Life - Molecules and Biochemistry - MC250P70

• Title: Život - molekuly a biochemie
• Czech title: Život - molekuly a biochemie
• Guaranteed by: Department of Biochemistry (31-250)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2014 to 2018
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:combined
• Hours per week, examination: winter s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. RNDr. Jiří Hudeček, CSc.; doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D.
• Teacher(s): prof. RNDr. Jiří Hudeček, CSc.; doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D.

Annotation

Last update: doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D. (06.12.2016)

Předmět je úvodem do studia biochemie v kontextu přírodních věd a vědeckého poznání obecně, se zvláštním důrazem na vztahy biochemie k fyzice a chemii, a na vzájemné souvislosti s biologií. Je určen zejména studentům 1. ročníku bakalářského studia biochemie. Cvičení je teoretickým úvodem do experimentální práce, dále se zaměřuje na ukázky a procvičování vyhodnocování výsledků (je v tomto ohledu propojeno s předmětem Laboratorní technika biochemie), má také studentům umožnit orientaci v problematice řešené pracovníky katedry a spolupracujících pracovišť.

Literature

Last update: doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D. (06.12.2016)

S ohledem na "úvodní" a zároveň "syntetický" charakter předmětu není jeho obsah pokryt (kompletně a přesně) žádnou učebnicí, studentům však mohou posloužit jednak rúzné popularizující¨knihy, zejména pod redakčním vedením J. Drobníka vydaná kniha Život (MF Praha, 1987), jednak učebnice fyziky (např. A. Beiser: Úvod do moderní fyziky, R.P. Feynman Feynmanovy přednášky z fyziky, popř. skripta E. Vavřinec: Vybrané kapitoly z fyziky), obecné chemie (učebnice Vacíkova, také skripta R. Zahradník: Obecná chemie), biochemie (vedle velkých učebnic, jako jsou Biochemie - Lehningerova, Stryerova, nebo Voetových, také např. knihy Koštířovy) a biologie. Tato literatura ovšem svým rozsahem představuje jakousi "maximální" variantu, výrazně rozšiřující záběr přednášky; v principu by k úspěšnému absolvování předmětu měly stačit středoškolské znalosti přírodovědných oborů na úrovni gymnazia, docházka na přednášky (popř. studium elektronickcýh materiálů) a snaha pochopit výklad.

 

Requirements to the exam

Last update: prof. RNDr. Jiří Hudeček, CSc. (23.10.2019)

Zkouška je kombinovaná - písemná (test) a ústní. Podmínkou pro postup k ústní zkoušce je zisk alespoň 50% bodů z písemné části.

Pro udělení zápočtu je třeba získat předepsaný počet bodů; tyto body je možné získat za docházku na cvičení (po 1 bodu), za průběžné testy během semestru (2 b.) a nebo za závěrečný test. (5 bodů)

V akad. roce 2015/16 je nutno získat alespoň 13 bodů; přitom závěrečný test je možno opakovat celkem třikrát, do součtu se však počítá pouze jednou (nejlepší dosažený výsledek).

Syllabus

Last update: doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D. (06.12.2016)

I. Věda a svět kolem nás
- "řecké" základy moderní (=evropské) vědy, vývoj vědy v dějinách
- fyzika a "metafyzika"(=filozofie), věda a víra
- kvantitativní (fyzikální) popis světa a hledání zákonitosti (kauzalita)
- veličina/rozměr a jednotky
- rozměr a měřítka, inženýrská a logaritmická notace
- makro a mikrosvět
- vývoj názorů na pojem "hmota" (matérie)
- vědecké poznání: dedukce a indukce, hypotézy a teorie - ověřitelnost, prediktivní síla
- pozorování a experiment
- "apriorní/axiomatické" discipliny (matematika, logika) a "jazyk vědy"
- diferenciace vědních oborů

II. Od (klasické) fyziky k chemii - svět, kterému rozumíme
- zákony mechaniky, Galileo a Newton
- atomistika, rozchod s flogistonem, pojem molekuly
- něco nehraje: gravitace, elektřina, teplo, spektra atomů a molekul

III. První průlom a selhání intuice - relativita (pole)
- Michelson-Morleyův pokus a speciální teorie relativity
- paradox dvojčat
- obecná teorie relativity, Minkowského časoprostor

IV. Druhý průlom a spojování protikladů - kvantová teorie
- záření černého tělesa, Planckův vyzařovací zákon
- fotoelektrický jev
- dualismus vlna/částice
- Comptonův pokus
- částice jako vlnová klubka
- Heisenbergova relace neurčitosti

V. Chemie jako "aplikovaná fyzika" - kvantová teorie atomů a molekul
- částice "v kleci" a stojaté vlnění
- Schroedingerova rovnice
- elektronový obal atomu a atomová spektra
- chemická vazba a molekulová spektra
- "nekovalentní interakce"
- stochastické zákonitosti a statistika v chemii

VI. Život a jeho poznávání
- víme, co je život?
- "natural science" vs. "natural history"
- hledání obecného základu: vitalismus, názory na vznik života
- velká rozdělení organismů podle trofiky, složitosti struktury
- svět heterotrofů a autotrofů, zdroje energie
- voda jako jeviště i hráč

VII. Chemie živého (biochemie, molekulární biologie, chemická biologie, biologická
chemie)
- první pokusy o poznání (van Helmont, Spallanzani)
- chemie přírodních látek
- chemie metabolických procesů
- chemie přenosu genetické informace
- chemické principy interakce mezi molekulami

VIII. Třídění živého
- zrození systematiky (Linné)
- základní systematické kategorie
- chemická systematika
- biochemické odlišnosti a kuriozity ("srovnávací biochemie"

IX. Evoluce živého
- představy o počátcích, "RNA-svět"
- "mechanismy" evoluce
- vztah k systematice

X. Vzájemné vztahy organismů
- ekologické pojmy
- dynamika populací a statistika v biochemii
- chemické "koloběhy" v biosféře
- chemické interakce mezi organismy: od válek ke spolupráci