At formidle indsigt i samspillet mellem egenskaber ved biologiske sporgrundstoffer, især metaller, og biologiske makromolekylers og membraners struktur. Desuden at bibringe forståelse for dette samspil i relation til biologisk struktur og funktion ved konkrete metalholdige biomolekylære systemer og til bioteknologiske anvendelser heraf.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forstå biologiske sporgrundstoffers livsvigtige betydning for alt biologisk liv.
Have indsigt i biologiske sporgrundstoffers, især biologiske metallers basale kemiske egenskaber.
Forstå den vitale vekselvirkning mellem biologiske sporgrundstoffer, især overgangsmetaller, og biologiske makromolekyler som proteiner og DNA.
Have opnået indsigt i konkrete metalloproteiners struktur og funktioner, herunder biologisk oxygentransport, metalloenzymers hydrolytiske funktion m.m.
Have indsigt i hydrolytiske metalloenzymers struktur og mekanismer.
Forstå og anvende simple teoretiske begreber i metalloproteiners elektrontransportkæder som i fotosyntese og respiration samt i metalloenzymer i biologiske redoxprocesser i de biologiske oxygen-, nitrogen- og svovlkredsløb
Forstå metalbaserede sygdomstilstande og metalbaseret kemoterapi.
Vurdere biologisk materialeteknologi som biomineraler, biologiske nanopartikler m.m
Have indsigt i bioteknologi og nanoteknologi baseret på metalholdige proteiner og enzymer og på metalkomplekser med DNA.
Kursusindhold:
Med udgangspunkt i den uorganiske koordinationskemi, emner udvalgt blandt: Biologiske sporgrundstoffers forekomst, optagelse og fordeling. Elementer af metallernes koordinationskemi. Biouorganisk kemisk teknik. Biologisk organisation (membran og proteinstruktur, solvatisering af biomolekyler, pigmentorientering i proteinkomplekser). Biomineralisering. Metaller i biologisk elektrontransport (fotosyntese, respiration, redoxenzymer) og elektronoverførslens fysiske natur. Koordinationskemi i biologisk dioxygentransport. Jern, kobber, zink, molybdæn og nikkel i metalloenzymkinetik. Nitrogenase og biologisk dinitrogenfiksering. Metalaktiverede enzymer. Biologiske metaltransport mekanismer. Metalkompleksdannelse med DNA. Biologiske "ultrasporgrundstoffer". Biouorganisk kemi i bioteknologien (biouorganisk kemi i miljømæssig sammenhæng, chemoterapi, "biochips", nanoskala biouorganisk kemi m.m.).
Litteratur:
Kompendium: The Chemistry of Metals in Biological Systems Originalartikler
Bemærkninger:
Indgår i instituttets videregående kursusgruppe i koordinationskemi og biouorganisk kemi, der bl.a. omfatter 26124 Koordinationskemi og 26122 Eksperimentalkursus i Koordinationskemi og Biouorganisk Kemi. Desuden relation til biokemiske fag.
