FF504: Kemi, Biologi og Molekylær Biologi for Fysik (12 ECTS)

STADS: 07009701

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: wuestner@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Ingen

Kursusintroduktion
Formålet med kurset er at give en grundlæggende introduktion til kemi, biologi og cellebiologi samt disse fags indbyrdes relationer. Kurset vil på et kemisk grundlag give en introduktion til centrale biologiske emner fra det molekylære niveau i cellerne over organismen til sammenhængen mellem arvelighed og evolution. Kurset vil fokusere på den almene, fysiske og organisk kemi, og på generelle begreber og reguleringsmekanismer inden for celler og membraner, molekylær biologi og evolution. Kurset introducerer biomolekylerne, deres organiske kemi samt deres betydning i den molekylære biologi for studerende i fysik.

Kurset skal give det basale kemiske og biologiske fundament for videregående studier i matematik og/eller fysik samt for integrationen på tværs af fagområderne.

Forventet læringsudbytte
Når kurset er bestået forventes den studerende at kunne:

• beskrive en celles opbygning og funktionen af dens centrale organeller
• forklare de grundlæggende principper i evolution
• forklare betydningen af forskellige typer af kemiske bindinger
• identificere simple molekyler og ioner samt opskrive Lewis-strukturer og geometrier herfor
• anvende Le Chateliers princip på en kemisk ligevægt og foretage beregninger af ligevægtsblandinger herunder pH-beregninger i forbindelse med syre/base-systemer
• identificere reaktionstyper af nulte, første og anden ordens kinetik samt anvende begrebet aktiveringsenergi
• identificere og anvende begreberne enthalpi, entropi, varmekapacitet, fri energi og opløselighedsprodukt i simple beregninger.
• foretage beregninger af koncentrationer, potentialer og ligevægtskonstanter ud fra Nernsts ligning
• aflæse og optegne organisk kemiske strukturformler samt genkende grundstrukturer og funktionelle grupper
• anvende nomenklaturreglerne for simple organiske molekyler samt genkende almindelige trivialnavne.
• forklare begreberne ”hydrofil” og ”hydrofob”, genkende molekyler med disse egenskaber og relatere disse begreber til molekylers struktur og organisering
• anvende grundbegreberne indenfor stereokemi og isomeri samt begreberne konfiguration og konformation
• forklare homeostase af udvalgte komponenter på organ- og organisme-niveau
• angive de almindelige funktionelle grupper i organiske molekyler og redegøre for deres reaktioner
• genkende og navngive de funktionelle grupper i biologiske makromolekyler, og herfra redegøre for deres kemiske grundstruktur
• opskrive central metaboliske omsætningsveje og forklare deres betydning for cellens stof- og energiomsætning
• redegøre for flow af genetisk information i en celle, herunder regulering af gen-ekspression
• redegøre for den fysiologiske funktion af udvalgte organer
• forklare nervesystemets funktion, herunder in- og output til dette
• at have stiftet bekendtskab med forsøgsdesign og kontrolforsøg i et videnskabsteoretisk perspektiv
• arbejde selvstændigt og sikkert i et laboratorium, herunder sikker håndtering af kemikalier

Emneoversigt

• Cellers opbygning og biomembraner
• Evolution – historie og mekanismer
• Atomstruktur i relation til det periodiske systems opbygning
• Koncepter angående kemisk binding og molekylstruktur
• Kulbrinter, funktionelle grupper, stereokemi og nomenklatur
• Hydrofobe og hydrofile egenskaber
• Kemisk ligevægt, herunder syrer og baser og heterogene ligevægte
• Termodynamik, herunder dennes 1. lov, energi og enthalpi, og 2. lov, entropi og fri energi
• Elektrokemi
• Reaktionskinetik
• Fysiologisk regulering af vand, salte, gasser og temperatur
• Organisk kemiske grupper og deres reaktioner
• Biologiske makromolekylers struktur og funktion
• Metabolisme
• Nervesystemet; Sensoriske og motoriske mekanismer
• Informationsflow fra gen til protein

Litteratur

• Blackman et al: Chemistry, 2nd ed.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Deltagelse i 16 timers laboratorieøvelser i efteråret er en forudsætning for eksamensform c. (07009742)

Eksamen- og censurform:

1. Projektopgave, bedømmes med Bestået/Ikke bestået, intern bedømmelse, 1 ECTS. Et tværfagligt projekt, som udføres i studiegrupperne i december (07009712)
2. Obligatoriske opgaver, bedømmes med Bestået/Ikke bestået, intern bedømmelse ved underviser 5 ECTS. Opgaverne består i en kombination af skriftlige hjemmeopgaver og digitale opgaver i efteråret (07009722)
3. Laboratorieøvelser: Godkendelse af skriftlige rapporter, der bedømmes med Bestået/Ikke bestået , intern bedømmelse ved underviser, 1 ECTS. (07009732)
4. Skriftlig eksamen, alle sædvanlige hjælpemidler tilladt, bedømmes efter 7-trinsskalaen, ekstern censur, 5 ECTS (07009702)

Reeksamen i samme eksamenstermin eller i umiddelbar forlængelse heraf.

Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end ved den ordinære eksamen

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 51 timer
Træningsfase: 74 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 62 timer
 - Laboratorieøvelser: 12 timer

Aktiviteter i studiefasen Studiefase: 50 timer

Sprog
Dette kursus undervises på dansk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. sep 2015.