Overordnede kursusmål
Ved dette kursus arbejder vi med grundlæggende fysiske og
fysisk-kemiske principper, der hyppigt bruges inden for life
science. Vi vil introducere basale teoretiske rammer for analyser
af f.eks proteinstabilitet, ligandbinding, enzymkinetik samt
bioteknologiske anvendelser af mikroskopi og spektroskopi . Det
overordnede mål er, at den studerende i praksis kan anvende disse
værktøjer bredt ved kvantitative analyser inden for life science.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Redegøre for betydningen af: Indre energi, enthalpi, entropi,
Gibbsenergi og kemisk potential.
- Foretage beregninger under anvendelse af begrebet
tilstandsfunktion.
- Redegøre for den termodynamiske baggrund for de kolligative
effekter, specielt osmotisk tryk.
- Foretage beregninger på kemiske ligevægte, herunder redegøre
for temperatur- og trykafhængighed.
- Beskrive intermolekylære interaktioner, der er væsentlige for
proteinstruktur og ligandbinding.
- Analysere dynamik af ligandbinding
- Modellere enzymreaktioner og identificere hastighedsbestemmende
trin
- Forklare virkemåde og anvendelse af fluorescens mikroskopi
- Anvende grundlæggende optisk spektroskopi til analyse indenfor
life science
- Redegøre for cellemembranens elektriske potential og
betydningen heraf for nervesignaler
Kursusindhold
Ved kurset anvendes korte e-præsentationer, der kan hentes på
DTU-Learn, og det forventes at den studerende har set relevante
præsentationer inden undervisningen. Præsentationerne giver en kort
beskrivelse af de fysiske og fysisk-kemiske principper, og henviser
til uddybende forklaringer i lærebogen (eller supplerende materiale
på DTU-Learn). Ved undervisningen gives en kort introduktion fra
underviseren, mens hovedaktiviteten er arbejde i mindre grupper og
studenteroplæg. I grupperne arbejdes med case-stories, hvor
biokemisk og biofysisk data analyseres under anvendelse af
relevante teorier og modeller. Kursets indeholder tre områder:
termodynamik, kinetik og biofysik. I termodynamik arbejdes med
udvalgte områder fra del 1 i lærebogen. Vi vil bl.a. se hvordan
funktionerne enthalpi og fri energi kan måles og anvendes til at
beskrive bl.a. stabiliteten af en proteinstruktur og styrken af en
ligand-receptor vekselvirkninger. Kursets kinetikdel anvender
lærebogens del 2, og introducerer anvendelsen af formelle
hastighedsligninger inden for life science. Vi vil b.la. beskæftige
os med case stories indenfor farmakokinetik, enzymkinetik og
dynamik for ligandbinding. I kursets biofysikdel arbejdes bl.a. med
vekselvirkninger mellem lys og biomolekyler (mikroskopi og
spektroskopi) samt med den formelle beskrivelse af det elektriske
potentiale over cellemembranen og dets rolle for f.eks.
nervesignaler.
Litteraturhenvisninger
Vi bruger lærebogen: Klostermeier and Rudolph: Biophysical
Chemistry. seneste udgave.
Derudover anvendes andet materiale der kan hentes på DTU LEARN.
Sidst opdateret
02. maj, 2024