Numer w siatce studiów

UPGOW – Uniwersytet Partnerem Gospodarki Opartej na Wiedzy
Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice, http://www.us.edu.pl
UNIWERSYTET ŚLĄSKI
Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii
ECTS Europejski System Transferu i Akumulacji Punktów
Kierunek: CHEMIA
Specjalność: CHEMIA LEKÓW
Rodzaj studiów
II stopnia, stacjonarne
Czas trwania
2 lata
Rekrutacja
Wpisana na dyplomie końcowa
ocena ukończenia studiów I
stopnia, na podstawie której tworzy
się listę rankingową kandydatów
Tytuł zawodowy/naukowy
Magister
Kontynuacja
Studia III stopnia, doktoranckie
Koordynator ECTS
dr hab. Rafał Sitko
Sylwetka absolwenta:
Absolwenta studiów II stopnia cechuje pogłębiona znajomość chemii w
porównaniu z wymaganą na studiach I stopnia. Jest kompetentny zwłaszcza w
wybranej specjalności. Potrafi myśleć krytycznie, samodzielnie znajdować braki w
swojej wiedzy i je uzupełniać. Umie rozwiązywać niestandardowe problemy
zawodowe, w tym wymagające konsultacji z fachowcami z innych dziedzin.
Absolwent jest przygotowany do pracy zespołowej, także na stanowisku
kierowniczym po zdobyciu niezbędnego doświadczenia praktycznego. W
dyskusji potrafi jasno przedstawić swoje stanowisko i zrozumieć argumenty
innych. Formułując opinie, bierze pod uwagę wszystkie dostępne mu informacje.
Podejmując działanie, przestrzega norm etycznych i prawnych. Absolwent
znajdzie zatrudnienie w tych samych instytucjach co absolwent studiów I stopnia,
lecz na stanowiskach wyższych i bardziej odpowiedzialnych. Ponadto może
podjąć pracę nauczyciela chemii, po uzupełnieniu studiów zgodnie z
wymaganiami standardów kształcenia nauczycieli. Absolwent może także
kontynuować edukację na studiach III stopnia (doktoranckich).
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Chemia leków. Studia II stopnia
SPIS TREŚCI
SPIS TREŚCI ..................................................................................................................................... 2
Siatka studiów ............................................................................................................................. 3
Uwagi dotyczące opisu przedmiotów z grupy treści podstawowych A,
kierunkowych B oraz innych C. ........................................................................................... 6
Uwagi dotyczące opisu wykładów prowadzonych w ramach przedmiotów
specjalizacyjnych. ................................................................................................................... 6
Uwagi dotyczące opisu wykładów prowadzonych w ramach przedmiotów
monograficznych. ................................................................................................................... 7
GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH. ........................................................................................ 8
Analiza instrumentalna.............................................................................................................. 8
Chromatografia ........................................................................................................................... 9
Chemia teoretyczna .................................................................................................................. 10
GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH. ........................................................................................ 11
Spektroskopia ............................................................................................................................ 11
Krystalografia ............................................................................................................................ 12
INNE WYMAGANIA ................................................................................................................... 13
Informacja naukowa ................................................................................................................. 13
Laboratorium projektowania molekularnego....................................................................... 14
PRZEDMIOTY FAKULTATYWNE CHL .............................................................................. 15
Chemia medyczna ................................................................................................................ 15
Biochemia z elementami genetyki...................................................................................... 16
Chemoinformatyka .............................................................................................................. 17
PRZEDMIOT SPECJALIZACYJNY ........................................................................................ 18
Wstęp do syntezy organicznej ............................................................................................ 18
Metody spektroskopowe w chemii biologicznej .............................................................. 19
Wstęp do farmakologii ........................................................................................................ 20
Projektowanie molekularne B ............................................................................................. 21
Blok laboratorium ................................................................................................................. 22
WYKŁAD MONOGRAFICZNY ............................................................................................. 23
Bioinformatyka ..................................................................................................................... 23
Modelowanie QSAR ............................................................................................................. 24
Chemometria ......................................................................................................................... 25
Przemysł farmaceutyczny ................................................................................................... 26
Chemia kosmetyków............................................................................................................ 27
Chemia bionieorganiczna .................................................................................................... 28
Strona 2 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Siatka studiów
Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii
Kierunek chemia
Specjalność chemia leków
studia II stopnia
studia stacjonarne
od roku akademickiego 2010/11
I rok
E
60
15
30
3
Chemia teoretyczna
E
75
30
45
225 90
0
Razem
ECTS
semin.
15
45
7
6
15
45
6
7
120 15
0
20
60
90
13
30
45
7
30
45
7
ECTS
Chromatografia
45
ćwicz.
2
7
wykł.
45
ECTS
45
ćwicz.
90
wykł.
15 tyg.
ECTS
15 tyg.
ćwicz.
15 tyg.
wykł.
semestr 4
15 tyg.
ECTS
E
0
0
0
0
0
0
I rok
30
4
5
Krystalografia
E
45
15
30
3
105 45
0
60
0
0
7
30
30
2
15
30
3
15
60
5
wykł.
30
2
0
2
ECTS
30
ćwicz.
60
wykł.
E
ECTS
Spektroskopia
ćwicz.
15 tyg.
wykł.
15 tyg.
ECTS
15 tyg.
ECTS
semestr 4
15 tyg.
ćwicz.
semestr 3
ćwicz.
4
RAZEM B:
semestr 2
wykł.
Razem
ECTS
semin.
konwer.
laborat.
ćwicz.
E/Z
II rok
semestr 1
w tym
wykł.
Nazwa przedmiotu
Razem
B GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH
Lp
semestr 3
ćwicz.
Analiza instrumentalna
RAZEM A:
semestr 2
wykł.
1
konwer.
laborat.
E/Z
ćwicz.
Nazwa przedmiotu
II rok
semestr 1
w tym
wykł.
Lp
Razem
A GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH
0
0
0
0
0
0
Strona 3 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
7
Laboratorium projektowania molekularnego
E
30
15
15
8
Przedmioty fakultatywne CHL:
8a
Chemia medyczna
E
45
15
15
8b
Biochemia z elementami genetyki
E
45
30
8c
Chemoinformatyka
E
45
15
30
9
Przedmiot specjalizacyjny w tym:
E
225
60
135
9a
Wstęp do syntezy organicznej
E
30
15
9b
Metody spektroskopowe w chemii biologicznej
E
15
15
9c
Wstęp do farmakologii
E
30
15
9d Projektowanie molekularne
E
15
15
9e
Z
135
15
15
3
15
5
15
30
5
15
5
30
15
5
5
30
13
30
75
6
30
90
7
15
2
15
15
2
1
15
2
15
15
2
1
15
7
15
30
5
ćwicz.
1
wykł.
wykł.
Razem
ECTS
semin.
15
3
15
135
1
ECTS
15
ćwicz.
15
wykł.
Z
ECTS
15 tyg.
ćwicz.
semestr 4
15 tyg.
wykł.
semestr 3
15 tyg.
ECTS
semestr 2
15 tyg.
ćwicz.
Informacja naukowa
konwer.
laborat.
ćwicz.
6
Blok Laboratorium -10 modułów do wyboru (razem: 135 godzin)
semestr 1
w tym
wykł.
E/Z
Razem
Lp Nazwa przedmiotu
II rok
ECTS
I rok
C INNE WYMAGANIA
1
60
3
1
75
4
Preparatyka kosmetyczna
Chemoinformatyka B
Chemia leków II
Fizyka medyczna w chemii leków
Preparatyka organiczna
Krystalochemia białek
Strona 4 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
I rok
ćwicz.
ECTS
120
15
120
20
30
5
30
10
180
30
150
30
wykł.
45
ECTS
wykł.
2
ćwicz.
ECTS
ćwicz.
15 tyg.
wykł.
semestr 4
15 tyg.
ECTS
semestr 3
15 tyg.
ćwicz.
semestr 2
15 tyg.
wykł.
Razem
ECTS
semin.
konwer.
laborat.
ćwicz.
E/Z
II rok
semestr 1
w tym
wykł.
Lp Nazwa przedmiotu
Razem
C INNE WYMAGANIA cd.
Analityka leków
Metody instrumentalne w chemii medycznej
Metody fizykochemiczne w chemii leków
Projekt badawczy
10
Wykład monograficzny
E
75
11
Pracownia magisterska
Z
240
12
Seminarium magisterskie
Z
90
RAZEM C:
810
RAZEM SEMESTRY (A+B+C)
75
7
240
30
35
210
0
435
75
1 140 345
0
615 90
90
19
90
93
60
90 120
135
375
RAZEM ROCZNIE
15
90
30
4
135
18
375
60
30
240
750
OGÓŁEM
PRAKTYKI
30
5
0
30
150
30
390
1 140
0
0
0
0
E – egzamin, Z - zaliczenie
Strona 5 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Uwagi dotyczące opisu przedmiotów z grupy treści
podstawowych A, kierunkowych B oraz innych C.
Krótki opis przedmiotów zawiera: tytuł przedmiotu; ECTS - liczbę punktów
ECTS przypisanych przedmiotowi; Semestr – informacja, w którym semestrze
przedmiot jest wykładany (odpowiednio: semestr zimowy i semestr letni); Liczba
godzin – liczba godzin zajęć w danym semestrze; Kod przedmiotu – oznaczenie
kodowe USOS; Forma egzaminu – forma egzaminu (pisemny lub ustny,
zaliczenie); oraz Wykładowca – nazwisko wykładowcy.
Punkty ECTS ustalono w oparciu o liczbę godzin wykładów, konwersatoriów,
seminariów i laboratoriów danego przedmiotu.
Na wykłady nie obowiązują zapisy, a terminy egzaminów dla wszystkich
studentów ustala się zwykle z prowadzącym w trakcie trwania semestru.
Uwagi dotyczące opisu wykładów prowadzonych w ramach
przedmiotów specjalizacyjnych.
Krótki opis przedmiotów zawiera: tytuł przedmiotu, ECTS - liczba punktów
ECTS przypisanych przedmiotowi, Semestr - informacja, w którym semestrze
przedmiot jest wykładany (odpowiednio: semestr zimowy i semestr letni), Liczba
godzin - liczba godzin zajęć w danym semestrze, Kod przedmiotu - oznaczenie
kodowe USOS, Forma egzaminu - forma egzaminu (pisemny lub ustny,
zaliczenie), oraz Wykładowca - nazwisko wykładowcy.
Na wykłady obowiązują zapisy, a terminy egzaminów dla wszystkich studentów
ustala się zwykle z prowadzącym w trakcie trwania semestru.
Strona 6 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Uwagi dotyczące opisu wykładów prowadzonych w ramach
przedmiotów monograficznych.
Krótki opis przedmiotów zawiera: tytuł przedmiotu; Semestr - informacja,
w którym semestrze przedmiot jest wykładany (odpowiednio: semestr zimowy
i semestr letni); Liczba godzin - liczba godzin zajęć w danym semestrze; Forma
egzaminu - forma egzaminu (pisemny lub ustny, zaliczenie); oraz Wykładowca nazwisko wykładowcy.
Na wykłady obowiązują zapisy, a terminy egzaminów dla wszystkich studentów
ustala się zwykle z prowadzącym w trakcie trwania semestru. Uruchomienie
konkretnego wykładu następuje po ustaleniu listy studentów zapisanych na
określony wykład.
Strona 7 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH
Kod przedmiotu:
Numer w siatce studiów:
1
ECTS:
7
0310-2.03.1.001
Analiza instrumentalna
Forma zajęć:
wykład + laboratorium
Liczba godzin:
45 + 45 = 90
Wykładowca:
prof. UŚ, dr hab. Ewa John
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
ustny
Treści merytoryczne:
Charakterystyka metod instrumentalnych i ich podział. Metody spektroskopowe,
podstawy teoretyczne: widma absorpcyjne i emisyjne, prawa absorpcji.
Monochromatyzacja, detekcja i rejestracja widm. Spektrofotometria cząsteczkowa,
turbidymetria, nefelometria, polarymetria, refraktometria – podstawy teoretyczne,
aparatura i przykłady oznaczeń. Spektroskopia atomowa: emisyjna i absorpcyjna –
podstawy teoretyczne, techniki pomiarowe i zastosowania analityczne. Spektrometria
rentgenowskiej fluorescencji i spektrometria mas. Metody elektroanalityczne – podstawy
fizykochemiczne i zastosowania. Potencjometria, elektrograwimetria, polarografia,
woltamperometria i konduktometria, elektroforeza oraz metody radiometryczne. Precyzja
i dokładność pomiaru w technikach instrumentalnych. Efekty interferencyjne, kalibracje.
Czułość, selektywność i specyficzność metod instrumentalnych. Analiza specjacyjna
i wieloskładnikowa. Techniki łączone.
Cele przedmiotu: Opanowanie najważniejszych technik instrumentalnych: podstawy
teoretyczne, aparatura, zastosowania analityczne.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiąść umiejętność wyboru
metod i aparatury do wykonania określonego zadania analitycznego, posługiwania się
wybranym sprzętem, poprawnego wykonania analizy i interpretacji otrzymanych
wyników. Powinien także umieć uzasadnić wybór metody pod względem wymogów
analitycznych i ekonomicznych.
Zalecana literatura:
1. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2002.
2. A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, WNT, Warszawa 2002.
3. A. Cygański, Podstawy metod elektroanalitycznych, WNT, Warszawa 1999.
Strona 8 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Kod przedmiotu:
Numer w siatce studiów:
2
ECTS:
6
0310-2.03.1.002
Chromatografia
Forma zajęć:
wykład + konwersatorium + laboratorium
Liczba godzin:
15 + 15 + 30 = 60
Wykładowca:
prof. dr hab. Teresa Kowalska
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
pisemny
Treści merytoryczne:
Podstawy
teoretyczne
chromatografii.
Ogólna
charakterystyka
układu
chromatograficznego oraz poszczególnych jego składników. Definicja procesu retencji.
Mechanizm rozdziału chromatograficznego - chromatografia adsorpcyjna, podziałowa,
jonowa itp. Podział technik chromatograficznych: chromatografia planarna,
chromatografia kolumnowa. Podział ze względu na fazę ruchomą. Detekcja w różnych
technikach chromatograficznych ze szczególnym uwzględnieniem technik sprzężonych
LC/MS i GC/MS. Dobór warunków rozdziału chromatograficznego. Metody
identyfikacji związków chemicznych – analiza jakościowa. Zastosowanie technik
chromatograficznych do analizy ilościowej. Zastosowanie technik chromatograficznych w
analizie próbek środowiskowych, farmaceutycznych, biologicznych i żywności.
Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych procesów zachodzących w rozdziale
chromatograficznym. Omówienie możliwości zastosowania technik chromatograficznych
we współczesnych laboratoriach chemicznych.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiąść odpowiednią
wiedzę teoretyczną z zakresu chromatografii. Powinien również wykazać się
umiejętnościami samodzielnego rozdziału chromatograficznego prostych mieszanin
związków chemicznych.
Zalecana literatura:
1. F. Geiss, Fundamentals of Thin-Layer Chromatography (Planar Chromatography), Dr Alfred Hűthig
Verlag, Heidelberg, 1987.
2. L. R. Snyder, J.J. Kirkland, Introduction to Modern Liquid Chromatography, Wiley, New York, 1979.
3. Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, 2005.
Strona 9 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Kod przedmiotu:
Numer w siatce studiów:
3
ECTS:
7
0310-2.03.1.008
Chemia teoretyczna
Forma zajęć:
wykład + laboratorium
Liczba godzin:
30 + 45 = 75
Wykładowca:
prof. dr hab. Stanisław Kucharski
Semestr:
Forma egzaminu:
letni (2)
ustny
Treści merytoryczne:
Metody przybliżonego rozwiązywania równania Schroedingera. Podstawy teoretyczne
metod ab initio (metoda pola samouzgodnionego (SCF), Moeller Plesset (MPn),
oddziaływanie konfiguracji (CI), sprzężone klastery (CC)) i półempirycznych (NDDO,
INDO, CNDO, AM1, PM3). Podział na metody wariacyjne i perturbacyjne. Granice
przybliżenia jednoelektronowego. Pojęcie korelacji elektronowej. Konieczność wyjścia
poza przybliżenie jednoelektronowe. Teoria funkcjonału gęstości elektronowej. Definicja
funkcji gęstości. Twierdzenie Hohenberga-Kohna. Równania Kohna-Shama. Funkcjonał i
potencjał wymienno-korelacyjny. Ważniejsze funkcjonały (przybliżenie lokalnej gęstości
(LDA), przybliżenie lokalnej gęstości spinowej (LSDA), przybliżenie nielokalne (NLDA),
przybliżenie gradientowe (GGA), przybliżenie hybrydowe (B3LYP)). Oddziaływania
międzycząsteczkowe na gruncie chemii kwantowej – niespecyficzne i specyficzne –
elektronowo-donorowo-akceptorowe oraz wiązania wodorowe. Kwantowo-mechaniczny
opis układów o symetrii translacyjnej. Funkcja Blocha. Dynamika molekularna –
określanie struktury oraz zmian konformacyjnych makrocząsteczek. Równania ruchu
Newtona. Modelowanie molekularne. Symulacje komputerowe. Mechanika molekularna
(MM). Wirtualny eksperyment. Metoda FFM (Force Field Method). Termodynamika
statystyczna w opisie zachowania układów gazowych i krystalicznych. Termodynamika
i kinetyka reakcji chemicznych na gruncie chemii kwantowej. Teoria pasmowa i jej
zastosowanie praktyczne (m.in. przy badaniu i wyjaśnianiu struktury molekularnej
i wiązań chemicznych). Krzywe energii potencjalnej cząsteczek w stanach podstawowych
i wzbudzonych. Przewidywanie charakterystyk widmowych metodami chemii
kwantowej. Zastosowania teorii grup w chemii kwantowej i spektroskopii molekularnej.
Operacje symetrii, elementy symetrii, grupy punktowe, reprezentacje i bazy reprezentacji.
Rola symetrii i jej konsekwencje dla atomów i cząsteczek. Reguły wyboru w spektroskopii
molekularnej z zastosowaniem teorii grup. Klasyfikacja drgań.
Cele przedmiotu: umiejętności posługiwania się metodami chemii kwantowej,
termodynamiki statystycznej oraz mechaniki i dynamiki molekularnej.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu
podstaw chemii teoretycznej w stopniu pozwalającym na jej praktyczne zastosowanie w
określaniu struktury, charakterystyk spektralnych, właściwości oraz zachowania
związków chemicznych w różnych stanach skupienia jak również opisu reakcji
chemicznych na gruncie chemii teoretycznej.
Zalecana literatura:
1. L. Piela, Idee Chemii Kwantowej, PWN, Warszawa, 2003.
2. A. Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 1982.
3. K. Gumiński, Elementy Chemii Teoretycznej, PWN, Warszawa, 1964.
Strona 10 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH
Numer w siatce studiów: 4
Kod przedmiotu:
0310-2.03.2.003/0310-2.03.2.009
ECTS: 4
Spektroskopia
Forma zajęć:
wykład + laboratorium
Liczba godzin:
30 + 30 = 60
Wykładowca:
prof. UŚ., dr hab. Henryk Flakus
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
letni (2)
ustny
Treści merytoryczne:
Ogólne podstawy spektroskopii. Widma oscylacyjne molekuł. Spektroskopia
w podczerwieni. Spektroskopia Ramana. Zastosowania spektroskopii oscylacyjnych.
Spektroskopia rotacyjna w zakresie mikrofalowym. Spektroskopia oscylacyjno- rotacyjna
w podczerwieni. Wibracyjno-rotacyjne widma gazowych substancji. Spektroskopia
elektronowa. Widma absorpcyjne w świetle widzialnym i nadfiolecie. Emisyjna
spektroskopia elektronowo–oscylacyjna. Fluorescencja i fosforescencja. Spektroskopia
magnetycznego rezonansu jądrowego. Magnetyczny rezonans jądrowy protonów.
Spektroskopia 1H-NMR. Magnetyczny rezonans jądrowy węgla 13C. Spektroskopia
13C-NMR. Elektronowy Rezonans Paramagnetyczny (rezonans spinu elektronowego).
Spektroskopia EPR (ESR). Budowa współczesnej aparatury spektralnej. Metodyka badań
spektralnych. Przykłady zastosowań metod spektroskopowych w badaniach naukowych,
w ramach różnych dziedzin chemii, fizyki i biologii.
Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych metod spektroskopii molekularnej,
podstawy teoretyczne najbardziej popularnych metod spektroskopii, mechanizmy
generacji widm, związki pomiędzy widmami a strukturą molekuł, wpływ różnorodnych
oddziaływań wewnątrz jak i między cząsteczkowych na widma molekularne, prawa
rządzące przejściami spektralnymi i reguły wyboru rządzące nimi, interpretacja
standardowych widm prostych układów molekularnych, zrozumienie roli badań
spektralnych w rozwiązywaniu konkretnych problemów badawczych i twórcze
wykorzystanie metod spektroskopowych w naukach przyrodniczych. Efekty kształcenia:
Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu podstawowych pojęć
spektroskopii molekularnej oraz posiadać zrozumienie i umiejętność wykorzystania ich
do rozwiązywania problemów związanych z budową, reaktywnością oraz wzajemnymi
oddziaływaniami molekuł a także interpretacją widm prostych układów molekularnych.
Zalecana literatura:
1. Z. Kęcki, Spektroskopia Molekularna, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1992.
2. R.M. Silverstein, F.X. Webster, D.J. Kiemle, Spektroskopowe Metody Identyfikacji Związków
Organicznych, Wyd. Naukowe PWN, 2007.
3. W. Zieliński, A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków
organicznych, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 1995.
Strona 11 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Kod przedmiotu:
Numer w siatce studiów:
5
ECTS:
3
0310-2.03.2.010
Krystalografia
Forma zajęć:
wykład + laboratorium
Liczba godzin:
15 + 30 = 45
Wykładowca:
dr hab. Barbara Machura
Semestr:
Forma egzaminu:
letni (2)
pisemny
Treści merytoryczne:
Kryształ jako faza uporządkowana. Proces krystalizacji. Metody otrzymywania
monokryształów z fazy gazowej, ciekłej i stałej. Krystalizacja makromolekuł i białek.
Otrzymywanie i właściwości promieni rentgenowskich. Geometria dyfrakcji promieni
rentgenowskich - teoria Lauego, teoria Braggów-Wulfa. Sieć odwrotna a zjawisko
dyfrakcji promieni rentgenowskich. Natężenie rentgenowskich refleksów dyfrakcyjnych.
Atomowy czynnik rozpraszania. Czynnik struktury. Systematyczne wygaszanie
refleksów dyfrakcyjnych. Metody rentgenowskiej analizy strukturalnej monokryształów metoda Lauego, metoda obracanego kryształu, metody z zastosowaniem przesuwu błony
fotograficznej i czterokołowy dyfraktometr monokrystaliczny. Rozwiązywanie struktury
kryształu - wstępne badania sieci i symetrii; przekształcenie Fouriera, poszukiwanie
struktury przybliżonej, udokładnianie modelu struktury kryształu i interpretacja
wyników. Metody badań substancji polikrystalicznych - metoda Debye’a-Scherrera-Hulla,
metody z ogniskowaniem promieniowania i dyfraktometr polikrystaliczny.
Wskaźnikowanie refleksów dyfrakcyjnych ciał polikrystalicznych. Analiza fazowa.
Elektronografia i neutronografia. Struktury pierwiastków oraz związków. Rzeczywista
budowa ciał krystalicznych. Strukturalne bazy danych.
Cele przedmiotu: Zaznajomienie studentów z podstawowymi metodami otrzymywania
monokryształów, wyjaśnienie geometrii dyfrakcji promieni rentgenowskich na ciałach
krystalicznych i zależności natężenia wiązki ugiętej od rodzaju i położenia atomów
w komórce elementarnej, omówienie podstawowych metod rentgenowskiej analizy
strukturalnej monokryształów i ciał polikrystalicznych, zapoznanie z etapami
wyznaczania struktury kryształu, wprowadzenie elementów elektronografii
i neutronografii oraz omówienie strukturalnych baz danych.
Efekty kształcenia: Po zakończeniu przedmiotu student powinien wykazać się
zrozumieniem podstawowych pojęć krystalografii rentgenowskiej, elektronografii i
neutronografii, znać i umieć zastosować poznane metody otrzymywania
monokryształów, umieć wybrać monokryształ i przygotować próbkę polikrystaliczną do
badań strukturalnych, stosować technikę dyfrakcyjną do rozwiązywania problemów
analitycznych, identyfikacyjnych i strukturalnych, korzystać ze strukturalnych baz
danych oraz opisać strukturę na podstawie standardowego pliku CIF (crystal information
file).
Zalecana literatura:
1. P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów, PWN, Warszawa 1989.
2. Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego,
Katowice, 1995.
3. A. Oleś, Metody doświadczalne fizyki ciała stałego, WNT, Warszawa 1998.
Strona 12 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
INNE WYMAGANIA
Kod przedmiotu:
Numer w siatce studiów:
6
ECTS:
1
0310-2.03.3.004
Informacja naukowa
Forma zajęć:
konwersatorium
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
dr Tomasz Magdziarz
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
zaliczenie
Treści merytoryczne:
Zasady dokumentacji i raportowania badań naukowych. Dokumentacja naukowotechniczna. Rodzaje literatury chemicznej. Literatura źródłowa. Patenty. Prawa autorskie.
Opis patentowy i jego elementy. Znany stan wiedzy. Zastrzeżenie patentowe. Wzory
Markusha. Publikacje naukowe. Literatura bibliograficzna. Chemische Zentralblatt.
Encyklopedia związków organicznych Beilsteins Handbuch der Organischen Chemie.
Encyklopedia związków nieorganicznych i metaloorganicznych Gmelins Handbuch der
anorganischen chemie. Chemical Abstracts Service (CAS). System indeksowania CAS.
Specyfika danych chemicznych. Bazy danych. Przeszukiwanie baz danych. Sposoby
kodowania cząsteczek chemicznych. Wzór cząsteczkowy i strukturalny. Edytory
molekularne. System baz danych discoverygate. Chemiczna baza danych crossfire
Beilstein. Crossfire Gmelin. Bazy patentów. Patent Chemistry Database. System baz
danych pubmed (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/). Katalogi związków chemicznych
jako encyklopedie danych chemicznych (www.sigmaaldrich.com). Bazy danych Science
Citation Index. Journal Citation Report. ISI Web of Knowledge. Scopus. Inne internetowe
zasoby danych naukowych. Wykorzystanie Google Book Search do przeszukiwania
książkowej
literatury
chemicznej.
Wykorzystanie
księgarni
internetowych
(np. Amazon.com) do przeszukiwania książkowej literatury chemicznej. Katalogi
bibliotek polskich. Zasoby książek i czasopism. Metody zamawiania literatury chemicznej
z bibliotek krajowych i międzynarodowych. Prawne uwarunkowania wykorzystania
literatury obcej we własnych badaniach naukowych. Kontekstowe przeszukiwanie baz
danych chemicznych. Zasady formułowania zapytań do baz danych. Poszukiwania
faktów, związków, reakcji, metod syntezy.
Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowej literatury źródłowej, bibliograficznej oraz
baz danych w zakresie chemii.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać wiedzę na temat
zasobów literaturowych w zakresie chemii oraz posiadać praktyczne umiejętności ich
wykorzystania, w szczególności formułowania prostych i kontekstowych zapytań do baz
danych.
Zalecana literatura:
1. MDL, materiały do nauki online, http://www.mdl.com/solutions/videos.
2. J. March, Chemia organiczna, WNT, Warszawa, 1975.
3. Beilstein Crossfire, materiały pomocnicze online.
Strona 13 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Kod przedmiotu:
0310-2.03.3.021
Numer w siatce studiów:
7
ECTS:
3
Laboratorium projektowania molekularnego
Forma zajęć:
wykład + laboratorium
Liczba godzin:
15 + 15 = 30
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
prof. dr hab. Beata Walczak
prof. dr hab. Stanisław Kucharski
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
pisemny
Treści merytoryczne:
Chemia organiczna a chemoinoformatyka. Chemoinformatyka vs. Chemometria. Dane.
Informacja. Wiedza. Reprezentacja cząsteczek chemicznych. Reprezentacja macierzowa.
Tablica połączeń. Kody SMILES. Operacje na strukturach chemicznych in silico. Formaty
danych. Bazy danych struktur chemicznych. Rozwiązywanie problemów budowy
struktur chemicznych. Reakcja chemiczna. Projektowanie syntez chemicznych. Chemia
syntonów. Koncepcja rozłączeń Corey’a. Symulowanie reakcji chemicznych. Metoda
projektowania molekularnego. Deskryptory molekularne. Indeksy topologiczne. Edytory
molekularne. Metody analizy wielowymiarowych danych: metody projekcji danych,
kompresja i wizualizacja danych. Metody kalibracji, dyskryminacji (dyskryminacyjna
metoda Częściowych Najmniejszych Kwadratów, CART) i klasyfikacji (SIMCA). Metody
wyboru istotnych deskryptorów (metody jednoparametrowe, typu krokowego oraz
wieloparametrowe). Statystyczne metody oceny istotności zmiennych (testy
randomizacyjne). Przykłady liniowego i nieliniowego modelowania aktywności
biologicznej. Reprezentatywność danych i metody walidacji modeli. Stabilne metody
modelowania. Ogólna charakterystyka metod obliczeniowych chemii opartych na
mechanice molekularnej i chemii kwantowej. Hierarchia przybliżeń w stosowanych
metodach obliczeniowych. Charakterystyka metod opartych na teorii funkcjonałów
gęstości. Przegląd podstawowych pakietów programów chemii obliczeniowej:
GAUSSIAN, GAMESS, HYPERCHEM, MOLCAS, ACES. Elementy dynamiki
molekularnej.
Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych koncepcji i pojęć chemoinformatyki w
szczególności problemów reprezentacji obiektów molekularnych in silco, ich kodowania
oraz przekształceń. Zadaniem zajęć laboratoryjnych jest praktyczne wprowadzenie
studentów w problemy chemoinformatyki.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu studenci powinni posiadać podstawowa wiedzę
oraz praktyczne umiejętności w zakresie kodowania struktur chemicznych, używania
prostych edytorów molekularnych oraz analizy danych uzyskiwanych metodami
chemoinformatycznymi.
Zalecana literatura:
1. J. Gasteiger, Chemoinformatics A Textbook, Wiley, 2003.
2. B.G.M. Vandeginste, D. L. Massart, L.M.C. Buydens, S. de Jong, P. J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke, Handbook
of chemometrics and qualimetrics: part B, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 1998.
Strona 14 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
PRZEDMIOTY FAKULTATYWNE CHL
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.025
ECTS:
8a
5
Chemia medyczna
Forma zajęć:
wykład + laboratorium + konwersatorium
Liczba godzin:
15 + 15+ 15 = 45
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
dr Robert Musioł
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
pisemny
Treści merytoryczne:
Przedmiot badań i podstawowe pojęcia chemii medycznej. Chemia leków vs. Chemia
medyczna. Makromolekularne miejsca działania leków. Enzymy. Receptory. Agonista.
Antagonista. Rodziny receptorów. Kwasy nukleinowe. Problemy poszukiwania,
projektowania i wdrażania nowych leków. Struktura wiodąca. Metody modyfikacji
strukturalnych: wymiana podstawników, powiększanie cząsteczki, grupy izosteryczne.
Upraszczanie struktury cząsteczki. Usztywnianie struktury cząsteczki. Analiza
rentgenostrukturalna. Modelowanie molekularne. Projektowanie i badania metodą
fragmentów molekularnych. Projektowanie w oparciu o strukturę znanych leków.
Koncepcja ADMET (Adsorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity). Reguła
Lipinskiego. Metody instrumentalne NMR, MS w poszukiwaniu nowych leków. Chemia
kombinatoryczna. Dynamiczna chemia kombinatoryczna. Nieoczekiwane i racjonalne
odkrycia leków. Cymetydyna. Metody chemoinformatyczne w chemii leków.
Farmakokinetyka. Badania i testy biologiczne. Podstawowe klasy leków. Leki
przeciwwirusowe, przeciwdepresyjne, cholinergiczne, antycholinergiczne, inhibitory
acetylocholinoesterazy. Adrenergiczny układ nerwowy. Narkotyczne leki przeciwbólowe.
Leki i terapie przeciwnowotworowe. Fotodynamiczna terapia nowotworów. Badania
kliniczne. Patenty. Przemysł farmaceutyczny i kosmetyczny. Pojęcie produktu
kosmetycznego. Chemiczne problemy budowy skóry oraz uwarunkowania kinetyki
transportu przez skórę. Formy leków i kosmetyków.
Cele przedmiotu: Przedstawienie przedmiotu i podstawowych pojęć chemii medycznej,
chemii leków oraz chemii kosmetycznej. Zapoznanie studentów z problemami
projektowania,
testowania
i
otrzymywania
preparatów
farmaceutycznych
i kosmetycznych.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać wiedzę na temat
współczesnych metod organizacji i prowadzenia badań oraz komercjalizacji wyników
badań w zakresie chemii leków i kosmetyków.
Zalecana literatura:
1. G. Patrick, Chemia medyczna. Podstawowe zagadnienia, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
2003.
2. G. Patrick, Chemia leków, PWN, Warszawa, 2004.
3. M. C. Martini, Kosmetologia i farmakologia skóry, PZWL, Warszawa, 2007.
Strona 15 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.032
ECTS:
8b
5
Biochemia z elementami genetyki
Forma zajęć:
wykład + konwersatorium
Liczba godzin:
30 + 15 = 45
Wykładowca:
prof. dr hab. Sylwia Łabużek
dr Izabela Greń
Semestr:
Forma egzaminu:
letni (2)
pisemny
Treści merytoryczne:
Przemiany białek, cukrów i tłuszczy - integracja i regulacja metabolizmu. Mechanizmy
działania enzymów. Blokery enzymatyczne. Regulacja działania enzymów. Wpływ leków
na działanie enzymów. Enzymy o działaniu terapeutycznym. Procesy wolnorodnikowe
w organizmach. Biochemia witamin. Metabolizm nienasyconych kwasów tłuszczowych,
eikozanoidów i sterydów. Biochemia i farmakologia błony biologicznej. Mechanizmy
transportu substancji do/z komórki. Budowa i rodzaje receptorów. Rodzaje ligandów.
Mechanizmy molekularnego przekazywania sygnałów w komórce. Leki jako ligandy.
Procesy genetyczne u pro- i eukariota. Leki działające na kwasy nukleinowe. Leki
spokrewnione z kwasami nukleinowymi. Chemia antybiotyków. Genetyczne podstawy
i mechanizmy oporności na antybiotyki. Biochemiczne i genetyczne podłoże choroby
(mutacje, zaburzenia chromosomowe, terapia genowa). Molekularne podstawy procesów
nowotworzenia, onkogeny, czynniki wzrostowe, geny supresorowe. Leki stosowane
w chemioterapii nowotworów. Biochemiczne podstawy procesów starzenia się komórek.
Biochemiczne i genetyczne podstawy apoptozy.
Cele przedmiotu: Zapoznanie z biochemicznymi i genetycznymi podstawami działania
leków. Wykazanie współzależności pomiędzy podstawowymi szlakami i cyklami
metabolicznymi a zaburzeniami w funkcjonowaniu organizmu.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę dotyczącą
metabolizmu komórkowego i jego powiązań z procesami chorobowymi, jako
niezbędnego aspektu we właściwym projektowaniu leków. Opanowanie wiedzy z
biochemii i podstaw genetyki pozwoli studentowi na zrozumienie mechanizmów
działania leków.
Zalecana literatura:
1. R.K Murray. i in., Biochemia Harpera, PZWL, Warszawa, 2004.
2. A. Chmiel, S. Grudziński, Biotechnologia i chemia antybiotyków, PWN, Warszawa, 1998.
3. G.L. Patrick, Chemia medyczna, WNT, Warszawa, 2001.
Strona 16 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.038
ECTS:
8c
5
Chemoinformatyka
Forma zajęć:
wykład + laboratorium
Liczba godzin:
15 + 30 = 45
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
dr Rafał Gieleciak
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (3)
ustny
Treści merytoryczne:
Chemoinformatyka przedmiot badań i źródła. Chemoinformatyka i chemometria. Dane.
Informacja. Model. Przestrzeń chemiczna. Przestrzeń biologiczna. Informatyka a chemia.
Kodowanie cząsteczek chemicznych. Reprezentacja i przeszukiwanie struktur
chemicznych. Topologia (konektywność) molekularna. Notacja liniowa. Kody SMILES.
Edytory molekularne. Kodowanie reakcji chemicznych. Notacja B+R=E DugundjiUgi’ego. Generowanie nazw związków chemicznych. Operatory: od struktury do nazwy
oraz od nazwy do struktury. Modelowanie molekularne. Generatory struktur chemicznych
2D i 3D. Modelowanie struktur 3D. Mechanika molekularna. Semiempiryczne metody
chemii kwantowej. Dynamika molekularna. Bazy danych chemicznych. Przeszukiwanie
struktur i podstruktur. Grafika molekularna. Synteza i retrosynteza chemiczna
(rozłączenia). Nomenklatura syntonów. Operacje na syntonach. Modyfikacje syntonów,
umpolung, synton i reagent. Komputerowo wspomagane projektowanie molekularne.
Drzewo syntez. Komputerowo wspomagane projektowanie syntez chemicznych (CASD).
CHMTRN (chemistry translator). LHASA. WODCA. Symulacje reakcji chemicznych.
EROS. Komputerowo wspomagana identyfikacja struktur chemicznych. Przeszukiwanie
baz danych chemicznych i eksploracja danych (knowledge discovery). Synteza chemiczna
zorientowana na określone właściwości związku. Metody kombinatoryczne
w technologiach nowych leków. Metody z wykorzystaniem docelowego białka.
Projektowanie leków oparte na strukturze liganda i receptora. Modelowanie QSAR.
Model Hanscha. Deskryptory molekularne. Wielowymiarowość QSAR, od 1D do 6D
QSAR. Problemy analizy danych w QSAR. Porównawcza analiza pola cząsteczkowego
(COMFA). Porównawcza analiza energii wiązania (COMBINE). Koncepcje drug-likeness,
druggability oraz molecular diversity. Bioinformatyka. Farmakogenomika. Genetyka
chemiczna genetyka. Proteomika oraz inne koncepcje –omik. Chemiczne zasoby
w internecie.
Cele przedmiotu: Przedstawienie przedmiotu i podstawowych pojęć chemoinformatyki.
Zapoznanie studentów z problemami kodowania cząsteczek i reakcji chemicznych,
modelowania oraz projektowania molekularnego in silico.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien rozumieć podstawowe
operacje kodowania danych chemicznych oraz prowadzenia i interpretowania wyników
symulacji chemii in silico.
Zalecana literatura:
1. J. Gasteiger, T. Engel (Eds.), Chemoinformatics. A Textbook, Wiley-VCH, 2003.
2. J. Polański, Chemoinformatics, in: Comprehensive Chemometrics, S. Brown, R. Tauler, B. Walczak (Eds.),
Elsevier, 2008.
3. R. Kudowski (red.) Informatyka medyczna, PWN, Warszawa, 2003.
Strona 17 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
PRZEDMIOT SPECJALIZACYJNY
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.026
ECTS:
9a
2
Wstęp do syntezy organicznej
Forma zajęć:
wykład + konwersatorium
Liczba godzin:
15 + 15 = 30
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
ustny
Treści merytoryczne:
Przedmiot i podstawowe pojęcia syntezy organicznej. Literatura chemiczna. Bazy danych
chemicznych przydatne w syntezie organicznej. Planowanie syntezy organicznej.
Taktyka, strategia oraz elementy kontroli. Synteza idealna, rutynowa, totalna. Wydajność.
Czystość. Strategia syntezy zbieżnej i liniowej. Synteza w przemyśle. Biosynteza.
Biotechnologia. Synteza asymetryczna. Selektywność i specyficzność w syntezie
organicznej. Reguła Hausera. Kinetyka termodynamiczna i kinetyczna. Projektowanie
syntez. Analiza retrosyntetyczna. Synton. Nomenklatura syntonów. Synton donorowy
i akceptorowy. Molekuła celu syntetycznego. Rozłączenie. Polaryzacja wiązania. Synton
a reagent. Reakcyjne ekwiwalenty prostych syntonów. Modyfikacja syntonów.
Umpolung. Grupy zabezpieczające i aktywujące. Przekształcenie grupy funkcyjnej (FGI).
Rozłączenia wiązań C-C. Chemoselektywność. Regioselektywność. Stereoselektywność.
Pojedyncze rozłączenia celów syntetycznych z jedną grupą funkcyjną. Strategie rozłączeń
w cząsteczkach aromatycznych. Układ 1,3-difunkcyjny, 1,4-difunkcyjny, 1,5-difunkcyjny.
Chemia karboanionów. Chemia naturalnego syntonu karbonylowego a1. Chemia
umploung karbonylowego a1 do d1, 1,3-ditiany. Enolany kwasów i estrów kwasów
karboksylowych – generowanie i reaktywność. Kataliza przeniesienia fazowego (PTC).
Etery koronowe. Układy katalizowane przez sole tatraalkiloamoniowe. Katalityczny
układ dwufazowy (CTP). Mechanizm Mąkoszy. Ekstrakcja pary jonowej. Nagie aniony.
Cele przedmiotu: Przedstawienie przedmiotu i podstawowych pojęć syntezy organicznej,
w szczególności strategii i elementów kontroli syntez organicznych oraz
retrosyntetycznego projektowania syntezy.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać podstawową wiedzę
na temat planowania syntezy organicznej na drodze analizy retrosyntetycznej.
Zalecana literatura:
1. J. Skarżewski, Wprowadzenie do syntezy organicznej, PWN, Warszawa, 1999.
2. S. Warren, Designing Organic Synthesis, Wiley, Chichester, 1997.
3. C. Willis, M. Willis, Synteza organiczna, Wyd. UJ, Kraków, 2004.
Strona 18 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.027
ECTS:
9b
1
Metody spektroskopowe w chemii biologicznej
Forma zajęć:
wykład
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
dr inż. Jacek Nycz
Semestr:
Forma egzaminu:
zimowy (1)
pisemny
Treści merytoryczne:
Znaczenie NMR, EPR, MS w rozwiązywaniu struktur biologicznych i procesów
zachodzących w układach biologicznych. NMR [1H NMR, 13C NMR, 31P NMR, 19F NMR,
odsprzęganie; 1H{19F} NMR, 31P{1H} NMR, spin jądra, I, systemy spinowe, czas relaksacji,
intensywność linii, integracja, wartość przesunięcia chemicznego, stała sprzężenia, J,
grupy funkcyjne, DEPT, 2D NMR, gradient pulsu, akwizycja, typy 2D NMR; poprzez
wiązanie: COSY, TOCSY, heteronuclear korelacja, (HSQC, HMBC, HMQC), 2DINADEQUATE, poprzez przestrzeń: NOESY, ROESY, HOESY, NMR w ciele stałym, in
vivo NMR, badanie metabolitów za pomocą spektroskopii NMR]. EPR [podstawowe
pojęcia i definicje; EPR, ESR, EMR, porównanie NMR z ESR, efekt Zeman’a, dublet
Kramer’a, zero-field splitting (ZFS), najważniejsze równania EPR, relaksacja protonu lub
elektronu, typy spektrometrów, Historia EPR, sygnał absorpcyjny, pierwsza pochodna,
sprzężenie subtelne, nadsubtelne (A), wartości czynnika g dla układów
paramagnetycznych oraz wolnych rodników, spin jądra, I, intensywność linii, trójkąt
Pascala, pułapki, rodnik Gomberg’a, badanie metabolitów, kontrola czystości leków]. MS
[typy jonizacji (Elektronowa, Chemiczna), pozostałe metody (Electrospray Ionization,
Desorption Ionization)] m/z analiza, Selected Ion Monitoring (SIM), pozostałe typy
analizy mas, Mass Spectrometry/Mass Spektrometry (MS/MS), HRMS, określanie składu
pierwiastkowego na podstawie intensywności sygnałów izotopowych, naturalna
zawartość izotopów, masa atomowa i molekularna, obliczanie masy właściwej oraz defekt
masy, chlor i brom, sygnały izotopowe, intensywność, jonizacja, fragmentacja, reguła
azotu, jony metastabilne, reguła Stevenson’a, utrata obojętnej cząsteczki, rozpad, podobne
fragmentacje, ważne przegrupowania: McLaffertego, Retro Diels–Alder’a, peptydy].
Cele przedmiotu: Przedstawienie podstaw nowoczesnych metod: NMR, EPR, MS: oraz
ich atuty i ograniczenia w identyfikacji związków.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową
wiedzę z zakresu NMR, EPR, MS oraz posiadać zrozumienie tych technik i umiejętność
identyfikacji związków, problemów związanych z ich budową, trwałością.
Zalecana literatura:
1. P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2007.
2. G. Gauglitz, T. Vo-Dinh, Solid-state NMR, in Handbook of Spectroscopy, volume: Methods 2: NMR
Spectroscopy, Wiley-VCH, Weinheim, 2003.
3. L.A. Kazicyna, N.B. Kuplerska, Metody spektroskopowe wyznaczania struktury związków organicznych,
PWN, Warszawa, 1976.
Strona 19 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.033
ECTS:
9c
2
Wstęp do farmakologii
Forma zajęć:
wykład + konwersatorium
Liczba godzin:
15 + 15 = 30
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański,
dr Robert Musioł
Semestr:
Forma egzaminu:
letni (2)
pisemny
Treści merytoryczne:
Przedmiot badań i podstawowe pojęcia farmakologii. Farmacja a farmakologia.
Nazewnictwo leków. Postać leku. Metabolit leku. Prolek. Wchłanianie leku. Mechanizmy
działania leku, dystrybucja, redystrybucja i biotransformacje leku. Wydalanie leku.
Transport leku. Farmakokinetyka. Matematyczny model farmakokinetyki. Kompartment.
Komórkowe i molekularne mechanizmy działania leków. Receptory i wtórne przekaźniki.
Klasyfikacja receptorów. Przenoszenie sygnału przez błonę komórkową. Mechanizmy
oddziaływania leków z kanałami jonowymi. Komórkowe procesy regulacyjne. Inżynieria
genetyczna. Introdukcja genów do komórek. Terapia antysensowa. Proleki wytwarzane
metodą inżynierii genetycznej. Rekombinacja. Insulina. Chronofarmakologia
i farmakogentyka. Chemiczne i farmakologiczne klasyfikacje leków. Grupy leków
i mechanizmy ich działania. Toksykologia. Interakcje leków. Witaminy. Hydrofobowość.
Hydrofilowość. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. Witaminy rozpuszczalne
w wodzie. Witamina C. Izoprenoidy. Hormony. Steroidy. Glikokortykosteroidysteroidy.
Doping sportowy. Narkotyki. Opioidy. Amfetamina. Heroina. Antybiotyki.
Sulfonoamidy. Leki moczopędne. Leki przeciwhistaminowe. Prostaglandyny. Leki
przeciwmiażdżycowe. Cytostatyki. Botanika farmaceutyczna. Farmakopea. Prawne
uwarunkowania stosowania leków. Informatyka medyczna. Internetowe bazy medyczne
i farmakologiczne.
Cele przedmiotu: Przedstawienie przedmiotu i podstawowych pojęć farmakologii.
Zapoznanie studentów z problemami działania leków i klasyfikacji leków ze względu na
ich mechanizm oddziaływania w żywym organizmie.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać wiedzę na temat
podstawowych klas leków oraz metod badania i opisu ich oddziaływań w organizmie.
Zalecana literatura:
1. A. Zejc, M. Gorczyca, Chemia leków, PZWL, Warszawa, 2002.
2. W. Kostowski (red.), Farmakologia. Podstawy farmakoterapii, PZWL, Warszawa, 2003.
3. R. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT, Warszawa, 2004.
Strona 20 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.05.3.034
ECTS:
9d
1
Projektowanie molekularne
Forma zajęć:
wykład
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański,
dr Andrzej Bąk
Semestr:
Forma egzaminu:
letni (2)
pisemny
Treści merytoryczne:
Przedmiot i podstawowe pojęcia projektowania molekularnego. Projektowanie
molekularne. Projektowanie leków. Przestrzeń chemiczna. Pojęcie lekoprzydatności
(drug-likeness). Synteza chemiczna w testowaniu zależności struktura-aktywność.
Synteza w poszukiwaniu określonych właściwości (property oriented). Intuicja
i przypadek w projektowaniu i komercjalizacji nowych leków. Przyroda – ślepy
zegarmistrz. Penicylina. Sidenofil. Procedury skriningowe z siłowym algorytmem brut
force. Chemia kombinatoryczna w sektorze akademickim i przemysłowym.
Wysokowydajne procedury skriningowe in vitro oraz in silico. Od danych do leków.
Projektowanie molekularne z wykorzystaniem danych opisujących strukturę receptorową
oraz ligand. Modelowanie molekularne. Wysokowydajne procedury generowanie
struktur molekularnych. Grafika molekularna. Mechanika molekularna. Pole sił. MM+.
AMBER. BIO+. Semiempiryczne metody kwantowe. Dynamika molekularna. 2D i 3D
przeszukiwanie struktur i podstruktur w projektowaniu leków. Deskryptory
molekularne. Mapowanie receptora. Pojęcie farmakofora. Podobieństwo i różnorodność
(molecular diversity) cząsteczkowa. Model powierzchni receptorowej. Odwzorowanie
struktura – aktywność w metodach QSAR. Dokowanie molekularne. Problemy analizy
danych. Walidacja krzyżowa. Regresja głównych czynników (PCR). Metoda częściowych
najmniejszych kwadratów (PLS). Y-randomizacja. Docelowe struktury receptorowe.
Struktura białka. DNA. Sacharydy. Dane krystalograficzne. Baza danych strukturalnych
Cambridge. Receptoroniezależne i receptorozależne modelowanie QSAR COMFA. 4DQSAR Hopfingera i Vedaniego. Allosteryczny efekt dopasowania receptora i liganda oraz
jego symulacje in silico. 5D QSAR. Symulacje wielostanowego efektu solwatacji. 6D QSAR.
Virtual toxlab. Projektowanie de novo. Bioinformatyka. Genomika.
Cele przedmiotu: Przedstawienie przedmiotu i podstawowych pojęć projektowania
molekularnego oraz wprowadzenie do chemii leków in silico oraz projektowania leków.
Omówienie podstawowych problemów wprowadzania nowych leków do produkcji oraz
znaczenia projektowania molekularnego w sektorze badawczym oraz biznesie farmaceutycznym.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać podstawową wiedzę na
temat współczesnych metod modelowania molekularnego in silico, projektowania efektorów
biologicznych w oparciu o dane opisujące budowę receptora i szeregu ligandów. Laboratorium
(blok 9a – chemoinformatyka) dostarcza praktycznych umiejętności w zakresie symulacji
komputerowych w omawianym zakresie.
Zalecana literatura:
1. G. Schneider, K-H. Baringhaus, Molecular Design. Concepts and Applications, Wiley-VCH, Weinheim,
2007.
2. G. Patrick, Chemia leków, PWN, Warszawa, 2004.
3. J. Gasteiger, T. Engel (Eds), Chemoinformatics. A Textbook, Wiley-VCH, Weinheim, 2003.
Strona 21 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Numer w siatce studiów:
Kod przedmiotu:
0310-2.10.3.028/0310-2.10.3.035
ECTS:
9e
7
Blok laboratorium
Forma zajęć:
laboratorium
Liczba godzin:
135
Wykładowca:
prof. dr hab. Jarosław Polański*
Semestr:
Forma egzaminu:
letni (2)
zaliczenie
* zespół dydaktyczny pod kierunkiem prof. dr hab. Jarosława Polańskiego
Treści merytoryczne:
Blok laboratorium stanowi uzupełnienie zestawu przedmiotów specjalizacyjnych.
Studenci dokonują indywidualnego wyboru do wymaganego minimum godzinowego
spośród podanego poniżej zestawu ćwiczeń. Preparatyka kosmetyczna: metody
przygotowywania i zestawiania preparatów kosmetycznych, badania właściwości
preparatów kosmetycznych. Chemoinformatyka: metody obliczeniowe w chemii in silico.
Chemia leków II: zaawansowana preparatyka organiczna wybranych związków o
przeznaczeniu farmakologicznym. Fizyka medyczna w chemii leków: metody fizyczne w
chemii organicznej. Preparatyka organiczna: zaawansowana synteza organiczna.
Krystalochemia białek: wykorzystanie metod krystalograficznych w chemii leków.
Analityka leków i kosmetyków: wykorzystanie metod chromatograficznych HPLC-MS,
GC-MS w analizie leków i kosmetyków. Metody instrumentalne w chemii medycznej:
wykorzystanie metod NMR i MS w chemii leków i kosmetyków. Projekt badawczy:
wykonanie
wieloetapowej
zaawansowanej
syntezy
organicznej
preparatu
farmaceutycznego w oparciu o własne studium literaturowe.
Cele przedmiotu: Praktyczne zapoznanie studentów z problemami projektowania,
testowania i otrzymywania preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych.
Poszczególne bloki ćwiczeń zaznajamiają studentów zarówno z problemami chemii
preparatywnej jak i obliczeniowej.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać praktyczne
umiejętności w zakresie współczesnych metod organizacji i prowadzenia badań w chemii
leków i kosmetyków.
Zalecana literatura:
1. J. March, Chemia Organiczna, WNT, Warszawa, 1975.
2. G. Patrick, Chemia leków, PWN, Warszawa, 2004.
3. J. Gasteiger, T. Engel (Eds), Chemoinformatics. A Textbook, Wiley-VCH, Weinheim, 2003.
Strona 22 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
WYKŁAD MONOGRAFICZNY
Kod przedmiotu:
0310-2.03.3.013/017
Forma zajęć:
wykład
Semestr
letni (2) + zimowy (3)
Liczba godzin*
5*15
*
Numer w siatce studiów:
ECTS:
10
2+5
studenci wybierają opcjonalnie 5 wykładów po 15 godzin
Bioinformatyka
Liczba godzin
15
Semestr:
letni (2)
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
dr Andrzej Bąk
Forma egzaminu:
ustny
Treści merytoryczne:
Pojęcie bioinformatyki. Chemiczne podstawy bioinformatyki. Informacja kodowana
w strukturach biopolimerów kwasów nukleinowych, białek, polisacharydów. Kod
genetyczny. Metody analizy sekwencji biopolimerów. Ekspresja genów. Genomika.
Proteomika. Metody syntezy biopolimerów. Modelowanie układów biologicznych.
Modelowanie oddziaływań lek-receptor. Chemogenomika. Katalogowanie informacji
biologicznych. Bazy danych bioinformatyki – sekwencji DNA, białek. Metody
obliczeniowe inspirowane strategiami naturalnymi. Sieci neuronowe. Neuron biologiczny
i obliczeniowy. Sieć neuronów. Synapsy i sygnały wejściowe. Wagi. Funkcje aktywacji.
Graficzne obraz neuronu obliczeniowego. Łączenie neuronów sieci. Architektura sieci.
Warstwa ukryta. Warstwa wyjściowa. Podstawowe metody uczenia sieci. Uczenie
z nadzorem i bez nadzoru. Sieci samoorganizujące się. Algorytmy uczenia sieci
samoorganizujących się. Algorytm Kohonena. Zastosowania sieci Kohonena
w projektowaniu leków. Sieci jednokierunkowe wielowarstwowe. Wsteczna propagacja
błędów. Algorytmy uczące. Dobór optymalnej architektury. Wybrane zastosowania sieci
wielowarstwowych. Obszary zastosowań sieci neuronowych. Przykłady zastosowań sieci
neuoronowych uczonych z nadzorem w chemii leków. Przykłady programów
komputerowych realizujących algorytmy sieci neuronowych. Podstawy programowania
w środowisku MATLAB. Programowanie algorytmów neuronowych w środowisku
MATLAB. Drug Design Toolbox (DDT) for MATLAB.
Cele przedmiotu: Przedstawienie przedmiotu i podstawowych pojęć bioinformatyki,
w szczególności, chemicznych podstaw bioinformatyki, badania i katologowania struktur
biopolimerów oraz metod obliczeniowych inspirowanych strategiami naturalnymi.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać wiedzę na temat
podstawowych zagadnień bioinformatyki oraz znać zasoby oraz metody korzystania
z baz danych bioinformatycznych.
Zalecana literatura:
1. P. G. Higgs, T. K. Attwood, Bioinformatyka i ewolucja molekularna, PWN, Warszawa, 2008.
2. A. D. Baxevanis (red.), B. F. F. Ouellette (red.), Bioinformatyka Podręcznik do analizy genów i białek,
PWN, 2005.
3. J. Zupan, J. Gasteiger, Neural Networks in Chemistry and Drug Design, Wiley-VCH, Weinheim, 1999.
Strona 23 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Modelowanie QSAR
Semestr
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
Forma egzaminu:
letni (2)
ustny
Treści merytoryczne:
Cząsteczka chemiczna. Przestrzeń chemiczna. Wirtualna przestrzeń chemiczna. Faktualna
przestrzeń chemiczna. Architektura chemii. Deskryptory molekularne. Ładunki
cząstkowe. Efekty elektronowe. Efekty steryczne. Stała Hammetta. Stała Taft. Indeksy
topologiczne. Funkcja autokorelacji i podobne deskryptory. Stała hydrofobowości.
Metoda Hanscha i Rekkera. Cząsteczkowe pole oddziaływania (MIF). Modelowanie
QSAR metodą Hammeta. Modelowanie QSAR metodą Hanscha. Modelowanie QSAR vs
Rzeczywiste procesy oddziaływania leku. Transport leku w organizmie. Matematyczne
narzędzia modelowania QSAR. Domena QSAR. Model Kubinyi’ego. Wymiarowość
QSAR. Formalne klasyfikacje QSAR. Formalizmy 0D – 6D QSAR. Proste i złożone modele
1D (0D) QSAR. Modelowanie 2D QSAR. Indeksy topologiczne w modelach QSAR.
Modelowanie 3D QSAR. Comparative Molecular Field Analysis (COMFA). Szeregi
steroidowi: corticosteroid binding globulin (CBG) i testosterone binding globulin (TBG)
w projektowaniu leków. Analiza głównych składowych (PCA). Metoda najmniejszych
częściowych kwadratów (PLS). Metody walidacji modeli. Wizualizacja modeli. Redukcja
danych. Comparative Molecular Similarity Analysis (COMSIA). Comparative Molecular
Surface Analysis (COMSA). Analiza COMSA z formalizmem sektorowym
i samoorganizującej się mapy (SOM). Molecular Shape Analysis (MSA). Modelowanie 4D
QSAR. Przestrzeń konformacyjna. Grid cell occupancy descriptors (GCOD). Molecular
shape spectrum (MSS). Modele 4D QSAR. Modelowanie 5D i 6D QSAR. Programy
komputerowe do modelowania QSAR. QSAR a wirtualny skrining. Sukcesy i porażki
metody QSAR.
Cele przedmiotu: Prezentacja podstawowych problemów modelowania QSAR.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać podstawową wiedzę
na temat współczesnych schematów modelowania QSAR oraz praktyczne umiejętności
zastosowania tych metod w projektowaniu leków.
Zalecana literatura:
1. G. Patrick, Chemia medyczna, WNT, Warszawa, 2003.
2. R. Silverman, Chemia organiczna w projektowaniu leków, WNT, Warszawa, 2004.
3. A. Vedani, M. Dobler, MA. Lill, The Challenge of Predicting Drug Toxicity in silico, Basic & Clinical
Pharmacology & Toxicology 2006, 99, 195–208.
Strona 24 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Chemometria
Semestr
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
prof. dr hab. Beata Walczak
Forma egzaminu:
letni (2)
pisemny
Treści merytoryczne:
Analiza danych (uczenie bez nadzoru i z nadzorem). Typy danych. Główne kroki
modelowania danych: reprezentatywność zbiorów uczących i testowych, wstępne
transformacje danych. Eksploracja danych (kompresja, wizualizacja i detekcja obiektów
odległych), wybór metody modelowania, konstrukcja modelu, analiza reszt, walidacja
modelu, ocena dopasowania modelu oraz jego mocy predykcyjnej. Metody kalibracji
wielowymiarowych danych: Liniowa Regresja Wielokrotna, Regresja Czynników
Głównych oraz Regresja Częściowych Najmniejszych Kwadratów. Przykłady
zastosowania w modelowaniu zależności typu struktura – aktywność biologiczna.
Metody klasyfikacji i dyskryminacji: SIMCA, metoda k-sąsiadów, drzewa klasyfikacji
i regresji, dyskryminacyjna metoda Częściowych Najmniejszych Kwadratów. Przykłady
zastosowania w diagnostyce medycznej.
Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych etapów analizy danych: kompresji
i wizualizacji danych, modelowania bez nadzoru i z nadzorem, walidacji modeli, oraz
interpretacji uzyskanych wyników.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu
podstawowych metod chemometrycznych oraz umiejętność jej wykorzystania do
rozwiązywania problemów związanych z analizą wielowymiarowych danych.
Zalecana literatura:
1. B.G.M. Vandeginste, D.L. Massart, L.M.C. Buydens, S. de Jong, P.J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke, Handbook
of chemometrics and qualimetrics: part B, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 1998.
Strona 25 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Przemysł farmaceutyczny
Semestr:
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
prof. dr hab. inż. Jarosław Polański
Forma egzaminu:
zimowy (3)
ustny
Treści merytoryczne:
Historia. Penicylina. Leki farmaceutyczne. Sektor badawczo-rozwojowy. Poszukiwanie
i projektowanie leków. Poszukiwanie vs Projektowanie. Przemysł i uczelnie. Trendy
w sektorze badawczo-rozwojowym na świecie. Badanie jakości w przemyśle leków.
Zanieczyszczenia. Problemy poszukiwania i projektowania leków w przemyśle
farmaceutycznym. Synteza organiczna. Czynniki ekonomiczne w przemyśle
farmaceutycznym.
Faramkoekonomika.
Synteza
organiczna
w
przemyśle
farmaceutycznym. Chromatografia w przemyśle farmaceutycznym. Związki chiralne
w przemyśle farmaceutycznym. Biotechnologia w przemyśle farmaceutycznym. Ludzka
insulina. Ludzki hormon wzrostu. Rekombinowane DNA i zwierzęta transgeniczne.
Formuła leku. Dawkowanie. Bezpieczeństwo. Badania in vitro oraz in vivo. Testy
przedkliniczne, kliniczne. Rynek leków. Bestselery faramaceutyczne. Witaminy.
Aminokwasy. Suplementy i dodatki do żywności. Syntetyczne środki słodzące. Historia
syntetycznych środków słodzących. Historyczne uwarunkowania konsumpcji środków
słodzących. Komercyjne syntetyczne środki słodzące. Znaczenie projektowania
molekularnego w badaniach syntetycznych środków słodzących. Od odkrycia do
produktu komercyjnego. Marketing farmaceutyczny. Prawa autorskie i ich
pierwszeństwo. Koszt rozwiązań innowacyjnych. Koszty w przemyśle farmaceutycznym.
Zasoby przemysłu farmaceutycznego. Biznes projektowania leków. Leki markowe
i generyczne. Uwarunkowania prawne. Agencje ustawodawcze. Food and Drug Agency
(FDA). European Medicines Agency. System ubezpieczeń i ochrony zdrowia. Leki
w krajach rozwijających się. Leki a styl życia.
Cele
przedmiotu:
Przedstawienie
podstawowych
problemów
przemysłu
farmaceutycznego oraz pokrewnych przemysłów, w szczególności przemysłu
syntetycznych środków słodzących.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę opisującą
relację pomiędzy sektorem badawczo-rozwojowym a przemysłem farmaceutycznym oraz
znać podstawowe uwarunkowania ekonomiczne determinujące rozwój sektora chemii
leków.
Zalecana literatura:
1. W. J. Spillane (Ed.), Optimizing sweet taste in foods, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 2006.
2. J. Emsley, Piękni, zdrowi, witalni, CIS, Warszawa, 2006.
3. E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, WNT, Warszawa, 2008.
Strona 26 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Chemia kosmetyków
Semestr:
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
dr Halina Niedbała
Forma egzaminu:
zimowy (3)
ustny
Treści merytoryczne:
Kosmetyki – od antyku do czasów współczesnych. Surowce kosmetyczne. Emulgatory.
Środki konserwujące. Wypełniacze. Środki powierzchniowo czynne. Barwniki i pigmenty.
Witaminy. Stabilizatory. Woski. Składniki aktywne. Środki zmiękczające powierzchnie.
Liposomy. Typy kosmetyków. Środki nawilżające. Szampon. Mydło. Filtr słoneczny.
Samoopalacz. Perfumy. Pasty do zębów. Antyperspiranty. Antyseptyki w kosmetyce.
Czwartorzędowe sole amoniowe. Kwas borowy. Nadtlenek wodoru. Fenol. Iod.
Antyseptyczne dezodoranty. Nomenklatura składników kosmetycznych (oznaczenia).
Skóra – jako główny cel działania kosmetyków. Warstwy skóry. Epidermis. Dermis.
Składniki skóry. Funkcje skóry. Starzenie skóry. Pigmentacja skóry. Melanina.
Melanocyty. Choroby skóry. Dermatologia. Anatomia i fizjologia skóry – jako
konsekwencje chemicznej struktury skóry. Gojenie ran. Preparaty wspomagające gojenie
ran. Kosmetyki działające na paznokcie. Fitokosmetyki. Lecytyny. Saponiny. Taniny.
Antocyjaniny. Hormony. Formy kosmetyczne. Ekstrakty naturalne jako kosmetyki.
Uregulowania prawne w dziedzinie kosmetologii i kosmetyków. Dokumentacja
kosmetyku. Oznakowanie i metkowanie kosmetyku. Skróty stosowane w oznaczeniu
składu kosmetyku. Lek vs Kosmetyk. Krajowe regulacje prawne. Sektor naukowobadawczy i przemysł kosmetyków. Kosmetyki a styl życia. Operacje chemiczne
w technologii kosmetycznej.
Cele przedmiotu: Przedstawienie chemicznych struktur tworzących skórę, która jest
podstawowym
obiektem
działania
kosmetyków.
Zapoznanie
studentów
z podstawowymi problemami preparatyki kosmetycznej oraz surowców stosowanych
chemii kosmetycznej.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać podstawową wiedzę
na temat budowy skóry oraz mechanizmów działania kosmetyków, zasad preparatyki
kosmetyków oraz uwarunkowań prawnych w zakresie chemii kosmetyków.
Zalecana literatura:
1. M. C. Martini, Kosmetologia i farmakologia skóry, PZWL, Warszawa, 2007.
2. R. W. Malinka, Zarys Chemii Kosmetycznej, Volumed, 1999.
3. R. Glinka, Receptura kosmetyczna, Oficyna Wydawnicza MA, Łódź, 2003.
Strona 27 z 28
Chemia leków. Studia II stopnia
Chemia bionieorganiczna
Semestr:
Liczba godzin:
15
Wykładowca:
prof. UŚ, dr hab. inż. Stanisław Krompiec
Forma egzaminu:
zimowy (3)
pisemny
Treści merytoryczne:
Przedmiot chemii bionieorganicznej, podstawowe pojęcia. Elementy chemii
bionieorganicznej, biocząsteczki jako ligandy wiążące metale, porfiryny, koryny,
aminokwasy, kwasy nukleinowe, enzymy i koenzymy i inne bioligandy. Wiązanie się
jonów metali i kompleksów z centrami aktywnymi biocząsteczek, aspekty
termodynamiczne i kinetyczne, efekty koordynacji. Kompleksy modelowe i pojęcie
spontanicznego składania. Stabilizacja struktury białka i kwasów nukleinowych przez
jony metali. Wybór i włączanie jonów metali w aktywne miejsca białek. Kontrola
i wykorzystywanie stężenia jonów metali w komórkach, korzystne i niekorzystne
działanie jonów metali, żelazo jako metal korzystny, rtęć jako przykład metalu
toksycznego. Funkcje metali w metaloproteinach, funkcje metaloenzymów,
metaloenzymy jako selektywne biokatalizatory. Różnorodność funkcji centrów
metalicznych w zależności od otoczenia biologicznego, np. białkowego. Komunikacyjne
role metali w biologii, transport i magazynowanie jonów metali. Reakcje przenoszenia
atomów i grup, mechanizm transportu ditlenu. Metale, ich jony i związki w medycynie.
Dostępność biologiczna jonów metali, farmaceutyki zawierające metale – biodostępność,
aktywność farmakologiczna, toksyczność. Metody fizyczne w chemii bionieorganicznej:
metody rentgenograficzne, metody rezonansu magnetycznego, spektroskopia
mossbauerowska, spektroskopia elektronowa i oscylacyjna, pomiary magnetyczne,
pomiary potencjałów redoks, mikrosonda elektronowa.
Cele przedmiotu: Pokazanie roli jonów metali i ich związków w biologii, przedstawienie
oddziaływań jon metalu – bioligand. Przedstawienie sposobów wiązania metali przez
bioligandy, omówienie mechanizmów reakcji z udziałem metali skoordynowanych przez
bioligandy. Przedstawienie metod fizycznych badania roli metali w procesach
biochemicznych.
Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien znać rolę metali, ich jonów.
Ich związków, szczególnie kompleksowych w biologii, biochemii, w prawidłowym
funkcjonowaniu organizmów żywych, w medycynie. Powinien mieć świadomość
skutków biologicznych obecności metali w środowisku: w wodzie, żywności, lekach.
Zalecana literatura:
1. S.J. Lippard, J.M. Berg, Podstawy chemii bionieorganicznej, PWN, Warszawa, 1998.
2. F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa 1995.
Strona 28 z 28