Chemie pro biologické obory - GLR003

• Anglický název: Chemistry for Biological Disciplines
• Podoba výuky: přednáška+seminář
• Zajišťuje: Katedra farmakognozie a farmaceutické botaniky (16-16230)
• Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
• Platnost: od 2025
• Počet semestrů výuky: 1
• Semestr: zimní
• Body: 0
• E-Kredity: 6
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
• Rozsah, examinace: zimní s.:28/28, Z+Zk [HS]
• Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
• Maximální kapacita předmětu: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Forma uskutečňování: prezenční
• Možnost opakovaného zápisu: 1 / 1 / - / 1
• Garant: PharmDr. Jana Křoustková, Ph.D.
• Je korekvizitou pro: GLR008, GLR015

Anotace

Cílem tohoto předmětu je poskytnutí dostatečné znalosti pro studium navazujících předmětů, které se věnují jednotlivým typům přírodních organických látek a biochemii. Pozornost bude zaměřena jak na základní chemickou nomenklaturu spolu s výpočty, tak na znalosti bioorganické chemie a predikci fyzikálních a fyzikálně-chemických vlastností sloučenin přírodních látek.

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)

Podmínky zakončení předmětu

Podmínkou udělení zápočtu je:

100100 % docházka a aktivní účast na seminářích. V případě neúčasti z objektivních důvodů (nemoc) je nezbytné se omluvit a doložit potvrzení od ošetřujícího lékaře do pěti pracovních dnů od dané absence.

·       Absolvování testů v systému Moodle 2:

o   Názvy a symboly prvků – alespoň jeden pokus absolvovat do začátku 3. semináře.

o   Převody jednotek – alespoň jeden pokus absolvovat do začátku 6. semináře.

o   Čas je neomezený a je požadována 100% úspěšnost.

·       Splnění dílčího zápočtového testu 1 a 2.

o   Témata testu 1: anorganické a organické názvosloví (nutná orientace ve vybraném triviálním názvosloví, viz. Studijní materiály), elektronové strukturní vzorce

o   Témata testu 2: výpočty, roztoky, stechiometrie, acidita/bazicita, pH, hydrolýza

o   Hranice úspěšnosti je 60 % z maximálního počtu bodů.

o   Každý studující má k dispozici jeden řádný a dva opravné termíny.

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)

Literatura

Povinná:

• Waisser, Karel, Novotná, Eva. Názvosloví organických sloučenin. Praha: Karolinum, 2016, s. ISBN 978-80-246-3418-0.
• Klimešová, Věra. Seminární cvičení z obecné a anorganické chemie. Praha: Karolinum, 2011, 184 s. ISBN 978-80-246-1439-7.

Doporučená:

• Prouza, Vít Zýka, Jakub Zimmermann, Tomáš Maryška, Michal. Bioorganická chemie přírodních látek. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2022, s. ISBN 978-80-7592-149-9.
• Drabin,a Pavel. Bioorganická chemie. : Univerzita Pardubice, 2020, s. ISBN 978-80-7560-316-6.

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)

Metody výuky

Přednášky budou zaměřeny na problematiku biopolymerů (peptidy, polysacharidy, lipidy a nukleové kyseliny) a jejich základních stavebních jednotek. Výklad bude též rozšířen o základní vysvětlení pojmů a konceptu fyzikálně-chemických vlastností chemických sloučenin. Pozornost bude také věnována základní reaktivitě organických molekul a výčtu anorganických a organických látek používaných ve fytochemické laboratoři. 

Semináře se pak zaměří na názvosloví anorganických a základních organických látek s důrazem na strukturní fragmenty vyskytující se v přírodních látkách.. Následovat bude výklad a procvičování na praktické výpočty v chemické laboratoři (koncentrace, pH, ...). Dále bude procvičován odhad fyzikálně-chemických vlastností různých chemických látek. Semináře budou završeny procvičením znalostí v reaktivitě organických molekul a orientaci ve složitých chemických strukturách přírodních látek.

Předmět slouží jako příprava pro navazující předměty věnující se jednotlivým biologicky aktivním látkám a biochemii.

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)

Kontroly studia předmětu a podmínky pro jejich úspěšné vykonání, způsob hodnocení

Student bude klasifikován na základě výsledku písemné zkoušky, přičemž předpokladem k úspěchu je získání alespoň 60% z celkového počtu bodů. Test bude sestaven z otázek zaměřených na základy anorganické a organické chemie, na významné anorganické a organické látky, na reaktivitu organických látek, na biopolymery a fyzikálně-chemické vlastnosti.

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)

Sylabus

Předmět Chemie pro biologické obory připravuje studující znalostmi na navazující předměty jednak z hlediska orientace v chemických látkách a náležitostí obecné chemie, ale také z hlediska chemických výpočtů a vztahů struktura-reaktivita a jiné vlastnosti.

Sylabus přednášek

• Základy obecné chemie
• Fyzikální a fyzikálně chemické vlastnosti
• Významné anorganické a organické látky ve fytochemické laboratoři
• Základní reaktivita organických sloučenin
• Bioorganická chemie
  • Nukleové kyseliny
  • Aminokyseliny, peptidy, bílkoviny
  • Monosacharidy, disacharidy, polysacharidy
  • Tuky
  • Vitamíny

Sylabus seminářů

• Výpočty - mísení roztoků, stechiometrické výpočty, pH, pKa,...
• Praktická orientace ve fyzikálních a fyzikálně chemických vlastnostech chemických látek
• Základní názvosloví anorganických a organických látek
• Elektronové strukturní vzorce
• Základní reaktivita organických molekul
• Orientace ve složitých vzorcích přírodních látek

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)

Výsledky učení

Předmět Chemie pro biologické obory sjednocuje a rozšiřuje znalosti a dovednosti získané během středoškolského studia chemie. Pozornost je zaměřena na několik oblastí, a to:  oblast obecných principů a zákonitostí chemických dějů, včetně chemických výpočtů, které platí pro všechny chemické látky bez ohledu na jejich konkrétní složení nebo příslušnost k typu či skupině sloučenin, oblast anorganické chemie pak rozšiřuje středoškolské znalosti a dovednosti v oblasti biologicky významných prvků a jejich anorganických sloučenin, oblasti organické chemie se zaměřuje na pochopení základní reaktivity organických molekul, rozpoznání základních strukturních motivů v přírodních látkách a v neposlední řadě také vztahu mezi strukturou a fyzikálními vlastnostmi vybraných látek, oblast bioorgnické chemie se věnuje znalostem potřebným pro navazující předmět Základy biochemie a genetiky. Studující na základě získaných znalostí a dovedností: vysvětlí podstatu chemické vazby a jejích parametrů a slabých vazebných interakcí, definují jednotlivé typy vazeb a slabých vazebných interakcí a na základě jejich vlastností i polarity molekul odvodí fyzikální a fyzikálně-chemické vlastnosti sloučenin; definují kyseliny a zásady podle různých teorií, vyvodí jejich chování v různých prostředích i navzájem a slovně i matematicky popíšou a porovnají sílu kyselin a zásad (ve smyslu Brønstedovy-Lowry teorie). Vysvětlí podstatu hydrolýzy, její vliv na pH roztoku a možnosti jejího ovlivnění; vypočítají složení směsi (zejména roztoků, a to i nasycených) ze zadaných údajů, včetně stavu po ředění, směšování či odpařování rozpouštědla, a finální složení matematicky vyjádří; sestaví a vyčíslí rovnici anorganického děje a aplikují vztah stechiometrických koeficientů reakce a látkového množství sloučenin pro výpočet množství výchozích látek či reagujících směsí, výtěžků, množství produktů a dalších relevantních údajů, které je možné z chemické rovnice vypočítat; identifikují funkční skupiny, heterocykly a aromatické kruhy v zadané látce; vysvětlí rozložení elektronové hustoty v molekulách anorganických i organických látek a popíší prostorové uspořádání organických látek v závislosti na struktuře; odhadnou fyzikální vlastnosti organických látek na základě struktury, s důrazem na acidobazické vlastnosti a rozpustnost ve vodě; odhadnou reaktivitu zadané organické látky na základě přítomných funkčních skupin a typu skeletu; definují základní stavební jednotky nukleových kyselin, sacharidů, bílkovin a tuků a popíší a charakterizují základní zástupce těchto skupin s ohledem jejich strukturu, vlastnosti a funkce, ale také jejich využití.

Poslední úprava: Křoustková Jana, PharmDr., Ph.D. (22.09.2026)