Enzymologia 2600-ENZBIOT-3-S1

Szczegółowe treści wykładu (15 godzin): 1. Enzymologia - wprowadzenie i rys historyczny. Rola enzymów i ich praktyczne wykorzystanie. Ogólna charakterystyka enzymów. 2,3. Budowa i funkcje enzymów: centrum aktywne enzymu, modele oddziaływań enzymu z substratem, wybrane przykłady enzymów monomerycznych, budowa podjednostkowa enzymów. Kataliza enzymatyczna - termodynamika reakcji chemicznych, energia aktywacji, stan przejściowy reakcji. 4,5. Kinetyka reakcji chemicznych i enzymatycznych - aktywność enzymu i jej jednostki, wpływ temperatury i pH na aktywność enzymów, kinetyka enzymów izosterycznych (model Michaelisa-Menten), metody wyznaczania podstawowych parametrów kinetycznych (Km, Vmax). 6,7. Kinetyka enzymów allosterycznych (efekt kooperacji, współczynnik Hilla). Hamowanie reakcji enzymatycznych - inhibicja odwracalna i nieodwracalna, inhibitory kompetycyjne i niekompetycyjne, stała inhibicji, inhibitory enzymów jako leki. 8,9. Reakcje enzymów z kilkoma substratami, kinetyka dwusubstratowa (model sekwencyjny i podwójnego przeniesienia). 10,11. Strategie katalityczne (kataliza kowalencyjna, kwasowo-zasadowa, metaloenzymy, kataliza przez przybliżenie). 12,13. Regulacja aktywności enzymów - kontrola allosteryczna, modyfikacje kowalencyjne, proteoliza, sprzężenie zwrotne, izoenzymy, regulacja hormonalna). 14,15. Metody badania enzymów - izolacja i oczyszczanie enzymów, badanie grup aktywnych. Praktyczne wykorzystanie enzymów.

Szczegółowe treści ćwiczeń laboratoryjnych (30 godzin): ćwiczenia obejmują 6 zajęć praktycznych po 4 godziny oraz 3 sprawdziany po 2 godziny: 1. Wpływ pH na aktywność enzymu na przykładzie kwaśnej fosfatazy. 2. Wyznaczanie energii aktywacji dla hydrolizy p-nitrofenolu z udziałem kwaśnej fosfatazy. 3. Kinetyka enzymów izosterycznych. Wyznaczanie szybkości początkowej (V0) i stałej Michaelisa (Km) dla reakcji katalizowanej przez kwaśna fosfatazę. 4. Hamowanie aktywności enzymatycznej. Określanie typu inhibicji i wyznaczanie stałej inhibicji (Ki) dla reakcji katalizowanej przez dehydrogenazę bursztynianową. 5. Wpływ aktywatorów i inhibitorów na aktywność enzymu na przykładzie alkalicznej difosfatazy (pirofosfatazy). 6. Enzymy allosteryczne - preparatyka i oznaczanie aktywności dehydrogenazy izocytrynianowej.

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (47 godzin): -udział w wykładach - 15 h -udział w ćwiczeniach - 30 h - udział w konsultacjach - 2 h Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 53 godzin ) - praca własna studenta - 53 h Łącznie 100 godz. (4 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Opisuje podstawowe zjawiska fizyczne, chemiczne i biologiczne zachodzące w przyrodzie - K_W01 W2: Zna elementy nauk podstawowych niezbędne do zrozumienia i ilościowego opisu procesów zachodzących w organizmach, komórkach i organellach - K_W07 W3: Zna podstawowe metody fizyczne i chemiczne stosowane w jakościowych i ilościowych badaniach w zakresie enzymologii - K_W15 W4: Zna budowę i właściwości enzymów oraz mechanizm katalizy enzymatycznej - K_W09 W5: Tłumaczy zależności między strukturą białek enzymatycznych a ich aktywnością, zna czynniki wpływające na aktywność - K_W10 W6: Ma wiedzę dotyczącą wykorzystania enzymów w biotechnologii, nauce i przemyśle - K_W13

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Przeprowadza analizy ilościowe i jakościowe materiału biologicznego - K_U01, K_U11 U2: Stosuje metody enzymatyczne do analizy metabolitów w materiale biologicznym - K_U07 U3: Wykorzystuje wiedzę z zakresu biochemii, biologii molekularnej oraz fizjologii w do interpretacji uzyskanych wyników analiz - K_U08 U4: Używa komputera w zakresie koniecznym do wyszukiwania publikacji naukowych i przygotowania prezentacji na zadany temat, analizy danych i sporządzenia raportów - K_U03, K_U10 U5: Korzysta z informacji źródłowych w j. polskim i j.angielskim - K_U05, K_U15, K_U19

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Jest świadomy postępu wiedzy w zakresie biochemii, enzymologii, biotechnologii i rozumie potrzebę dalszego kształcenia - K_K01, K_K10 K2: Dba o powierzony sprzęt i jest odpowiedzialny za pracę zespołu i zadania realizowane w zespole - K_K09 K3: Krytycznie ocenia informacje z literatury naukowej, internetu, a szczególnie mediów masowych - K_K07

Metody dydaktyczne

1. Wykład: wykład informacyjny (konwencjonalny) z prezentacją opartą na programie Power Point 2. Ćwiczenia laboratoryjne - studenci pracują w grupach 8-10 osobowych, zgodnie z Regulaminem Pracowni przedstawionym przez Prowadzącego. Wykonują zaplanowane ćwiczenia w parach, według wcześniej otrzymanych szczegółowych instrukcji pisemnych, po wstępnym omówieniu podstaw teoretycznych i zaplanowaniu pracy.

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Kurs podstawowy z Biochemii strukturalnej i Biochemii dynamicznej oraz Chemii ogólnej

Koordynatorzy przedmiotu

Katarzyna Roszek

Kryteria oceniania

Wykład: K_W01, K_W07, K_W09, K_W10, K_W13, K_W15

egzamin pisemny na ocenę: 50% - ocena dostateczna, 60% - ocena dostateczna plus, 70% - ocena dobra, 80-90% ocena dobra plus, powyżej 90% ocena bardzo dobra.

Ćwiczenia: K_U01, K_U11, K_U07, K_U08, K_U03, K_U10, K_U05, K_U15, K_U19

Każde ćwiczenie laboratoryjne rozpoczyna się krótkim sprawdzianem ustnym lub pisemnym sprawdzającym znajomość instrukcji oraz przygotowanie teoretyczne z zakresu danego ćwiczenia. Pojedyncze ćwiczenia są zaliczane na podstawie pozytywnej oceny raportu pisemnego z wykonanego ćwiczenia. Zaliczenie końcowe z ćwiczeń uzyskuje się na podstawie zaliczonych raportów oraz średniej ocen z kolokwiów.

Praktyki zawodowe

nie dotyczy

Literatura

Stryer L, Tymoczko JL, Berg JM. Biochemia. PWN, 2007, 2009, 2011
Witwicki J, Ardelt W. Elementy enzymologii. PWN, Warszawa 1984
Koolman J, Röhm K-H. Biochemia. Ilustrowany przewodnik. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2005
Kłyszejko-Stefanowicz L i wsp. Ćwiczenia z biochemii. PWN, 2005
Zgirski A, Gondko R. Obliczenia biochemiczne. PWN, 1998
Instrukcje do ćwiczeń - dostępne w Zakładzie Biochemii

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2600-ENZBIOT-3-S1 w USOSweb