LKEF10104U Biofysisk kemi 1

Årgang 2013/2014
Engelsk titel

Biophysical Chemistry 1

Kursusindhold
Biofysisk kemi omfatter de grundlæggende elementer i biologiske processer som fotosyntese, metabolisme, transkription, translation, transport og syntese af biomolekyler. Strukturelle, termodynamiske og spektroskopiske studier danner grundlaget for forståelse af sådanne processer på molekylært niveau.

Kurset omhandler grundlæggende fysisk kemi og biologisk termodynamik, spektroskopi samt introduktion til kvantekemi, og søges lagt an som en vekselvirkning mellem eksempler fra biologien og læring af den grundlæggende teori. For eksempel synet på molekylært niveau som udgangspunkt for læring af grundlæggende teori for molekylers absorption af lys og tilsvarende spektroskopiske teknikker, og foldning af proteiner som udgangspunkt for læring af kemisk ligevægt og anvendelse af kalorimetri.

Mere specifikke emner for forelæsningerne kan være:
- Energiformer, energiomsætning i biologiske systemer, ligevægt og vandige opløsningers termodynamik
- Eksempler på struktur, dynamik og funktion af biologiske makromolekyler med fokus på proteiner
- Grundlæggende biomolekylær struktur og biokemisk spektroskopi (UV-Vis, CD, FTIR, fluorescence, NMR), herunder en introduktion til kvantekemi og eksempler på molekylær dynamik simulationer.
Målbeskrivelser
Kursets hovedmålsætning er, at give en indføring i grundlæggende biofysisk kemi (termodynamik, makromolekylær struktur, kvantekemi og spektroskopi) og dennes anvendelser på biologiske systemer, samt at styrke den studerende s evne til, at benytte primær forskningslitteratur i sit videre studium og arbejde. Kurset er grundlagsskabende for videregående uddannelse og arbejde inden for fx. biologi, bioteknologi, levnedsmiddelkemi og miljøkemi, og som forudsætning for, at den studerende selvstændigt kan inddrage resultater fra en række fysisk/biofysisk kemiske teknikker under gennemførelse af biologisk og miljøkemisk orienterede  projekter.

Efter at have gennemført kurset forventes den studerende at kunne:
Viden:
- Opskrive og beskrive grundlæggende termodynamiske love inden for ligevægtskemi
- Beskrive grundlæggende begreber som fx. fri energi, enthalpi, entropi, ligevægt, bølgefunktion, kemisk binding og molekylær orbital
- Beskrive de grundlæggende drivkræfter for struktur og funktion af biologiske molekyler
- Beskrive grundlæggende eksperimentelle teknikker som fx. kalorimetri, FTIR-, UV-VIS-, cirkulær dichroisme-, fluorescence og NMR spektroskopi

Færdigheder:
- Benytte grundlæggende termodynamiske love til at analysere kemiske, biokemiske og miljøkemiske problemstillinger
- Benytte grundlæggende teori til at beregne termodynamiske egenskaber ved et system
- Benytte grundlæggende teori til at forklare simpel biomolekylær struktur og funktion
- Fortolke spektroskopiske data i termer af molekylær struktur
- Benytte grundlæggende teori til at foretage simple beregninger af molekylers spektroskopiske egenskaber

Kompetencer:
- Opsøge og tilegne sig ny viden og færdigheder inden for fagområdet (herunder at kunne læse artikler på forskningsniveau og kvalitativt kunne følge argumentationen)
- overføre teorier og principper til nye situationer, dvs. inddrage principper og forksningsresultater fra grundlagsdiscipliner til selvstændig hypotese- og teoridannelse
- Samarbejde og kommunikere effektivt med andre faggrupper med ekspertise inden for biofysisk kemi
"Physical Chemistry for the Life Sciences"
Second Edition
Peter Atkins, Julio de Paula
Oxford University Press, 2010
Grundlæggende kemi og biokemi
Undervisningen foregår som:
1) Forelæsninger og opgaveregning med det mål, at understøtte den fælles del af kursets pensum.
2) Et teoretisk projektbaseret gruppearbejde. Der arbejdes i gruppe af 2-4 studerende som hver tilknyttes en vejleder. Projektarbejdet udmøntes i en kortere skriftlig rapport, poster eller i et multimediebaseret produkt. Det udarbejdede produkt er oplæg til en individuel mundtlig eksamination tilsammen med en videnskabelig artikel. Aktiv deltagelse i projektarbejdet er en obligatorisk forudsætning for deltagelse i eksamen.
  • Kategori
  • Timer
  • Eksamen
  • 4
  • Forberedelse
  • 70
  • Forelæsninger
  • 21
  • Projektarbejde
  • 62
  • Teoretiske øvelser
  • 21
  • Vejledning
  • 28
  • I alt
  • 206
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Mundtlig prøve
Ved den afsluttende mundtlige eksamen, eksamineres i det udførte projektarbejde. Det udarbejdede produkt (rapport, poster, video, hjemmeside, el. lign.) danner udgangspunktet for eksaminationen tilsammen med én videnskabelig artikel, som har indgået i projektet eller kurset.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere
Kriterier for bedømmelse
Se målbeskrivelsen