Organisk kemi for biovidenskab

Kursusindhold

Kursets faglige indhold er centreret omkring grundlæggende organisk-kemiske begreber med speciel fokus på emner af relevans for det biovidenskabelige fagområde, hvilket vil sige organisk kemi i vandige miljøer.

Dette inkluderer organiske forbindelsers molekylstruktur, navngivning (systematisk og trivialnavne), polaritet og udvalgte kemiske reaktioner såsom addition, substitution og elimination.

Der gives en gennemgang af de fysisk-kemiske egenskaber for biologisk relevante funktionelle stofklasser (alkaner, cycloalkaner, alkener, alkyner, aromatiske forbindelser, alkylhalider, alkoholer, ethere, thioler, sulfider, aldehyder, ketoner, carboxylsyrer, estre og amider) med henblik på at forstå deres rolle i biologisk vigtige molekyler såsom aminosyrer, peptider, proteiner, kulhydrater, og lipider. Endvidere gennemgås den organiske kemi for udvalgte metaboliske cyklusser.

Stereokemi er yderst relevant i biologiske systemer, derfor vil kurset omfatte E/Z-, R/S- og D/L-nomenklatur og stereokemiske repræsentationsformer såsom Fisher-, Mills- og Haworth-projektioner vil blive gennemgået. Savbuk- og Newman-projektioner vil blive gennemgået med henblik på repræsentation af konformationsformer.

Analytiske og spektroskopiske metoder til karakterisering af organisk molekyler vil være en integreret del af undervisningen. Dette inkluderer kromatografiske metoder såsom TLC, GC og HPLC samt spektroskopiske metoder såsom UV-, IR- og NMR spektroskopi samt massespektrometri.

En del af undervisningen vil være opdelt i emner der er specifikt rettet mod de forskellige studieretninger:

  • For studerende på Fødevarer og ernæring-uddannelsen være organisk-kemiske problemstillinger i relation til fødevarer og fødevareforskning (lipider, oxidationsprocesser, frie radikaler, harskning, etc.).
  • For studerende på Biologi-Bioteknologi-uddannelsen vil fokus være på bioorganisk kemi, med henblik på en forståelse af biologisk interessante molekylers rolle som byggesten og/eller regulatorer i biologisk kemi, biokemi og molekylærbiologi.
Engelsk titel

Organic Chemistry for Life Sciences

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i biologi-bioteknologi
Bacheloruddannelsen i fødevarer og ernæring

Målbeskrivelse

Undervisningen i Organisk Kemi for Biovidenskab skal bibringe de studerende en forståelse af den organiske kemins grundlæggende rolle i biovidenskabelige fagdiscipliner for derved at udgøre et stærkt fagligt fundament for videre studier indenfor fødevarer og biologi-bioteknologi.

Viden:

Efter at have gennemført kurset forventes den studerende at kunne:

  • redegøre for de under kurset gennemgåede stofklassers opbygning og fysisk-kemiske egenskaber
  • beskrive simple kemiske reaktionsmekanismer
  • redegøre for principper bag systematisk navngivning og tegning af strukturformler
  • redegøre for grundlæggende principper for konstitutions-, konfigurations- og konformationsformler
  • redegøre for spektroskopiske teknikker og deres egnethed til identifikation af organiske forbindelser
  • beskrive aminosyrers, peptiders, kulhydraters og lipiders opbygning og grundlæggende funktion i biologiske systemer

 

Færdigheder:

Den studerende skal kunne:

  • repræsentere organiske forbindelser entydigt ved navngivning og/eller strukturformel, herunder kunne anvende E/Z-, R/S- og D/L-nomenklatur
  • kunne anvende Fisher-, Newman- og Haworth-projektioner samt fede og stiplede bindinger til stereokemiske strukturformler
  • benytte korrekt kemisk terminologi til beskrivelse og forklaring af simple kemiske reaktioner
  • identificere organiske forbindelser entydigt vha spektromeriske metoder såsom IR, NMR og MS
  • udføre simple organisk-kemiske eksperimenter, herunder kromatografiske analyser og spektroskopiske målinger

 
Kompetencer:

Den studerende skal efter kurset:

  • være i besiddelse af de nødvendige kvalifikationer indenfor organisk kemi for at kunne opnå en dybdegående forståelse af de biologiske fagområder i den videre uddannelse indenfor biovidenskab på Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, KU
  • kunne relatere eksperimentelle observationer gjort i tværfaglige miljøer til teoretisk viden om organisk kemi, for dermed at drage relevante konklusioner vedrørende biologiske systemer
  • udvise god laboratoriepraksis, herunder arbejde sikkert i et eksperimentelt kemisk laboratorium i overensstemmelse med gængs praksis for laboratoriesikkerhed

For at opnå forståelse for den organiske kemis grundlæggende begreber og teoretiske aspekter er det nødvendigt at arbejde aktivt med stoffet over flere omgange.
Den studerende introduceres først til stoffet gennem lærebogen og quizzer på Absalon. Dernæst gennemgås stoffet i plenum, hvor det forventes at den studerede tager håndskrevne noter. Forelæsningerne vil have fokus på de biologiske aspekter af ugens pensum. I den følgende uge løses der opgaver i stoffet. Stoffet gennemgås en sidste gang i en aflevering, der rettes i gennem af to andre studerende via Absalon. Afleveringen gennemgås til sidst ved de teoretiske øvelser. Denne undervisningsform sikrer at alle stofområder gennemgås som minimum fire gange.
Efterfølgende vil de studerendes færdigheder og kompetencer indenfor organisk kemi blive udbygget ved obligatoriske praktiske laboratorieøvelser. Det tilstræbes at forholdet mellem deciderede forelæsninger og de studerendes opgave-løsning bliver tæt på 1:1. Laboratorieundervisningen er obligatorisk og omfatter hjemmeforberedelse, gennemførelse af de praktiske øvelser og rapportskrivning.

Kursusomfanget vil være 4 forelæsninger pr uge, 4 timers teoretiske øvelser pr uge og 4 timer laboratorieøvelser pr uge fra uge 2 (med aflevering af rapporter over resultater fra øvelserne).

  • John McMurry: Fundamentals of Organic Chemistry. 7th edition, 2011, Brooks/Cole, Cengage Learning
  • Dan Stærk: Vejledning til laboratorieøvelser i Organisk Kemi for Biovidenskab, 2013, Academic Books.

 

Gennemført nedenstående kurser eller have opnået kvalifikationer svarende dertil:
LMAB10066 - Matematik og databehandling
LKEA10109 - Almen kemi for biovidenskab

Løbende feedback i undervisningsforløbet
Peerfeedback (studerende giver hinanden feedback)
  • Der gives feedback på de ugentlige quizzer to gange i undervisningsforløbet.
  • Det forventes at alle studerende afleverer afleveringer samt deltager aktivt med at give peerfeedback på afleveringerne.
ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
---
Hjælpemidler
Skriftlige hjælpemidler tilladt

Undervisningsmaterialet samt egne noter må medbringes til eksamen.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Kriterier for bedømmelse

For at opnå karakteren 12 skal den studerende på overbevisende og præcist demonstrere viden, færdigheder og kompetencer, der er beskrevet i målbeskrivelserne.

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 28
  • Teoretiske øvelser
  • 32
  • Praktiske øvelser
  • 28
  • Forberedelse
  • 114
  • Eksamen
  • 4
  • Total
  • 206