Podstawy chemii z elementami biochemii 1100-1BO09

Wykład systematycznie omawia wybrane zagadnienia chemii ogólnej, strukturalnej, organicznej i bioorganicznej w zakresie zalecanym dla pełnego wykształcenia słuchaczy kierunków przyrodniczych na poziomie uniwersyteckim.

Program:
1. Budowa materii. Jądro atomowe - liczba masowa i atomowa pierwiastków. Izotopy trwałe i promieniotwórcze. Struktura elektronowa. Orbitale atomowe. Układ okresowy pierwiastków. Właściwości chemiczne pierwiastków a ich położenie w układzie okresowym. Pojęcie elektroujemności według Paulinga. Hybrydyzacja orbitali atomowych. Wstęp do teorii oddziaływań międzycząsteczkowych: w tym m.in. oddziaływania van der Waalsa i wiązanie wodorowe. Wiązanie chemiczne - kowalencyjne, metaliczne, jonowe. Właściwości materii w fazie gazowej, ciekłej i stałej.
2. Reakcje chemiczne w ujęciu fizykochemicznym. Stechiometria. Reakcje odwracalne i nieodwracalne. Równowaga chemiczna - stała równowagi. Teoria stanu przejściowego. Termochemia reakcji. Entalpia i entropia w chemii. Reakcje egzo- i endoenergetyczne. Energia aktywacji. Wstęp do pojęcia katalizy.
3. Reaktywność związków chemicznych. Teorie kwasów i zasad. Równowagi jonowe w roztworach wodnych. Pojęcie pH. Iloczyn rozpuszczalności i stałe dysocjacji. Tworzenie wiązań chemicznych. Reaktywność pierwiastków w powiązaniu z ich elektroujemnością. Orbitale cząsteczkowe. Geometria cząsteczek. Podstawowe pojęcia stereochemii.
4. Wybrane elementy chemii organicznej. Budowa i właściwości węglowodorów nasyconych. Podstawy stereochemii związków węgla - pojęcie enancjomerii i diastereoizomerii. Reaktywność alkanów i ich znaczenie ekonomiczne. Pojęcie grupy funkcyjnej, jako elementu wpływającego na reaktywność. Przegląd reaktywności związków organicznych zależnie od rodzaju grup funkcyjnych. Alkeny i węglowodory aromatyczne. Aromatyczność, jako ważny element determinujący budowę i właściwości związków, a także strukturę stanów przejściowych. Wpływ struktury grup funkcyjnych na kształt cząsteczki. Stereochemia organiczna - rozwinięcie.
5. Wybrane elementy chemii bioorganicznej. Podstawowe elementy biochemii: fotosynteza, metabolizm pierwotny, metabolizm wtórny. Cykl Calvina i Krebsa. Związki naturalne niskocząsteczkowe: lipidy, terpeny, aminokwasy, alkaloidy, monosacharydy, inne związki heterocykliczne. Biopolimery: kwasy nukleinowe, peptydy i białka. Siły strukturotwórcze i struktura białek. Białka funkcyjne. Mechanizmy działania katalitycznego enzymów i rozpoznawania molekularnego przez białka receptorowe. Kataliza enzymatyczna i rola biotechnologii we współczesnej gospodarce.
Wykładowca oczekuje od słuchaczy przygotowania w zakresie nauk przyrodniczych na poziomie szkoły średniej.
Wykład zaliczany jest na podstawie egzaminu na ocenę.

Opis przygotował Zbigniew Czarnocki, czerwiec 2009