NBIB16002U Proteinkemi & enzymologi for biologer

Årgang 2021/2022
Engelsk titel

Protein Chemistry & Enzymology for Biologists

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i biologi

Kursusindhold

Teoretisk kursus i proteinkemi og enzymologi. I kurset gennemgås aminosyrernes kemi og fysik, som sættes i kontekst af proteiners tredimensionelle struktur og funktion. De grundlæggende principper for metoder anvendt til bestemmelse af proteinstruktur, proteinstabilitet, samt proteinfleksibilitet gennemgås. Desuden gennemgås grundlæggende principper indenfor proteintermodynamik, enzymkinetik -og mekanismer, protein-ligand interaktioner, proteinmodifikationer samt proteomanalyser. Under hele kurset lægges der desuden vægt på betydningen af proteinfunktion i udvalgte biologiske systemer, og sygdomme.

Målbeskrivelser

Undervisningen vil give de studerende en grundlæggende teoretisk og praktisk forståelse for proteiners struktur og funktion.

De studerende opnår indblik i sammenhængen mellem proteiners kemisk-fysiske egenskaber og deres funktion.

Viden:
Den studerende kan

  • Redegøre for aminosyrernes struktur og funktionelle egenskaber
  • Redegøre for proteinstrukturens betydning for proteinfunktion
  • Redegøre for og beskrive proteiners primære, sekundære, tertiære og kvarternære struktur
  • Redegøre for kovalente og ikke-kovalente interaktioner og fysiske kræfter af betydning for proteiner
  • Beskrive anvendelsen af metoder til analyse af proteinstrukturer (fluorescens spektroskopi, absorbtion, massespektrometri, cirkulær dikroisme, NMR-spektroskopi, røntgen diffraktion, cryoelektronmikroskopi)
  • Identificere og klassificere proteinstrukturer, herunder proteinklasser og udvalgte proteinmotiver
  • Redegøre for proteinmodifikationer i forbindelse med sekretorisk transport samt analytiske metoder brugt i relation til dette emneområde
  • Redegøre for grundlæggende begreber og analysemetoder inden for proteinevolution (lineær alignment, divergent/konvergent evolution, ortolog/paralog)
  • Beskrive grundlæggende metoder til proteinoprensning (kromatografi og elektroforese)
  • Redegøre for steady-state og Michaelis-Menten enzymkinetik
  • Redegøre for kinetik og termodynamik i relation til enzymfunktion og proteinstabilitet
  • Definere enzym, cofaktor, coenzym, holo- og apoenzym
  • Redegøre for og beskrive hvorledes enzymaktivitet kan reguleres (hæmmere, regulatoriske enzymer, allosteri, feedback inhibering, reversibel kovalent modifikation, fosforylering, zymogen)
  • Beskrive og forklare enzymmekanismer og –funktion (serinproteaser (fx trypsin) og glykosidaser (fx lysozym)
  • Redegøre for og beskrive proteinfoldning og -misfoldning i relation til proteinstabilitet
  • Beskrive assisteret proteinfoldning og chaperoner
  • Redegøre for biologiske membraners opbygning og topologi af membranproteiner
  • Redegøre for hydropati plot
  • Redegøre for membranproteiners funktion og struktur
     

Færdigheder:

Den studerende kan

  • Demonstrere forståelse for anvendelsen af metoder til analyse af proteinstrukturer og hvor disse kan kombineres (fluorescens spektroskopi, absorbtion, massespektrometri, cirkulær dikroisme, NMR-spektroskopi, røntgen diffraktion, cryoelektronmikroskopi)
  • Demonstrere forståelse for metoder til proteinoprensning (kromatografi og elektroforese)
  • Analysere proteinstrukturer, herunder proteinklasser og udvalgte proteinmotiver
  • Analysere, anvende og vurdere kinetiske og termodynamiske parametre (KM, Vmax, v0, kcat, KI, Ka, Keq, Kd, m, Cm, Tm, ∆G, ∆H, ∆S)
  • Anvende og vurdere anvendeligheden af metoden dobbelt reciprokt plot til bestemmelse af kinetiske parametre
  • Forklare og vurdere resultater fra kinetiske og termodynamiske analyser af proteiner
  • Anvende og vurdere termodynamiske og ligevægtsanalyser af protein-ligand interaktioner
  • Forklare allosteri og kooperativitet
  • Analysere, vurdere og løse problemstillinger af proteinkemisk karakter i relation til en eller flere af kursets emneområder


Kompetencer:

  • Evner at diskutere, evaluere og perspektivere problemstillinger af proteinkemisk karakter i relation til en eller flere af kursets emneområder.
Første års kemi(KemiBio), matematik(MatStat) og almen biokemi(BioK1) forudsættes bekendt.
Forelæsninger og eksaminatorier.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 14
  • Holdundervisning
  • 26
  • Forberedelse (anslået)
  • 160
  • E-læring
  • 2
  • Eksamen
  • 4
  • I alt
  • 206
Mundtlig
Kollektiv
Løbende feedback i undervisningsforløbet
Peerfeedback (studerende giver hinanden feedback)
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
...
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere.
Reeksamen

Samme som ordinær eksamen.

Hvis der er 10 eller færre tilmeldte bliver eksamensformen dog ændret til en 30 min. mundtlig eksamen på baggrund af to hovedspørgsmål. Eksamen har 30 min. forberedelse og er uden hjælpemidler (bortset fra papir, skriveredskaber og lommeregner).

Kriterier for bedømmelse

For at opnå karakteren 12, skal den studerende overbevisende og præcist kunne demonstrere viden, færdigheder og kompetencer som beskrevet under målbeskrivelsen.