Sylabus predmetu a podmienky na získanie kreditov

Transcript

1 Sylabus predmetu a podmienky na získanie kreditov Názov predmetu: FYZIKÁLNA CHÉMIA 1 Ročník: 3. Semester: zimný Rozsah: Spôsob ukončenia: skúška Počet kreditov: 6 Typ predmetu: povinný Študijný odbor: Učiteľstvo akademických predmetov Študijný blok: Chémia Stupeň štúdia: Bc. Forma štúdia: denná Cieľ predmetu Zoznámiť poslucháčov so základmi fyzikálnej chémie predmetu, ktorého náplňou sú fyzikálne vlastnosti chemických sústav a zákony opisujúce správanie sa týchto sústav. Súčasťou predmetu sú výpočtové semináre a laboratórne cvičenia. Povinná literatúra REGULI, J. sprievodné texty k prednáškam (dostupné na v sekcii štúdium/študijné materiály) REGULI, J.: Laboratórne cvičenia z fyzikálnej chémie, Trnava : PdF TU, (dostupné na v sekcii Elektronická knižnica/učebné texty a on-line kurzy, a tiež na v sekcii štúdium/študijné materiály) Odporúčaná literatúra ULICKÝ, L. Fyzikálna chémia I. Trnava : Univerzita Cyrila a Metoda v Trnave, NOVÁK, J. a kol. Fyzikální chemie bakalářský kurs. Praha : VŠCHT. (dostupné na resp. ATKINS, P. V. Fyzikálna chémia. Bratislava : Oxford/STU, 1999 (1. a 3. časť). BISKUPIČ, S., KOVAŘÍK, P., LISÝ, J. M., VALKO, L. Príklady a úlohy z fyzikálnej chémie I a 2. Bratislava : STU, ŠIMON, P. a kol. Laboratórne cvičenia z fyzikálnej chémie. Bratislava : Vydavateľstvo STU, VOLLÁROVÁ O., GRANČIČOVÁ O. Cvičenia z metód fyzikálnej chémie. PRIF UK Bratislava 1990.

2 Plán práce A. Prednášky a semináre 1. Predmet fyzikálnej chémie. Zloženie viaczložkových sústav. Ideálny plyn stavová rovnica. Základy kinetickej teórie. Reálne plyny, kritický stav. 2. Kvapaliny: viskozita, povrchové napätie, optické vlastnosti. Základy molekulovej spektroskopie. Fyzikálne vlastnosti molekúl. 3. Chemická termodynamika: 0. a 1. zákon termodynamiky: Vnútorná energia, entalpia, tepelné kapacity. Výpočet objemovej práce pre sústavy ideálneho plynu. 4. Termochémia: Entalpické bilancie. 2. zákon termodynamiky. Entropia a Carnotov cyklus. Entropia a smer priebehu samovoľných dejov. 3. zákon termodynamiky. 5. Gibbsova a Helmholtzova energia. Termodynamické potenciály: Smer a podmienky rovnováhy izotermických dejov. Podmienky rovnováhy v heterogénnej sústave. Gibbsov fázový zákon. Jednozložkové viacfázové sústavy. 6. Fázové rovnováhy vo viaczložkovej sústave. Raoultov zákon, pákové pravidlo. Azeotropické sústavy. Vzájomne nerozpustné kvapaliny. Rozpustnosť plynov. Koligatívne vlastnosti. Trojzložkové sústavy, rozdeľovací zákon. 7. Chemické rovnováhy: Gibbsova energia a smer priebehu chemických reakcií. Reakčná izoterma, rovnovážne konštanty. Výpočet rovnovážneho zloženia a rovnovážnej konštanty. Dynamická povaha chemickej rovnováhy. Vplyv tlaku a teploty na posun rovnováhy. 8. Elektrochémia: Elektrická vodivosť elektrolytov. Elektrolýza a Faradayove zákony. Elektrolytická disociácia. Chemická rovnováha v roztokoch silných a slabých elektrolytov. Heterogénne rovnováhy súčin rozpustnosti. 9. Galvanické články. Chemická kinetika. Rýchlosť chemickej reakcie. Reakcie prvého, druhého a vyšších poriadkov. Stanovenie poriadku chemických reakcií. 10. Zložené reakcie: protismerné, paralelné a postupné reakcie. Vplyv teploty na rýchlosť reakcie: Arrheniova rovnica, teória absolútnych reakčných rýchlostí. Katalýza. 11. Koloidná chémia: Typy polydisperzných sústav. Koloidný stav. Povrchová energia a zmáčanie. Povrchové napätie roztokov; povrchovoaktívne látky, Gibbsova adsorpčná izoterma. Adsorpcia na tuhom fázovom rozhraní. B. Laboratórne cvičenia 1. Bezpečnosť pri práci vo fyzikálnochemickom laboratóriu. Vyhodnocovanie výsledkov fyzikálnochemických meraní, Laboratórne cvičenia: Dumasova metóda stanovenie hustoty a molárnej hmotnosti plynov. Refraktometria stanovenie molárnej refrakcie. Stanovenie povrchového napätia vážením kvapiek a pretláčaním bubliniek. Polarimetria stanovenie špecifickej otáčavosti. Kalorimetria stanovenie integrálnej rozpúšťacej entalpie. Molekulová spektroskopia a stanovenie molárneho absorpčného koeficienta. Fyzikálnochemická analýza tvorba fázových diagramov viaczložkových sústav. Konduktometria stanovenie disociačnej konštanty slabej kyseliny. Sledovanie kinetiky chemických reakcií prvého a druhého poriadku inverzia sacharózy, hydrolýza etylesteru kyseliny octovej, reakcia fenolftaleínu s NaOH). Galvanické články: Stanovenie štandardného elektródového potenciálu, stanovenie konštanty rozpustnosti. Kryoskopia stanovenie molárnej hmotnosti neelektrolytu. 12. Docvičovanie cvičení a záverečné hodnotenie.

3 Podmienky získania kreditov účasť na všetkých laboratórnych cvičeniach, pripravenosť na meranie a spracovanie výsledkov meraní, zručnosť pri práci vo fyzikálnochemickom laboratóriu, priebežné odovzdanie protokolov zo všetkých laboratórnych prác, písomné riešenie zadaných výpočtových úloh, uvedené povinnosti musia byť splnené najneskôr do 10 pracovných dní od skončenia výučby v danom semestri, skúška pozostáva z dvoch častí písomnej a ústnej, podmienkou absolvovania skúšky je minimálne 50 %-ná úspešnosť z každej časti skúšky; za písomnú časť sa môže získať maximálne 60 % bodov, za ústnu 40 % bodov. Celkové hodnotenie podľa percenta úspešnosti Percento úspešnosti Hodnotenie A výborne B veľmi dobre C dobre D uspokojivo E dostatočne 0 49 FX nedostatočne

4 Sylabus predmetu a podmienky na získanie kreditov Názov predmetu: BIOCHÉMIA 1 Ročník: 3. Semester: letný Rozsah: Spôsob ukončenia: skúška Počet kreditov: 8 Typ predmetu: povinný Študijný odbor: Učiteľstvo akademických predmetov Študijný blok: Chémia Stupeň štúdia: Bc. Forma štúdia: denná Cieľ predmetu Cieľom predmetu biochémie ako náuky o živote je získanie základných znalostí o chemickej podstate bunkových zložiek, hlavne o štruktúre a funkcii vysokomolekulových látok bielkovín a nukleových kyselín. Ďalším cieľom je zvládnutie premeny a odbúrania živín v metabolických dráhach a ich reguláciu, ktorú študuje dynamická biochémia na molekulárnej úrovni s využitím moderných i klasických metód biochémie a ďalších príbuzných vied. V rámci laboratórneho cvičenia získať manuálne zručnosti a zvládnuť základné metódy používané v biochemických laboratóriách (izolačné, separačné, optické, analytické). Teoretický úvod cvičení využívajúci poznatky z prednášok z biochémie uvádza poslucháča do experimentu a pomáha mu pochopiť princípy danej metódy. Povinná literatúra FERENČÍK, M. a kol. Biochémia. Bratislava : Slovak Academia Press, s. r. o., ŠKÁRKA, B., FERENČÍK, M. Biochémia. Bratislava : ALFA, SEDLÁK, E. a kol. Praktické cvičenie z biochémie. Košice : Odporúčaná literatúra VODRÁŽKA, Z. Biochemie. Praha : Academia, LEDVINA, M. Biochemie. Hradec Králové : Gaudeamus, BETINA, V. Mikrobiológia I a II. Bratislava : STU, ŠKÁRKA, B., Ferenčík, M. Biochémia. Bratislava : Alfa, VAREČKA, Ľ., MIKO, M. Laboratórne cvičenia z biochémie I. Bratislava : STU, ZELINKA, J. a kol. Základné cvičenia z biochémie. Bratislava : UK, 1982.

5 Plán práce A. Prednášky 1. Biochémia ako chemická a biologická veda. Biogénne prvky. Biopolyméry a ich monoméry. Hierarchia živej prírody: molekula vírus bunka mnohobunkový organizmus. Voda a jej funkcie v biologických procesoch. Štruktúra a vlastnosti. Voda ako rozpúšťadlo. Ionizácia vody a škála ph. Kyseliny a zásady. Amfolyty, polyamfolyty a polyelektrolyty. Interakcie makroióny voda. 2. Bioenergetika. Energia, teplo a práca. Prvý a druhý zákon termodynamiky v biosystémoch a bioprocesoch. Voľná energia. Vysokoenergetické fosforečné zlúčeniny. Zdroje energie v biosystémoch. Tvorba a funkcie ATP. 3. Nukleové kyseliny. Základné typy nukleových kyselín: DNA a RNA. Primárna štruktúra DNA. Sekundárna štruktúra. Terciárna štruktúra. Biologické funkcie nukleových kyselín. Replikácia DNA. Typy RNA: mrna, trna, vírusové RNA. Transkripcia. Reverzná transkripcia. 4. Proteíny. Aminokyseliny. Štruktúra a triedenie aminokyselín. Peptidy a peptidová väzba. Oligopeptidy a polypeptidy. Disulfidová väzba a sírne aminokyseliny. Od génov k proteínom: genetický kód, kodóny a antikodóny. Translácia: aktivácia aminokyselín, iniciácia translácie, elongácia a terminácia. 5. Štruktúra proteínov. Primárna štruktúra proteínov. Sekundárna štruktúra. Terciárna štruktúra. Fibrilárne a globulárne proteíny. Kvartérna štruktúra proteínov: od myoglobínu k hemoglobínu. Alostérické bielkoviny. Potranslačná úprava bielkovín. 6. Cukry. Monosacharidy: stereoizoméria, diastereoizoméry, kruhové štruktúry. Deriváty monosacharidov: fosforečné estery, kyseliny a laktóny, aminocukry a glykozidy. Oligosacharidy: sacharóza, laktóza, manóza. Polysacharidy: celulóza, škrob, dextrány. Polysacharidy bunkovej steny baktérií. 7. Lipidy, bunkové membrány a transport. Vyššie mastné kyseliny nasýtené a nenasýtené. Triacylglyceroly (tuky). Vosky a glycerolipidy. Fosfolipidy ako zložky membrán. Transport cez membrány pasívny a aktívny. 8. Enzýmy ako biokatalyzátory. Chemické reakcie a aktivačná energia. Katalytické pôsobenie enzýmov. 6. tried enzýmov a príklady. Koenzýmy. Vitamíny ako zložky koenzýmov. Stopové prvky v enzýmoch. 9. Metabolizmus a jeho dve stránky: katabolizmus a anabolizmus. Katabolizmus a jeho dve fázy. Hydrolýza polysacharidov a oligosacharidov. Glykolýza od glukózy po kyselinu pyrohroznovú. Typy kvasenia u mikroorganizmov. Dýchanie. Citrátový cyklus. 10. Energetika dýchania: dýchací reťazec a tvorba ATP. Porovnanie energetiky glykolýzy a dýchania. Neúplné oxidácie. Glyoxalátový cyklus a jeho poslanie. Intermediáty citrátového cyklu ako materiál pre biosyntetické deje. Bioluminiscencia. Chemoautotrofné baktérie. Biosyntéza aminokyselín v nadväznosti na katabolické deje. Pentózový cyklus. Amfibolické dráhy. 11. Fotosyntéza. Chemizmus a energetika fotosyntézy. Rastlinný typ fotosyntézy. Bakteriálne typy fotosyntézy. Calvinov cyklus ako druhá fáza fotosyntézy. Porovnanie reakcií na svetle a v tme. Reakčné centrá 1. a 2. Chloroplasty ich štruktúra a funkcia vo fotosyntéze. Fotorespirácia a C 4 cyklus. Fotosyntéza a respirácia dve stránky obehu uhlíka v prírode. Dve fázy Calvinovho cyklu. 12. Regulácia syntézy a aktivity enzýmov. Indukcia syntézy enzýmov: príklad laktózového operónu. Represia syntézy enzýmov. Porovnanie indukcie a represie syntézy enzýmov.

6 Regulácia enzýmov metabolických dráh. Regulácia alosterických enzýmov. Regulácia fotosyntézy. Hormonálna regulácia v ľudskom tele. 13. Sekundárny metabolizmus a sekundárne metabolity. Primárny a sekundárny metabolizmus. Typy sekundárnych metabolitov. Príklad: biosyntéza penicilínov a cefalosporínov. B. Laboratórne cvičenia 1. Úvodné cvičenie. Bezpečnosť práce v chemickom laboratóriu, laboratórny poriadok. Základné biochemické laboratórne postupy. 2. Bielkoviny. a) Precipitačné reakcie bielkovín. b) Izolácia kazeínu z mlieka. c) Reakcie na identifikáciu aminokyselín a bielkovín. 3. Bielkoviny. Stanovenie koncentrácie bielkovín Lowryho metódou. 4. Enzýmy. Rozklad bielkovín pepsínom. 5. Enzýmy. Vplyv ph na aktivitu α-amylázy. 6. Sacharidy. Reakcie na identifikáciu sacharidov identifikácia neznámej vzorky. 7. Sacharidy. Spektrofotometrické stanovenie vo vzorke džúsu. 8. Sacharidy. Stanovenie amylózy v kukuričnom škrobe. 9. Tuky. a) Dôkaz cholesterolu Salkowského reakciou. b) Oxidácia nenasýtených mastných kyselín v rastlinných olejoch. c) Stanovenie jódového čísla Yasudovou metódou. 10. Nukleové kyseliny. Izolácia RNA z droždia a dôkaz jej zložiek. 11. Farbivá. Izolácia a delenie chlorofylových farbív. 12. Záverečný test. Podmienky získania kreditov aktívna účasť na laboratórnych cvičeniach odcvičené všetky praktické úlohy, priebežné hodnotenie teoretickej prípravy formou testu s úspešnosťou min. 60 %, priebežne odovzdané všetky protokoly, získanie minimálne 50 % hodnoty z celkového počtu bodov z laboratórnych cvičení, uvedené povinnosti musia byť splnené najneskôr do 10 pracovných dní od skončenia výučby v danom semestri, účasť na ústnej skúške je možná až po splnení predchádzajúcich podmienok, skúška sa vykoná ústnou formou.

7 Celkové hodnotenie podľa percenta úspešnosti Percento úspešnosti Hodnotenie A výborne B veľmi dobre C dobre D uspokojivo E dostatočne 0 49 FX nedostatočne

8 Sylabus predmetu a podmienky na získanie kreditov Názov predmetu: VÝPOČTY V ANALYTICKEJ CHÉMII B Ročník: 3. Semester: zimný Rozsah: Spôsob ukončenia: skúška Počet kreditov: 3 Typ predmetu: povinne voliteľný Študijný odbor: Učiteľstvo akademických predmetov Študijný blok: Chémia Stupeň štúdia: Bc. Forma štúdia: denná Cieľ predmetu Účelom výpočtového seminára je oboznámenie sa a zvládnutie základných výpočtov, ktoré sú nástrojom pochopenia podstaty analytických metód v analytickej praxi. Precvičením jednotlivých typov výpočtov si študenti overujú vedomosti získané teoretickým štúdiom. Povinná literatúra TARAPČÍK, P. a kol. Analytická chémia I. Zbierka príkladov. Bratislava : CHTF SVŠT, TARAPČÍK, P. a kol. Analytická chémia. Seminárne cvičenia riešené príklady. Bratislava : STU, Odporúčaná literatúra COUFAL, P. a kol. Seminář z analytické chemie. Teorie, příklady, cvičení. Praha : Univerzita Karlova, KŘÍŽEK, M. Základy výpočtu v analytické chemii. České Budějovice : Jihočeská univerzita, VOLKA, K., TKADLECOVÁ, M., ZÁRUBA, K. Příklady z analytické chemie pro bakaláře. Praha : VŠCHT, Plán práce 1. Obsah zložky v zmesi zloženie roztokov a príprava roztokov. 2. Obsah zložky v zmesi riedenie, zahusťovanie a zmiešavanie roztokov. 3. Výpočty v odmernej analýze titračná stechiometria Výpočty v odmernej analýze titračná stechiometria Výpočty vo vážkovej analýze gravimetrická stechiometria. 6. Výpočty vo vážkovej analýze prepočet hmotnostného zlomku na sušinu. 7. Písomný test.

9 8. Protolytické rovnováhy. 9. Zrážacie rovnováhy. 10. Komplexotvorné rovnováhy. 11. Oxidačno-redukčné rovnováhy. 12. Písomný test. Podmienky získania kreditov aktívna účasť na seminároch minimálne so 75 % účasťou, napísanie dvoch písomných testov, každý z nich musí byť napísaný s úspešnosťou minimálne 50 %, uvedené povinnosti musia byť splnené najneskôr do 10 pracovných dní od skončenia výučby v danom semestri. Celkové hodnotenie podľa percenta úspešnosti Percento úspešnosti Hodnotenie A výborne B veľmi dobre C dobre D uspokojivo E dostatočne 0 49 FX nedostatočne

10 Sylabus predmetu a podmienky na získanie kreditov Názov predmetu: REPETITÓRIUM Z CHÉMIE Ročník: 3. Semester: letný Rozsah: Spôsob ukončenia: skúška Počet kreditov: 2 Typ predmetu: povinne voliteľný Študijný odbor: Učiteľstvo akademických predmetov Študijný blok: Chémia Stupeň štúdia: Bc. Forma štúdia: denná Cieľ predmetu Zopakovať a integrovať chemické poznatky nadobudnuté počas štúdia na pedagogickej fakulte. Povinná literatúra KRÄTSMÁR ŠMOGROVIČ, J. a kol. Všeobecná a anorganická chémia. Martin : Osveta, DEVÍNSKY, F. a kol. Organická chémia pre farmaceutov, Martin : Osveta, Odporúčaná literatúra GAŽO, J. a kol. Všeobecná a anorganická chémia. Bratislava : ALFA/SNTL, 1981, 3. vydanie. HRNČIAR, P., LIPTHAY, T., ELEČKO, P. Organická chémia I, II pre učiteľský smer. Bratislava : UK, KOVÁČ, J., KOVÁČ, Š., FIŠERA, L., KRUTOŠÍKOVÁ, A. Organická chémia I., II. Bratislava : ALFA, Plán práce Vybrané kapitoly z nasledovných disciplín: všeobecná chémia, anorganická chémia, organická chémia. Podmienky získania kreditov aktívna účasť na seminároch minimálne so 75 % účasťou, absolvovanie písomných testov z jednotlivých disciplín, ktoré sú obsahom predmetu (každý z nich musí byť napísaný s úspešnosťou minimálne 50 %).

11 Celkové hodnotenie podľa percenta úspešnosti Percento úspešnosti Hodnotenie A výborne B veľmi dobre C dobre D uspokojivo E dostatočne 0 49 FX nedostatočne