettsyrer og deres sammensetning til strukturelle lipider og membraner, samt interaksjoner mellom proteiner og membraner, kan beskrives. Funksjonen til glukose og dannelsen av komplekse og forgrenede karbohydrater kan forklares, samt den sentrale betydningen og reguleringen av glykolyse og fermentering og hvordan glykolytiske mellomprodukter påvirker oksygenbindingen og beskytter røde blodceller.

Studentene kan forutse den biokjemiske virkningen av lineære og forgrenede gjæringsveier og metabolske brytere i bakterier utsatt for endringer i deres miljøer og forstå kompleksiteten til aerob og anaerob respirasjon og dens innvirkning på menneskelig mikrobiota og helse. Produksjonen av reduserte elektronbærere i sitronsyresyklusen og produksjonen av ATP ved oksidativ fosforylering kan knyttes til inntreden av elektroner i elektrontransportkjeden, og utbyttet av ATP-syntese kan beregnes ved fosforylering på substratnivå og ved oksidativ. fosforylering. Studentene forklarer rollen til allosteriske enzymer i å kontrollere fluksen av mellomprodukter i en vei og bestemmer hvordan forbigående kovalent modifikasjon påvirker enzymer som kontrollerer nøkkeltrinn i metabolske veier og forklarer den hormonelle reguleringen av metabolske veier.

De kan forutsi hvordan endringer i blodsukkernivået påvirker de biokjemiske og hormonelle reguleringene av metabolske veier, inkludert glykolyse, glukoneogenese, glykogensyntese og glykogennedbrytning. Studentene kan identifisere de viktigste energiveiene som opererer i menneskelige celler, beskrive leverens respons på metabolske forstyrrelser og huske de fysiologiske endringene som skjer under faste og sult. De kan beskrive hvorfor hjernen er et metabolsk forskjellig vev og identifisere de primære metabolske regulatoriske hormonene som virker hos mennesker og deres hovedfunksjoner som respons av hjernen på hypoglykemi og hypoksi. Studentene kan beskrive metabolske tilpasninger av muskelvev for å generere ATP for mobilitet, differensiere hjerte- og skjelettmuskelmetabolisme, og forklare hvordan kroppen og musklene tilpasser seg fysiske utfordringer.

De forstår syntesen, resirkuleringen og nedbrytningen av nukleotider, trinnene i ureasyklusen og den metabolske basisen og behandlingen av gikt. Kunnskap om prosessering av komplekse og enkle kostholdskarbohydrater og hvordan biokjemiske transformasjoner av de enkle sukkerene mater den glykolytiske banen, gjør at de kan differensiere de forskjellige trinnene i pentosefosfatbanen. De kan forklare hvordan katalyse fører til fettsyrer med et jevnt antall karboner, forutsi energitilførselen og utbyttet av fettsyreanabolisme og -katabolisme, og relatere genetiske mangler i fettsyremetabolismen til menneskelige sykdommer. Studentene kan beskrive sammenhengene mellom metabolske og cellesignalveier i kreftpatogenesen og redoksbalansens rolle i celleproliferasjon.

Forkunnskapskrav

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

KJE150 Generell kjemi
Det anbefales at emnet tas samtidig som KJE200 Organisk kjemi.

Eksamen / vurdering

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Skriftlig eksamen 1/1 4 Timer Bokstavkarakterer Ingen hjelpemidler tillatt

Eksamen er digital.

Vilkår for å gå opp til eksamen/vurdering

Obligatoriske øvinger
Fem obligatoriske spørreskjema må være godkjent for at studenten skal få adgang til eksamen.

Fagperson(er)

Instituttleder:

Ingunn Westvik Jolma

Ansvarlig laboratorieøvelser:

Liv Margareth Aksland

Arbeidsformer

4 timer forelesning per uke i ca 14 uker.

Overlapping

Emne Reduksjon (SP)
Biokjemi (BBI150_1) 10
Biokjemi (BIK110_1) 10
Biokjemi og bioteknologi (BIK110_2) 10

Åpent for

Biologisk kjemi - bioteknologi - bachelor i realfag Teknisk miljøvern - bachelor i ingeniørfag Biologisk kjemi - master i realfag Miljøteknologi - master i teknologi/siv.ing.
Utveksling ved Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

Emneevaluering

Det skal være en tidligdialog mellom emneansvarlig, studenttillitsvalgt og studentene. Formålet er tilbakemelding fra studentene for endringer og justering i emnet inneværende semester.I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minimum hvert tredje år. Den har som formål å innhente studentenes erfaringer med emnet.

Litteratur

Søk etter pensumlitteratur i Leganto