Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S1)
Sylabus przedmiotu Enzymologia:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Enzymologia | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mikrobiologii i Biotechnologii | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Radosław Drozd <Radoslaw.Drozd@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw chemii organicznej i nieorganiczej, biochemii, biofizyki, chemii fizycznej, jezyka angielskiego w stopniu średnio zaawansowanym |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student poznaje molekularne podstawy funkcjonowania enzymów, mozliwosci regulacji ich aktywności. |
| C-2 | Wyuczenie umiejętności pracy z enzymami |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wyznaczanie optymalnych warunków dla reakcji enzymatycznych (pH, temperatura). | 4 |
| T-L-2 | Analiza specyficzności substratowej enzymów. | 2 |
| T-L-3 | Standaryzacja roztworów enzymatycznych. Wyznaczanie aktywności właściwej preparatu enzymatycznego. | 2 |
| T-L-4 | Kinetyka reakcji nie enzymatycznych. | 2 |
| T-L-5 | Wyznaczanie parametrów charakteryzujących enzymy - Km i Vmax. | 4 |
| T-L-6 | Wyznaczanie parametrów charakteryzujących enzymy - Km i Vmax w obecności inhibitorów. | 4 |
| T-L-7 | Wyznaczanie energii aktywacji reakcji enzymatycznej. | 2 |
| T-L-8 | Metody analizy czystości preparatów enzymatycznych (sączenie molekularne, SDS-PAGE). | 8 |
| T-L-9 | Metody oznaczania aktywnosci enzymów. | 2 |
| 30 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Oczyszczanie białek enzymatycznych, izolacja. | 2 |
| T-P-2 | Oczyszczanie białek enzymatycznych z wykorzystaniem technik chromatografii jonowymiennej. | 2 |
| T-P-3 | Oczyszczanie białek enzymatycznych z wykorzystaniem technik filtracji żelowej. | 2 |
| T-P-4 | Analiza czystości preparatu enzymatycznego. | 2 |
| T-P-5 | Oczyszczanie białek enzymatycznych. Analiza ilościowa wydajności procesu oczyszczania białek enzymatycznych. | 2 |
| 10 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do enzymologii, Aminokwasy białkowe budowa właściwości, klasyfikacja. | 2 |
| T-W-2 | Budowa molekularna enzymów. Wiązanie peptydowe, poziomy organizacji struktury białek, domeny, motywy białkowe i rodzaje fałdowania. Oddziaływania stabilizujące strukturę białek enzymatycznych. | 2 |
| T-W-3 | Ogólna charakterystyka enzymów. Enzymy jako katalizatory; klasyfikacja i nomenklatur enzymów; molekularne właściwości enzymów (apoenzymy i koenzymy). | 2 |
| T-W-4 | Struktura i funkcje enzymów. Budowa centrum aktywnego, Swoiste wiązanie substratu przez enzym, Model klucza i zamka. Wzbudzone dopasowanie. Trójpunktowe przyłączanie substratu | 2 |
| T-W-5 | Mechanizmy katalizy. Teoria stanu przejściowego. Istota aktywacji. Strategie katalityczne wybranych enzymów monomerycznych i oligomerycznych | 2 |
| T-W-6 | Katalityczne funkcje enzymów. Krzywe progresji i szybkości reakcji enzymatycznych. Krzywe wysycenia enzymu substratem - szybkość maksymalna i powinowactwo do substratu. Sposoby wyrażania aktywności enzymów. Czynniki wpływające na aktywność enzymów. Oznaczanie enzymów | 2 |
| T-W-7 | Kinetyczne modele enzymów. Przebieg reakcji enzymatycznej. Kinetyka hiperboliczna reakcji z jednym substratem. Stacjonarna kinetyka reakcji odwracalnej. Wyznaczanie kinetycznych stałych reakcji | 2 |
| T-W-8 | Wpływ czynników kinetycznych na przebieg reakcji chemicznej: kataliza wewnątrzcząsteczkowa; efekty konformacyjne; kataliza wielosubstratowa; kataliza kowalencyjna; wpływ czynników zewnętrznych - jonów metali, środowiska, dodatkowych sił wiążących | 2 |
| T-W-9 | Kinetyka hamowania reakcji enzymatycznych: kinetyka reakcji z wieloma substratami; kinetyka niehiperboliczna; kinetyka enzymów mono- i oligomerycznych; pomiary stałych szybkości reakcji enzymatycznych - badanie kinetyki prestacjonarnej i metody relaksacyjne | 2 |
| T-W-10 | Regulacja czynności enzymatycznej. Budowa podjednostkowa enzymów. Efekt allosteryczny i zjawiska kooperacji. Kinetyczne modele enzymów oligomerycznych (MWC i AKNF). Kinetyka niehiperboliczna. | 2 |
| 20 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo zajęciach | 30 |
| A-L-2 | przygotowanie sprawozdań z zajęc laboratoryjnych | 20 |
| A-L-3 | czytanie wskazanej literatury | 10 |
| 60 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-P-2 | czytanie wskazanej literatury | 5 |
| A-P-3 | przygotowanie do kolokwium | 10 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-W-2 | konsultacje | 2 |
| A-W-3 | czytanie wskazanej literatury | 8 |
| A-W-4 | przygotowanie do zajęc | 10 |
| 40 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | opowiadanie |
| M-3 | anegdota |
| M-4 | wykład konwersatoryjny |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: egzamin |
| S-2 | Ocena podsumowująca: sprawozdanie |
| S-3 | Ocena podsumowująca: prezentacja |
| S-4 | Ocena formująca: aprobata |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C08_W01 zdobywa wiedzę z zakresu enzymologii stosowanej, zna sposoby i standardy oznacznia enzymów, potrafi charakteryzować modele kinetyczne reakcji enzymatycznych, ma wiedzę pozwalająca na określenie wpływu środowiska na aktywność enzymów, opisuje poprawnie obserwoane zależnosci między środowiskiem a parametrami kinetycznymi enzymów | BT_1A_W06 | — | — | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-7, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-10, T-W-9, T-W-8, T-W-1, T-P-4, T-P-3, T-P-5, T-P-2, T-L-5, T-L-8, T-L-3, T-L-7, T-L-2, T-L-6, T-L-1, T-L-4 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C08_U01 dobiera odpowiednie narzedzia do rozwiązywania problemów badawczych związnych z enzymologią | BT_1A_U10 | — | — | C-1, C-2 | T-W-10, T-W-9, T-W-8, T-P-3, T-P-5, T-P-2, T-L-8, T-L-7, T-L-6 | M-1, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| BT_1A_BT-S1-C08_U02 potrafi poprawnie zorganizować stanowisko do pracy z enzymami, dobiera odpowiednie metody do standaryzacji otrzymanych wyników | BT_1A_U08 | — | — | C-2 | T-P-4, T-P-1, T-P-3, T-P-5, T-P-2, T-L-5, T-L-8, T-L-3, T-L-7, T-L-2, T-L-6, T-L-1, T-L-4 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
| BT_1A_BT-S1-C08_U03 oblicza poprawnie parametry kinetyczne enzymów, potrafi sporządzić opracowanie swoich wyników | BT_1A_U01 | — | — | C-1, C-2 | T-P-4, T-P-1, T-P-3, T-P-5, T-P-2, T-L-5, T-L-8, T-L-3, T-L-7, T-L-2, T-L-6, T-L-1, T-L-4 | M-1, M-3, M-4 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C08_K01 w pracy z enzymami postepuje zgodnie z zasadami pozwalającymi na prace zespołową, rozumie swój wpływ na otaczające go środowisko | BT_1A_K02, BT_1A_K01, BT_1A_K03 | — | — | C-2 | T-W-2, T-W-7, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-10, T-W-9, T-W-8, T-W-1, T-P-4, T-P-3, T-P-5, T-P-2, T-L-5, T-L-8, T-L-3, T-L-7, T-L-2, T-L-6, T-L-1, T-L-4 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C08_W01 zdobywa wiedzę z zakresu enzymologii stosowanej, zna sposoby i standardy oznacznia enzymów, potrafi charakteryzować modele kinetyczne reakcji enzymatycznych, ma wiedzę pozwalająca na określenie wpływu środowiska na aktywność enzymów, opisuje poprawnie obserwoane zależnosci między środowiskiem a parametrami kinetycznymi enzymów | 2,0 | poprawne dopowiedzi na conajmniej 60 % pytań testowych na egzaminie |
| 3,0 | poprawne dopowiedzi na conajmniej 70 % pytań testowych na egzaminie | |
| 3,5 | poprawne dopowiedzi na conajmniej 75 % pytań testowych na egzaminie | |
| 4,0 | poprawne dopowiedzi na conajmniej 85 % pytań testowych na egzaminie | |
| 4,5 | poprawne dopowiedzi na conajmniej 90 % pytań testowych na egzaminie | |
| 5,0 | poprawne dopowiedzi na conajmniej 95 - 100 % pytań testowych na egzaminie |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C08_U01 dobiera odpowiednie narzedzia do rozwiązywania problemów badawczych związnych z enzymologią | 2,0 | nie oddanie w termine sprawozdań z zajęc laboratoryjnych, brak odpowiedzi na conajmniej 60% pytań testowych w rama ch kolokwium, brak prezentacji multimedialnej |
| 3,0 | oddanie sprawodań w termienie, opracowanie sprawozdan nie zgodnie z zaleceniami, błedy w obliczeniach, przygotowanie prezentacji multimedialnej | |
| 3,5 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan nie zgodnie z zaleceniami, przedstawinie prezentacji multimedialnej | |
| 4,0 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, przedstawinie prezentacji multimedialnej w sposób płynny i poprawny merytorycznie | |
| 4,5 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, wykonanie sprawozdań z dbałoscią o szczegóły, przedstawinie prezentacji multimedialnej w sposób płynny i poprawny merytorycznie wraz z dodatkowymi elementami poza wskazanymi przez prowadzcego | |
| 5,0 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, wykonanie sprawozdań z dbałoscią o szczegóły formułowanie wniosków zgodnie ze sztuką, wraz z dodatkowymi elementami poza wskazanymi przez prowadzcego wybitna odpwiedz na zadane pytanie przez prowadzącego | |
| BT_1A_BT-S1-C08_U02 potrafi poprawnie zorganizować stanowisko do pracy z enzymami, dobiera odpowiednie metody do standaryzacji otrzymanych wyników | 2,0 | nie oddanie w termine sprawozdań z zajęc laboratoryjnych, brak odpowiedzi na conajmniej 60% pytań testowych w ramach kolokwium |
| 3,0 | oddanie sprawodań w termienie, opracowanie sprawozdan nie zgodnie z zaleceniami, błedy w obliczeniach | |
| 3,5 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdań nie zgodnie z zaleceniami, | |
| 4,0 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach | |
| 4,5 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, wykonanie sprawozdań z dbałoscią o szczegóły | |
| 5,0 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, wykonanie sprawozdań z dbałoscią o szczegóły formułowanie wniosków zgodnie ze sztuką | |
| BT_1A_BT-S1-C08_U03 oblicza poprawnie parametry kinetyczne enzymów, potrafi sporządzić opracowanie swoich wyników | 2,0 | nie oddanie w termine sprawozdań z zajęc laboratoryjnych, brak odpowiedzi na conajmniej 60% pytań testowych w ramach kolokwium |
| 3,0 | oddanie sprawodań w termienie, opracowanie sprawozdan nie zgodnie z zaleceniami, błedy w obliczeniach | |
| 3,5 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdań nie zgodnie z zaleceniami, | |
| 4,0 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach | |
| 4,5 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, wykonanie sprawozdań z dbałoscią o szczegóły | |
| 5,0 | oddanie sprawozdań w termienie, opracowanie sprawozdan zgodnie z zaleceniami brak rażących błedów w obliczeniach i wnioskach, wykonanie sprawozdań z dbałoscią o szczegóły formułowanie wniosków zgodnie ze sztuką |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C08_K01 w pracy z enzymami postepuje zgodnie z zasadami pozwalającymi na prace zespołową, rozumie swój wpływ na otaczające go środowisko | 2,0 | Brak sprawozdań oddanych w terminie, brak prezentacji multimedialnej |
| 3,0 | Oddanie sprawozdań w terminie, opracowanie sprawozdan nie zgodnie z zaleceniami, błedy w obliczeniach, Przygotowanie prezentacji multimedialnej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Lubert Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa, 2010
- W. Minakowski S. Weidner, Biochemia kręgowców, PWN, Warszawa, 2011
- Jerzy Witwicki, Elementy enzymologii, PWN, Warszawa, 1984
- David Hawcroft, Diagnostic enzymology, ACOL, Londyn, 1986
Literatura dodatkowa
- Athel Cornish-Bowden, Fundamentals of Enzyme Kinetics, Portland Press, Londyn, 2002, III