Naturstofkemi og mikrobiologi

Kursusindhold

Kurset er sammensat af to afgrænsede dele, naturstofkemi og mikrobiologi, som undervises hver for sig.

Undervisningen i naturstofkemi sigter målrettet mod teoretiske og eksperimentelle kompetencer der er nødvendige for at følge kurset Biokemi 1 (LKEB10077). Disse kompetencer opnås gennem en kemisk, biokemisk og analysekemisk introduktion til biologisk vigtige komponenter i foder og husdyrprodukter såsom kød og mælk. Undervisningen tager derfor udgangspunkt i fire laboratorieforsøg omhenholdsvis (a) identifikation og analyse af aminosyrer (b) fedtstof-karakterisering vha. diverse analysemetoder, deriblandt om-esterificering, NMR og gaskromatografi, (c) isolering og kemisk/biokemisk undersøgelse af stivelse og diætfibre, analyse ved tyndtlagskromatografo og jodkompleksering (d) Mikroorganismers fordøjelse af foderstoffer. Med udgangspunkt i laboratoriearbejdet studeres (a) triacylglycerolers kemi og biokemi, NMR spektroskopi, gaskromatografi, (b) aminosyrers og proteiners kemi og biokemi, tyndtlagskromatografi, UV-spektroskopi, (c) kulhydraters og andre carbonylforbindelsers kemi og biokemi, (d) naturstofkemisk diversitet, kvantitativ analyse med HPLC ("højtryksvæskekromatografi"), massespektrometri.

Inden for mikrobiologi vil de studerende (a) få kendskab til cellestrukturer hos prokaryote og udvalgte eukaryote organismer, (b) opnå viden om de vigtigste mikrobielle stofskifteprocesser og mikroorganismers vækst- og overlevelsesstrategier, (c) opnå forståelse af principperne bag mikrobiel diversitet og taksonomisk inddeling, (d) få kendskab til kontrol af mikroorganismers vækst med fysiske og kemiske metoder, (e) opnå viden om funktion og betydning af mikroorganismer for dyrs omsætning af foder og (f) få kendskab til dyrs betydning som vektorer for mikrobielle sygdomme.

Engelsk titel

The Chemistry of Natural Compounds and Microbiology

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i husdyrvidenskab

Målbeskrivelse

Undervisningen i naturstofkemi sigter på at give de nødvendige forudsætninger for en kemisk forståelse af de kemiske stoffer (”naturstoffer”) der indgår i foder, mælk og kød, og dermed give de nødvendige naturstofkemiske forudsætninger for senere kurser i biokemi. Kurset skal endvidere give forudsætninger for at kunne vurdere naturstofkemiske analyseresultater og diskutere kemiske processer og problemstillinger der relaterer sig til naturstoffer. Den case-baserede pædagogik (dvs. undervisning og selvstudium med udgangspunkt i konkrete laboratorieforsøg) sigter desuden på at fremme evnen til generelt at sætte sig ind i naturstofkemiske problemstillinger ved selvstudium.

Formålet med kursets mikrobiologiske del er at give de studerende et bredt kendskab til bakteriers og svampes forekomst og aktivitet i forskellige miljøer, som er relevante for husdyrproduktion. Vigtige grupper af mikroorganismer bliver karakteriseret med hensyn til vækst og fysiologi, ligesom sameksistens og konkurrence mellem bakterier og svampe beskrives. Metoder til kontrol (hæmning) af mikroorganismers vækst ved hjælp af antibiotika og fysiske metoder gennemgås, ligesom deres identifikation og taksonomi beskrives. De studerende introduceres til betydningen af mikroorganismer inden for husdyrproduktion, f.eks. med hensyn til foderomsætning og spredning af sygdomme.

Efter at have gennemført kursets naturstofkemiske del forventes den studerende at kunne
Viden:
- redegøre for den kemiske opbygning af proteiner, polysaccharider, udvalgte lipider og udvalgte glycosider, samt for de monomere stoffer der indgår i disse naturlige polymere molekyler (aminosyrer, monosaccharider, fedtsyrer, udvalgte andre metabolitter).
- redegøre for kemiske egenskaber af de bindinger (amid, ester, glycosid, disulfid) der binder monomerer sammen til biologiske polymerer og de tilsvarende funktionelle grupper i monomerer (amin, carboxylsyre, alkohol, aldehyd, keton, thiol, hemiacetal).
- redegøre for reaktionstyper der indgår i dannelse af C-C bindinger i biokemiske reaktioner (aldolkondensation og fedtsyrebiosyntese).

Færdigheder:
- udføre og fortolke udvalgte naturstofkemiske analyser.
- udføre kvantitative beregninger af resultater af disse analyser, og groft vurdere måleusikkerhed og simple fejlkilder.
- bestemme simple organiske forbindelsers struktur ud fra spektroskopi og evt. andre kemiske analyser.
- rationalisere udvalgte organiske reaktioners mekanisme med krumme pile og sandsynlige intermediater, og beskrive reaktioner og mekanismer med korrekt nomenklatur.
- forudsige hovedprodukter af udvalgte organisk kemiske reaktioner.

Kompetencer:
- rapportere om teori, databehandling og fortolkning for naturstofkemiske eksperimenter.
- ud fra kemisk struktur give et begrundet gæt på egenskaber og reaktivitet for et i øvrigt ukendt naturstof.

Efter at have gennemført kursets mikrobiologiske del forventes den studerende at kunne
Viden:
- demonstrere kendskab til forekomst, vækst og fysiologi hos vigtige grupper af bakterier og svampe
- referere basale principper bag vækst og kontrol af mikroorganismer
- beskrive vigtige stofskifteprocesser hos mikroorganismer og deres betydning for dyrs ernæring
- relatere anvendelse af antibiotika og andre hæmmende stoffer til kontrol af mikroorganismers vækst

Færdigheder:
- formidle basal viden om bakterier og svampes morfologi og biologi
- analysere vigtige problemstillinger mellem stofskifte og forekomst af mikroorganismer i husdyrrelevante miljøer
- vurdere viden om vækst og kontrol af mikroorganismer inden for vigtige områder af husdyrproduktion
- analysere betydningen af mikroorganismer i miljøer som er relevante for husdyrproduktion

Kompetencer:
- vurdere forekomst og betydning af bakterier og svampe i husdyrrelevante miljøer
- anvende mikrobiologisk viden om dyrkning og karakterisering af mikroorganismer
- bedømme betydningen af mikroorganismer i husdyrproduktion

De to delemner, hh. naturstofkemi og mikrobiologi, undervises parallelt i de 8 blokuger. Det ugentlige timetal vil veksle mellem delemnerne. Kursets første uge er helt fokuseret på grundlæggende kemi. I den sidste uge vil Mikrobiologi og Naturstofkemi integreres ved et fælles projekt. Kurset består af forelæsninger, laboratorieforsøg og teoretiske øvelser (herunder gruppearbejde over cases). Der afleveres rapporter over laboratorieforsøg og gruppearbejdet, og resultatet af gruppearbejdet præsenteres i auditorium på skift af de studerende. Forelæsningerne omfatter kursets overordnede emner. De naturstofkemiske forelæsninger tager udgangspunkt i den laboratorierapport der arbejdes med parallelt, således at teorien understøtter og perspektiverer rapportens teoriafsnit og resultatbehandling. Indholdet i både naturstofkemiske og mikrobiologiske forelæsninger underbygges med eksempler fra praktisk husdyrproduktion, f.eks. med hensyn til foderstofanalyse og betydning af mikroorganismer for foderets omsætning. Teoretiske øvelser og rapportvejledning i naturstofkemi holdes som supplement til forelæsningerne og arbejdet med laboratorierapporter. I de teoretiske øvelser i mikrobiologi (gruppearbejde for 4-6 personer) analyseres mikrobiologiske problemstillinger med relation til husdyrproduktion, og de studerende trænes i at læse videnskabelig litteratur og præsentere indholdet i en større forsamling. Selvom det primære undervisningssprog er dansk kan undervisning på engelsk og mindre skriftlige opgaver på engelsk forekomme i begrænset omfang.

Der henvises til Absalon for nærmere information om lærebøger.

Kompetencer i almen og (bio)organisk kemi svarende til Kemi for Husdyrvidenskab, Miljøøkonomi og Naturforvaltning (Kemi HMN) (LKEB10112).

ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
Eksamen består af to separate dele. Del 1 består af en 2 timers skriftlig eksamen i Naturstofkemi. Efter indsamling af besvarelser fra del 1 uddeles opgaver til del 2, som består af en 2 timers skriftlig eksamen i mikrobiologi. Der gives én samlet karakter for de to deleksaminer. Begge fagområder skal hver for sig være bestået for at bestå den samlede eksamen, og begge fagområder vægtes ligeligt ved bedømmelsen. Består den studerende kun den ene af de to eksaminer vil reeksamen kun blive afholdt i det fagområde den studerende ikke har bestået.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
En intern bedømmer
Kriterier for bedømmelse

Se målbeskrivelsen

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 28
  • Teoretiske øvelser
  • 32
  • Praktiske øvelser
  • 16
  • Eksamen
  • 4
  • Forberedelse
  • 126
  • Total
  • 206