Bijlage cursusomschrijvingen Chemie (voltijd) 2014-2015
Titel Opleidingsvariant Voltijd Collegejaar 2014-2015 VC8-ABCD-Afstudeeropdracht 1 Organisatorische gegevens 1.1 Cursuscode TCHY-AFOP8V-14 1.2 Cursusnaam Afstudeeropdracht 1.3 Cursusnaam in Engels Final Assignment 1.4 Aantal EC's 30 European Credits 1.5 Studiefase/niveau B (bachelor hoofdfase) 1.6 Opleiding (varianten) 1.7 1.8 Cursus toegankelijk voor studenten van andere faculteiten? Excellentiemogelijkheden? Werkvormen zijn er in Voltijd Toetsen zijn er in Voltijd Ja 1.9 Contactpersoon EJM Willems (tel. 088 4818810) (els.willems@hu.nl) 1.10 Voertaal Nederlands 1.11 Werkvormen: Werkvorm Aanwezigheid verplicht? Frequentie Totale contacttijd cursus in minuten In welke blokken wordt de werkvorm aangeboden? Afstudeeropdracht verplicht 5 maal per week 33600 minuten bij aanvangsblok 1: blok 1, blok 2 bij aanvangsblok 2: blok 2, blok 3 bij aanvangsblok 3: blok 3, blok 4 bij aanvangsblok 4: blok 4, blok 5 Zelfstudie incl. toetsvoorbereiding: verwachte totaal te besteden tijd in uren 280 (bij alle aanvangsblokken) 1.12 Toetsen: Toetsvorm Resultaatschaal Minimum cijfer Weging (afgerond op hele procenten) Aantal keren dat een toets wordt aangeboden in een collegejaar In welke blokken wordt de toets aangeboden? Afstudeerverslag Numeriek - tienpuntsschaal 5,5 35 4 Plan van Aanpak Numeriek - tienpuntsschaal 5,5 15 4 bij aanvangsblok 1: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 2: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 4: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 1: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 2: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 4: 1. blok CONTINUE, week 36 Presentatie en Numeriek - 5,5 15 4 bij aanvangsblok 1:
Verdediging tienpuntsschaal 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 2: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 4: 1. blok CONTINUE, week 36 Uitvoering/Functioneren Numeriek - tienpuntsschaal 5,5 35 4 bij aanvangsblok 1: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 2: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok CONTINUE, week 36 bij aanvangsblok 4: 1. blok CONTINUE, week 36
2 Inhoudelijke gegevens 2.1 Cursus doel Geen doel in Osiris geregistreerd 2.2 Cursus inhoud Een belangrijk onderdeel van de afstudeeropdracht is de praktische uitvoering. Dit is een zeer belangrijke fase waarbij aan de competentie onderzoeken en experimenteren wordt gewerkt. De student dient steeds de opdracht en het doel voor ogen te houden. De student bespreekt de resultaten regelmatig tijdens werkbesprekingen met de begeleider van het bedrijf, laboratorium of instelling waar de afstudeeropdracht uitgevoerd wordt en houdt ook de AO-docent op de hoogte van de voortgang. Bij de uitvoering is van belang: - praktisch werk en vaardigheid - planning - zelfstandigheid - inventiviteit, creativiteit en flexibiliteit - probleemoplossend vermogen - kritische instelling/zorgvuldigheid - bereikte resultaten/productiviteit - sociaal gedrag en samenwerking 2.3 Ingangseisen Geen ingangseisen in Osiris geregistreerd Kosten en 2.4 studiematerialen Geen kosten in Osiris geregistreerd 2.5 Workload Bij alle aanvangsblokken: Contactduur (uren): 560 Toetsduur (uren): niet geregistreerd Zelfstudie (uren): 280 Totaal (uren) 840 Het totaal aantal uren is berekend als het aantal EC's (30) maal 28 uur. Het aantal te besteden uren zelfstudie is gelijk aan dit totaal aantal minus de contacten toetsduren. 2.6 Opmerkingen Geen opmerking in Osiris geregistreerd 2.7 URL cursussite https://cursussen.sharepoint.hu.nl/fnt/48/tchy-afop8v-14
Titel Opleidingsvariant Voltijd Collegejaar 2014-2015 VC4-AC-Biomoleculen en Thermodynamica 1 Organisatorische gegevens 1.1 Cursuscode TCHY-BMTH4V-14 1.2 Cursusnaam Biomoleculen en Thermodynamica 1.3 Cursusnaam in Engels Biomoleculs and Thermodynamic 1.4 Aantal EC's 5 European Credits 1.5 Studiefase/niveau B (bachelor hoofdfase) 1.6 Opleiding (varianten) 1.7 1.8 Cursus toegankelijk voor studenten van andere faculteiten? Excellentiemogelijkheden? 1.9 Contactpersoon 1.10 Voertaal Nederlands 1.11 Werkvormen: Werkvormen zijn er in Voltijd Toetsen zijn er in Voltijd Ja M Oomes (tel. 088-4818879) (mirjam.oomes@hu.nl) Werkvorm Aanwezigheid verplicht? Frequentie Totale contacttijd cursus in minuten In welke blokken wordt de werkvorm aangeboden? IZT Biomoleculen (BM) niet verplicht 12 maal per blok IZT Thermodynamica 6 maal per niet verplicht (THE) blok 1200 minuten 600 minuten bij aanvangsblok 1: blok 1 bij aanvangsblok 3: blok 3 bij aanvangsblok 1: blok 1 bij aanvangsblok 3: blok 3 Zelfstudie incl. toetsvoorbereiding: verwachte totaal te besteden tijd in uren 110 (bij alle aanvangsblokken) 1.12 Toetsen: Toetsvorm Resultaatschaal Minimum cijfer Weging (afgerond op hele procenten) Aantal keren dat een toets wordt aangeboden in een collegejaar In welke blokken wordt de toets aangeboden? TENT Biomoleculen (BM) TENT Thermodynamica (THE) Numeriek - 1 decimaal mogelijk 5,5 66 3 Numeriek - 1 decimaal mogelijk 5,5 34 3 bij aanvangsblok 1: 1. blok 1, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok 3, week 6 2. blok 4, week 16 bij aanvangsblok 1: 1. blok 1, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok 3, week 6 2. blok 4, week 16
2 Inhoudelijke gegevens 2.1 Cursus doel Biomoleculen Biomoleculen spelen een belangrijke rol in het leven. Kennis van biomoleculen is ook binnen vele branches van de chemie/chemische technologie van belang, zoals bijvoorbeeld binnen de farmaceutische - en de voedingsmiddelenindustrie. Biomoleculen zijn, met uitzondering van de lipiden, macromoleculen, moleculen die dus opgebouwd zijn uit grote aantalen identieke of variabele bouwstenen, de monomere eenheden. Biomoleculen zijn dus biopolymeren. De vier hoofdgroepen worden behandeld: eiwitten, koolhydraten, lipiden en kernzuren. Uitgaande van de chemische structuur (bouw en samenstelling) van de biomoleculen zal gekeken worden hoe de structuur leidt tot de vele verschillende functies die de biomoleculen kunnen vervullen. Speciale aandacht zal er zijn voor de enzymen, die behoren tot de hoofdgroep van de eiwitten. Er wordt ingegaan op enzymkinetiek en regulering van enzymactiviteit. Voor het begrijpen van heel veel biologische processen is inzicht in de werking van enzymen van fundamenteel belang. In een chemische kader is dit inzicht vooral van belang voor chemische reacties, aangezien enzymen een steeds grotere rol gaan spelen bij de synthese van allerlei verbindingen. Enzymen zijn, in tegenstelling tot conventionele katalysatoren, in staat reacties efficiënter, specifieker, met hogere opbrengst en duurzaam te laten verlopen. Vandaar dat een goed begrip van eiwitten en in het bijzonder van enzymen van groot belang is. Thermodynamica Thermodynamica is van belang bij chemische evenwichten en bij het voorspellen van parameters bij chemische reacties. In deze cursus leert de student de warmte effecten van een chemische reactie te berekenen. Ook leert een student te berekenen of een reactie of proces spontaan zal verlopen en wat de evenwichtstoestand is. Hiervoor is begrip nodig van de thermodynamische hoofdwetten die relaties beschrijven tussen energie, enthalpie, arbeid en entropie. Aan het eind van de cursus kan de student bijvoorbeeld van een chemische synthese de maximaal theoretische opbrengst berekenen. 2.2 Cursus inhoud Learning outcomes Biomoleculen Aan het eind van deze cursus: Kent de student de 4 hoofdgroepen biomoleculen en weet hij/zij uit welke eenheden iedere hoofdgroep is opgebouwd. Weet de student wat prokaryote en eukaryote cellen zijn en hoe ze opgebouwd zijn. Kent de student de niet-covalente interacties binnen biomoleculen. Kan de student de Henderson-Hasselbalch vergelijking toepassen. Kent de student de aminozuren als bouwsteen van eiwitten en kan hij/zij ze classificeren, kan hij/zij ladingen berekenen, kent hij/zij de peptideband.
Kent de student technieken voor isolatie, zuivering en sequencing van eiwitten. Kent de student de 4 niveaus binnen eiwitstructuur en is in staat deze in voorbeeldeiwitten te herkennen en te benoemen. Kan de student enzymen classificeren (6 hoofdgroepen). Kent de student eigenschappen van enzymen. Kent de student de Michaelis-Menten vergelijking, de erdoor beschreven enzymkinetiek en de kinetische constanten en kan de kinetiek toepassen. Kent de student de werking van verschillende soorten enzymremmers, kan het aangrijpingspunt op een enzym aangeven en het effect op kinetische constanten. Kent de student allostere modulatoren en eigenschappen van allostere enzymen. Kent de student de terminologie van chemische mechanismen, weet hij/zij hoe enzymen transitionstates stabiliseren, kent hij/zij chemische manieren van enzymatische katalyse. Kent de student diffusie-gecontroleerde reacties en manieren van enzymatische katalyse. Heeft de student inzicht in de werking van serine proteases. Kent de student de onderverdeling binnen de cofactoren, is op de hoogte van de functie van vitamines hierin, kent de classificatie van de coenzymen en enkele belangrijke coenzymen. Kent de student de naamgeving van verschillende vormen van koolhydraten, kent hij/zij verschillende monosaccharide derivaten, disaccharide en andere glycosiden. Kent de student structuur en eigenschappen van een aantal homo- en heteroglycanen en glycoconjugaten. Kent de student eigenschappen en functies van lipiden en de indeling naar soort. Weet de student hoe en waaruit biologische membranen zijn opgebouwd, heeft de student inzicht in manieren van membraantransport. Kent de student de monomere eenheid van de nucleïnezuren DNA en RNA, kent hij/zij de opbouw en structuur daarvan, kent hij/zij een aantal soorten RNA. Kent de student de werking van (restrictie)nucleases en enkele toepassingen. Kennisbasis Biomoleculen Hoofdgroepen: eiwitten, polysacchariden (glycanen), lipiden, kernzuren. Prokaryote en eukaryote cellen. Zwakke niet covalente interacties. Henderson-Hasselbalch vergelijking. Eiwitten: Aminozuren en peptideband. Lading. Eiwitzuiveringstechnieken. Sequencing aminozuren. Configuratie en conformatie. Primaire, secundaire, tertiaire en quaternaire eiwitstructuur. N- en C-terminale einde. α-helix, β-sheets/vouwblad, motief, domein, subunits. Natieve conformatie. Denaturatie en renaturatie. Collageen
(fibreus eiwit) en hemoglobine (globulair eiwit). Enzymclassificering. Michaelis-menten vergelijking, K M, v max, k cat (turnover getal). Linewaever-Burk-plot. Reversibele en irreversibele enzymremming (inhibitie). Competitieve-, niet-competitieve, oncompetitieve remming. Allostere modulatoren. Nucleofiele substitutie, splitsingsreacties en oxidatie-reductiereacties. Transitionstate. Polaire aminozuren in actieve centra, zuur-base katalyse, covalente katalyse, ph effecten. Diffusiegecontroleerde reacties. Proximity effect, zwakke binding, induced fit en transitionstate stabilisatie. Serineproteases. Cofactoren: essentiële ionen en coenzymen. Vitamines. ATP, NAD + /NADP +, coenzym A, vitamine C en lipidvitamines. Glycanen: Aldoses, ketoses. Cyclisatie. Anomeer, epimeer. Suikerfosfaten, deoxysuikers, aminosuikers, suikeralcoholen, suikerzuren. Disacchariden, reducerende en niet-reducerende suikers, nucleosiden, glycosiden. O- en N- glycosidische binding. Polysachariden: zetmeel, glycogeen, cellulose, chitine. Glycoconjugaten: proteoglycanen, peptidoglycanen, glycoproteines. Lipiden: vetzuren, triacylglycerolen, glycerofosfolipiden, sfyngolipiden, steroïden, isoprenoiden, terpenoiden, wassen, eicosanoiden, prostaglandines. Biologische membranen, lipide bilagen, perifere en integrale eiwitten, lipide ankers. Poriën en transportkanalen, passief en actief transport. Nucleïnezuren: ribose, deoxyribose, purines, pyrimidines, nucleosides, nucleotiden. Dubbelstrengs DNA, antiparallel, 3 - en 5 -einde. Supercoiling. rrna, trna, mrna. Nucleosomen en chromatine. Nucleases, restrictienucleases. Restrictiemap, DNA fingerprint, recombinant DNA Learning outcomes Thermodynamica Aan het eind van deze cursus: Kent de student de begrippen toestandfunctie, adiabatisch, isotherm en isobaar. Kan de student de reactie enthalpie en reactie entropie berekenen. Kan de student de begrippen arbeid, warmte, energie en entropie uitleggen in relatie tot de thermodynamische hoofdwetten. Kent de student het verschil tussen warmte capaciteit bij constante druk en bij constant volume en kan gebruikmakend van de warmte capaciteit, de reactie enthalpie en reactie entropie bij verschillende temperatuur berekenen. De student kent de Gibbs functie en kan van een chemische reactie of fysisch proces de Gibbs vrije energie berekenen. Kan de student de evenwichtsconstante K en dampdruk als functie van Temperatuur berekenen met behulp van de Gibbs vrije energie. Kennisbasis Thermodynamica Eerste hoofdwet: reversibele en irreversibele processen. Reactie-enthalpie, reactieentropie, vormingsenthalpie, standaardtoestand. Adiabatische processen, adiabatische vlamtemperatuur. Tweede hoofdwet: entropie, thermisch rendement. Gibbs vrije energie, Spontane
processen; de algemene evenwichtsvoorwaarde. Chemische potentiaal, fugaciteit, activiteit, molaliteit. Evenwicht: G 0 = RT lnk. 2.3 Ingangseisen Geen ingangseisen in Osiris geregistreerd Kosten en 2.4 studiematerialen Geen kosten in Osiris geregistreerd 2.5 Workload Bij alle aanvangsblokken: Contactduur (uren): 30 Toetsduur (uren): niet geregistreerd Zelfstudie (uren): 110 Totaal (uren) 140 Het totaal aantal uren is berekend als het aantal EC's (5) maal 28 uur. Het aantal te besteden uren zelfstudie is gelijk aan dit totaal aantal minus de contacten toetsduren. 2.6 Opmerkingen Geen opmerking in Osiris geregistreerd 2.7 URL cursussite https://cursussen.sharepoint.hu.nl/fnt/33/tchy-bmth4v-14
Titel Opleidingsvariant Voltijd Collegejaar 2014-2015 VC4-AC-Bioprocestechn. & Optimalisatie 1 Organisatorische gegevens 1.1 Cursuscode TCHY-BPTO4V-14 1.2 Cursusnaam Bioprocestechnologie en Optimalisatie 1.3 Cursusnaam in Engels Bioprocestechnology and Optimisation 1.4 Aantal EC's 5 European Credits 1.5 Studiefase/niveau B (bachelor hoofdfase) 1.6 Opleiding (varianten) 1.7 1.8 Cursus toegankelijk voor studenten van andere faculteiten? Excellentiemogelijkheden? 1.9 Contactpersoon 1.10 Voertaal Nederlands 1.11 Werkvormen: Werkvormen zijn er in Voltijd Toetsen zijn er in Voltijd Ja M Oomes (tel. 088-4818879) (mirjam.oomes@hu.nl) Werkvorm Aanwezigheid verplicht? Frequentie Totale contacttijd cursus in minuten In welke blokken wordt de werkvorm aangeboden? IZT Bioprocestechnologie 12 maal per niet verplicht (BPT) blok IZT Optimalisatie (OPT) niet verplicht 6 maal per blok 1200 minuten 600 minuten bij aanvangsblok 1: blok 1 bij aanvangsblok 3: blok 3 bij aanvangsblok 1: blok 1 bij aanvangsblok 3: blok 3 Zelfstudie incl. toetsvoorbereiding: verwachte totaal te besteden tijd in uren 110 (bij alle aanvangsblokken) 1.12 Toetsen: Toetsvorm Resultaatschaal Minimum cijfer Weging (afgerond op hele procenten) Aantal keren dat een toets wordt aangeboden in een collegejaar In welke blokken wordt de toets aangeboden? TENT BPT+OPT Numeriek - 1 decimaal mogelijk 5,5 100 3 bij aanvangsblok 1: 1. blok 1, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok 3, week 6 2. blok 4, week 16
2 Inhoudelijke gegevens 2.1 Cursus doel Bioprocestechnologie Bioprocestechnologie is het gebruik maken van biologische systemen, hele cellen of enzymen, om commercieel interessante verbindingen te maken. Dit type processen is bezig aan een sterke opmars in de industrie en kennis over de opbouw van deze processen is daarom van belang bij de ontwikkeling en optimalisatie hiervan. In deze cursus leert de student de opbouw van de processen en maakt hij/zij kennis met de verschillende unitoperations. Na het volgen van deze cursus heeft de student begrip van de opbouw van een biotechnologisch proces en kent hij/zij de theoretische achtergrond van de verschillende unitoperations. Optimalisatie In deze cursus maken de studenten kennis met de verschillende algemene aspecten van kwaliteitssystemen, kwaliteitsmanagement, het opzetten en het onderhouden (beheer) van een kwaliteitssysteem. Een aantal gangbare kwaliteitssystemen wordt in meer details besproken, zoals o.a. Six Sigma, NEN /ISO en GXP (GLP, GMP en GCP). De cursus wordt afgesloten met een schriftelijk tentamen. 2.2 Cursus inhoud Learning outcomes Bioprocestechnologie Aan het eind van deze cursus: Kent de student de ontwikkeling van biotechnologische processen van de klassieke biotechnologische processen uit de oudheid tot de moderne biotechnologische processen die gebruik maken van de recombinant DNA technologie Kent de student de begrippen USP en DSP en kan hij/zij verschillende bijbehorende unit operations noemen. Kan de student aangeven wat er nodig is voor USP proces; hij/zij weet wat er nodig is voor groei en productie, kan hij/zij de begrippen primaire metaboliet en secundaire metaboliet uitleggen, kan hij/zij een omschrijving geven van verschillende reactortypes en hij/zij is bekend met het begrip immobilisatie van biokatalysatoren Kent de student de opbouw van een DSP proces. Kan hij/zij een uitleg geven van de begrippen celdisruptie, klaren, concentreren, zuiveren en zeer zuiveren. Heeft hij/zij kennis van bijbehorende unitoperations en kan hij/zij hier basis procesberekeningen mee uitvoeren. Is de student bekend met het begrip schakelen van processtappen en is hij/zij zich bewust van de (on)mogelijkheden hiervan. Kennisbasis Bioprocestechnologie Recombinant DNA technologie, batch-, continu- en fed-batchreactoren, immobilisatie van biokatalysatoren, celdisruptie, klaren, concentreren, zuiveren, preparatieve chromatografie te weten IEX, HIC, affiniteitschromatografie en GPC Learning outcomes Optimalisatie Aan het eind van deze cursus: Heeft de student kennis van de verschillende theorieën en benaderingen op het gebied van kwaliteitszorg. Heeft de student inzicht in het nut van kwaliteitszorg, gezien vanuit doestellingen en beleid van organisaties. Heeft de student kennis van de theorieën van de verschillende kwaliteitsgoeroes (Deming, Juran, Feigenbaum, Crosby, Imai, Taguchi) en de basale verschillen en overeenkomsten tussen deze theorieën.
Heeft de student kennis van de begrippen primaire en secundaire processen, JIT, total cost of ownership, lean and mean. Heeft de student basiskennis van steekproeven en keuringssystemen, visgraatdiagram, Shewhartkaarten, paretoanalyse. Heeft de student kennis van verbeterprogramma s zoals Balanced Score card, EFQM, INK, Six Sigma, GAP-model. Heeft de student kennis van certificering en certificeringssystemen en het belang en de beperkingen hiervan voor organisaties. Heeft de student kennis van de validatieparameters van een methodevalidatie en de daarbij behorende prestatiekenmerken. Kennisbasis Optimalisatie Theorieën, benaderingen op het gebied van kwaliteitszorg, nut van kwaliteitszorg, kwaliteitsgoeroes (Deming, Juran, Feigenbaum, Crosby, Imai, Taguchi), primaire en secundaire processen, JIT, total cost of ownership, lean and mean, steekproeven en keuringssystemen, visgraatdiagram, Shewhart-kaarten, paretoanalyse, Balanced Score card, EFQM, INK, Six Sigma, GAP-model, certificering en certificeringssystemen, validatieparameters en prestatiekenmerken van een methodevalidatie. 2.3 Ingangseisen Geen ingangseisen in Osiris geregistreerd Kosten en 2.4 studiematerialen Geen kosten in Osiris geregistreerd 2.5 Workload Bij alle aanvangsblokken: Contactduur (uren): 30 Toetsduur (uren): niet geregistreerd Zelfstudie (uren): 110 Totaal (uren) 140 Het totaal aantal uren is berekend als het aantal EC's (5) maal 28 uur. Het aantal te besteden uren zelfstudie is gelijk aan dit totaal aantal minus de contacten toetsduren. 2.6 Opmerkingen Geen opmerking in Osiris geregistreerd 2.7 URL cursussite https://cursussen.sharepoint.hu.nl/fnt/33/tchy-bpto4v-14
Titel Opleidingsvariant Voltijd Collegejaar 2014-2015 VC4-A-Biopr.techn., biom., thermo & MIK 1 Organisatorische gegevens 1.1 Cursuscode TCHY-THA4V-10 1.2 Cursusnaam 1.3 Cursusnaam in Engels 1.4 Aantal EC's 10 European Credits 1.5 Studiefase/niveau B (bachelor hoofdfase) 1.6 Opleiding (varianten) Toetsen zijn er in Voltijd 1.7 1.8 Cursus toegankelijk voor studenten van andere faculteiten? Excellentiemogelijkheden? Bioprocestechnologie, Biomoleculen, Thermodynamica en QA Bioprocestechnology, Biomolecules, Thermodynamics and Quality Assurance Ja 1.9 Contactpersoon M Oomes (tel. 088-4818879) (mirjam.oomes@hu.nl) 1.10 Voertaal Nederlands 1.11 Werkvormen: Werkvorm Aanwezigheid verplicht? Frequentie Totale contacttijd cursus in minuten In welke blokken wordt de werkvorm aangeboden? Zelfstudie incl. toetsvoorbereiding: verwachte totaal te besteden tijd in uren 280 1.12 Toetsen: Toetsvorm Resultaatschaal Minimum cijfer Weging (afgerond op hele procenten) Aantal keren dat een toets wordt aangeboden in een collegejaar In welke blokken wordt de toets aangeboden? TENT BPT+ BM+THE Numeriek - 1 decimaal mogelijk 5,5 84 3 bij aanvangsblok 1: 1. blok 1, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok 3, week 6 2. blok 4, week 16 TENT MIK Numeriek - 1 decimaal mogelijk 5,5 16 3 bij aanvangsblok 1: 1. blok 1, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok 3, week 6 2. blok 4, week 16
2 Inhoudelijke gegevens 2.1 Cursus doel Beschrijving cursus theorie VC4A Biomoleculen Biomoleculen spelen een belangrijke rol in het leven. Kennis van biomoleculen is ook binnen vele branches van de chemie/chemische technologie van belang, zoals bijvoorbeeld binnen de farmaceutische - en de voedingsmiddelenindustrie. Biomoleculen zijn, met uitzondering van de lipiden, macromoleculen, moleculen die dus opgebouwd zijn uit grote aantalen identieke of variabele bouwstenen, de monomere eenheden. Biomoleculen zijn dus biopolymeren. De vier hoofdgroepen worden behandeld: eiwitten, koolhydraten, lipiden en kernzuren. Uitgaande van de chemische structuur (bouw en samenstelling) van de biomoleculen zal gekeken worden hoe de structuur leidt tot de vele verschillende functies die de biomoleculen kunnen vervullen. Speciale aandacht zal er zijn voor de enzymen, die behoren tot de hoofdgroep van de eiwitten. Er wordt ingegaan op enzymkinetiek en regulering van enzymactiviteit. Voor het begrijpen van heel veel biologische processen is inzicht in de werking van enzymen van fundamenteel belang. In een chemische kader is dit inzicht vooral van belang voor chemische reacties, aangezien enzymen een steeds grotere rol gaan spelen bij de synthese van allerlei verbindingen. Enzymen zijn, in tegenstelling tot conventionele katalysatoren, in staat reacties efficiënter, specifieker, met hogere opbrengst en duurzaam te laten verlopen. Vandaar dat een goed begrip van eiwitten en in het bijzonder van enzymen van groot belang is. Bioprocestechnologie Bioprocestechnologie is het gebruik maken van biologische systemen, hele cellen of enzymen, om commercieel interessante verbindingen te maken. Dit type processen is bezig aan een sterke opmars in de industrie en kennis over de opbouw van deze processen is daarom van belang bij de ontwikkeling en optimalisatie hiervan. In deze cursus leert de student de opbouw van de processen en maakt hij/zij kennis met de verschillende unitoperations. Na het volgen van deze cursus heeft de student begrip van de opbouw van een biotechnologisch proces en kent hij/zij de theoretische achtergrond van de verschillende unitoperations. Thermodynamica Thermodynamica is van belang bij chemische evenwichten en bij het voorspellen van parameters bij chemische reacties. In deze cursus leert de student de warmte effecten van een chemische reactie te berekenen. Ook leert een student te berekenen of een reactie of proces spontaan zal verlopen en wat de evenwichtstoestand is. Hiervoor is begrip nodig van de thermodynamische hoofdwetten die relaties beschrijven tussen energie, enthalpie, arbeid en entropie. Aan het eind van de cursus kan de student bijvoorbeeld van een chemische synthese de maximaal theoretische opbrengst berekenen. Management en Integrale Kwaliteitszorg In deze cursus maken de studenten kennis met de verschillende algemene aspecten van kwaliteitssystemen, kwaliteitsmanagement, het opzetten en het onderhouden (beheer) van een kwaliteitssysteem. Een aantal gangbare kwaliteitssystemen wordt in meer details besproken, zoals o.a. Six Sigma, NEN /ISO en GXP (GLP, GMP en GCP). De cursus wordt afgesloten met een schriftelijk tentamen. 2.2 Cursus inhoud Biomoleculen Aan het eind van deze cursus: Kent de student de 4 hoofdgroepen biomoleculen en weet hij/zij uit welke eenheden iedere hoofdgroep is opgebouwd.
Weet de student wat prokaryote en eukaryote cellen zijn en hoe ze opgebouwd zijn. Kent de student de niet-covalente interacties binnen biomoleculen. Kan de student de Henderson-Hasselbalch vergelijking toepassen. Kent de student de aminozuren als bouwsteen van eiwitten en kan hij/zij ze classificeren, kan hij/zij ladingen berekenen, kent hij/zij de peptideband. Kent de student technieken voor isolatie, zuivering en sequencing van eiwitten. Kent de student de 4 niveaus binnen eiwitstructuur en is in staat deze in voorbeeldeiwitten te herkennen en te benoemen. Kan de student enzymen classificeren (6 hoofdgroepen). Kent de student eigenschappen van enzymen. Kent de student de Michaelis-Menten vergelijking, de erdoor beschreven enzymkinetiek en de kinetische constanten en kan de kinetiek toepassen. Kent de student de werking van verschillende soorten enzymremmers, kan het aangrijpingspunt op een enzym aangeven en het effect op kinetische constanten. Kent de student allostere modulatoren en eigenschappen van allostere enzymen. Kent de student de terminologie van chemische mechanismen, weet hij/zij hoe enzymen transitionstates stabiliseren, kent hij/zij chemische manieren van enzymatische katalyse. Kent de student diffusie-gecontroleerde reacties en manieren van enzymatische katalyse. Heeft de student inzicht in de werking van serine proteases. Kent de student de onderverdeling binnen de cofactoren, is op de hoogte van de functie van vitamines hierin, kent de classificatie van de coenzymen en enkele belangrijke coenzymen. Kent de student de naamgeving van verschillende vormen van koolhydraten, kent hij/zij verschillende monosaccharide derivaten, disaccharide en andere glycosiden. Kent de student structuur en eigenschappen van een aantal homo- en heteroglycanen en glycoconjugaten. Kent de student eigenschappen en functies van lipiden en de indeling naar soort. Weet de student hoe en waaruit biologische membranen zijn opgebouwd, heeft de student inzicht in manieren van membraantransport. Kent de student de monomere eenheid van de nucleïnezuren DNA en RNA, kent hij/zij de opbouw en structuur daarvan, kent hij/zij een aantal soorten RNA. Kent de student de werking van (restrictie)nucleases en enkele toepassingen. Bioprocestechnologie Aan het eind van deze cursus: Kent de student de ontwikkeling van biotechnologische processen van de klassieke biotechnologische processen uit de oudheid tot de moderne biotechnologische processen die gebruik maken van de recombinant DNA technologie Kent de student de begrippen USP en DSP en kan hij/zij verschillende bijbehorende unit operations noemen. Kan de student aangeven wat er nodig is voor USP proces; hij/zij weet wat er nodig is voor groei en productie, kan hij/zij de begrippen primaire metaboliet en secundaire metaboliet uitleggen, kan hij/zij een omschrijving geven van verschillende reactortypes en hij/zij is bekend met het begrip immobilisatie van biokatalysatoren Kent de student de opbouw van een DSP proces. Kan hij/zij een uitleg geven van de begrippen celdisruptie, klaren, concentreren, zuiveren en zeer zuiveren. Heeft hij/zij kennis van bijbehorende unitoperations en kan hij/zij hier basis procesberekeningen mee uitvoeren.
Is de student bekend met het begrip schakelen van processtappen en is hij/zij zich bewust van de (on)mogelijkheden hiervan. Thermodynamica Aan het eind van deze cursus: Kent de student de begrippen toestandfunctie, adiabatisch, isotherm en isobaar. Kan de student de reactie enthalpie en reactie entropie berekenen. Kan de student de begrippen arbeid, warmte, energie en entropie uitleggen in relatie tot de thermodynamische hoofdwetten. Kent de student het verschil tussen warmte capaciteit bij constante druk en bij constant volume en kan gebruikmakend van de warmte capaciteit, de reactie enthalpie en reactie entropie bij verschillende temperatuur berekenen. De student kent de Gibbs functie en kan van een chemische reactie of fysisch proces de Gibbs vrije energie berekenen. Kan de student de evenwichtsconstante K en dampdruk als functie van Temperatuur berekenen met behulp van de Gibbs vrije energie. Management en Integrale Kwaliteitszorg Aan het eind van deze cursus: Heeft de student kennis van de verschillende theorieën en benaderingen op het gebied van kwaliteitszorg. Heeft de student inzicht in het nut van kwaliteitszorg, gezien vanuit doestellingen en beleid van organisaties. Heeft de student kennis van de theorieën van de verschillende kwaliteitsgoeroes (Deming, Juran, Feigenbaum, Crosby, Imai, Taguchi) en de basale verschillen en overeenkomsten tussen deze theorieën. Heeft de student kennis van de begrippen primaire en secundaire processen, JIT, total cost of ownership, lean and mean. Heeft de student basiskennis van steekproeven en keuringssystemen, visgraatdiagram, Shewhartkaarten, paretoanalyse. Heeft de student kennis van verbeterprogramma s zoals Balanced Score card, EFQM, INK, Six Sigma, GAP-model. Heeft de student kennis van certificering en certificeringssystemen en het belang en de beperkingen hiervan voor organisaties. Heeft de student kennis van de validatieparameters van een methodevalidatie en de daarbij behorende prestatiekenmerken. Kennisbasis Biomoleculen Hoofdgroepen: eiwitten, polysacchariden (glycanen), lipiden, kernzuren. Prokaryote en eukaryote cellen. Zwakke niet covalente interacties. Henderson-Hasselbalch vergelijking. Eiwitten: Aminozuren en peptideband. Lading. Eiwitzuiveringstechnieken. Sequencing aminozuren. Configuratie en conformatie. Primaire, secundaire, tertiaire en quaternaire eiwitstructuur. N- en C-terminale einde. α-helix, β-sheets/vouwblad, moti ef, domein, subunits. Natieve conformatie. Denaturatie en renaturatie. Collageen (fibreus eiwit) en hemoglobine (globulair eiwit). Enzymclassificering. Michaelis-menten vergelijking, K M, v max, k cat (turnover getal). Linewaever-Burk-plot. Reversibele en irreversibele enzymremming (inhibitie). Competitieve-, niet-competitieve, oncompetitieve remming. Allostere modulatoren. Nucleofiele substitutie, splitsingsreacties en oxidatie-reductiereacties. Transitionstate. Polaire aminozuren in actieve centra, zuur-base katalyse, covalente katalyse, ph effecten. Diffusiegecontroleerde reacties. Proximity effect, zwakke binding, induced fit en transitionstate stabilisatie. Serineproteases. Cofactoren: essentiële ionen en coenzymen. Vitamines. ATP, NAD + /NADP +, coenzym A, vitamine C en lipidvitamines. Glycanen: Aldoses, ketoses. Cyclisatie. Anomeer, epimeer. Suikerfosfaten, deoxysuikers, aminosuikers, suikeralcoholen, suikerzuren. Disacchariden, reducerende en niet-reducerende suikers, nucleosiden, glycosiden. O- en N- glycosidische binding. Polysachariden: zetmeel, glycogeen, cellulose, chitine. Glycoconjugaten: proteoglycanen, peptidoglycanen, glycoproteines.
Lipiden: vetzuren, triacylglycerolen, glycerofosfolipiden, sfyngolipiden, steroïden, isoprenoiden, terpenoiden, wassen, eicosanoiden, prostaglandines. Biologische membranen, lipide bilagen, perifere en integrale eiwitten, lipide ankers. Poriën en transportkanalen, passief en actief transport. Nucleïnezuren: ribose, deoxyribose, purines, pyrimidines, nucleosides, nucleotiden. Dubbelstrengs DNA, antiparallel, 3 - en 5 -einde. Supercoiling. rrna, trna, mrna. Nucleosomen en chromatine. Nucleases, restrictienucleases. Restrictiemap, DNA fingerprint, recombinant DNA Bioprocestechnologie Recombinant DNA technologie, batch-, continu- en fed-batchreactoren, immobilisatie van biokatalysatoren, celdisruptie, klaren, concentreren, zuiveren, preparatieve chromatografie te weten IEX, HIC, affiniteitschromatografie en GPC Thermodynamica Eerste hoofdwet: reversibele en irreversibele processen. Reactie-enthalpie, reactieentropie, vormingsenthalpie, standaardtoestand. Adiabatische processen, adiabatische vlamtemperatuur. Tweede hoofdwet: entropie, thermisch rendement. Gibbs vrije energie, Spontane processen; de algemene evenwichtsvoorwaarde. Chemische potentiaal, fugaciteit, activiteit, molaliteit. Evenwicht: G 0 = RT lnk. Management en Integrale Kwaliteitszorg Theorieën, benaderingen op het gebied van kwaliteitszorg, nut van kwaliteitszorg, kwaliteitsgoeroes (Deming, Juran, Feigenbaum, Crosby, Imai, Taguchi), primaire en secundaire processen, JIT, total cost of ownership, lean and mean, steekproeven en keuringssystemen, visgraatdiagram, Shewhart-kaarten, paretoanalyse, Balanced Score card, EFQM, INK, Six Sigma, GAP-model, certificering en certificeringssystemen, validatieparameters en prestatiekenmerken van een methodevalidatie. 2.3 Ingangseisen Geen ingangseisen in Osiris geregistreerd Kosten en 2.4 studiematerialen Geen kosten in Osiris geregistreerd 2.5 Workload Contactduur (uren): 0 Toetsduur (uren): niet geregistreerd Zelfstudie (uren): 280 Totaal (uren) 280 Het totaal aantal uren is berekend als het aantal EC's (10) maal 28 uur. Het aantal te besteden uren zelfstudie is gelijk aan dit totaal aantal minus de contacten toetsduren. 2.6 Opmerkingen Geen opmerking in Osiris geregistreerd 2.7 URL cursussite https://cursussen.sharepoint.hu.nl/fnt/9/tchy-tha4v-10
Titel Opleidingsvariant VC2-AC-Chemie (AC+AB) Voltijd Collegejaar 2014-2015 1 Organisatorische gegevens 1.1 Cursuscode TCHY-ACAB2V-14 1.2 Cursusnaam Chemie 1.3 Cursusnaam in Engels Chemistry 1.4 Aantal EC's 5 European Credits 1.5 Studiefase/niveau D (propedeuse) 1.6 Opleiding (varianten) 1.7 1.8 Cursus toegankelijk voor studenten van andere faculteiten? Excellentiemogelijkheden? Werkvormen zijn er in Voltijd Toetsen zijn er in Voltijd Ja 1.9 Contactpersoon HJJ Willems (tel. 8853) (huub.willems@hu.nl) 1.10 Voertaal Nederlands 1.11 Werkvormen: Werkvorm Aanwezigheid verplicht? Frequentie Totale contacttijd cursus in minuten In welke blokken wordt de werkvorm aangeboden? IZT Analytische Chemie (AC) niet verplicht 6 maal per blok 600 minuten bij aanvangsblok 1: blok 1 bij aanvangsblok 3: blok 3 IZT Atoombouw (AB) niet verplicht 6 maal per blok 600 minuten bij aanvangsblok 1: blok 1 bij aanvangsblok 3: blok 3 Zelfstudie incl. toetsvoorbereiding: verwachte totaal te besteden tijd in uren 120 (bij alle aanvangsblokken) 1.12 Toetsen: Toetsvorm Resultaatschaal Minimum cijfer Weging (afgerond op hele procenten) Aantal keren dat een toets wordt aangeboden in een collegejaar In welke blokken wordt de toets aangeboden? TENT Anal. Chemie + Atoombouw (AC+AB) Numeriek - 1 decimaal mogelijk 5,5 100 3 bij aanvangsblok 1: 1. blok 1, week 36 bij aanvangsblok 3: 1. blok 3, week 6 2. blok 4, week 16
2 Inhoudelijke gegevens 2.1 Cursus doel Analytische chemie Inleiding in de analyse van waterige oplossingen Atoombouw 2.2 Cursus inhoud Learning outcomes Analytische Chemie Aan de orde komen: ph berekeningen van sterke zuren, basen en buffers (ph) metingen m.b.v. elektrochemische cellen Enkele aspecten van kwantitatieve analyse m.b.v. UV/VIS spectrometrie inclusief AAS en VES Inleiding chromatografie Interpretatie van analysevoorschriften Analytisch chemische berekeningen Kennisbasis Analytische Chemie ph berekeningen van sterke zuren, basen en buffers. (ph) metingen m.b.v. elektrochemische cellen. Kwantitatieve analyse m.b.v. UV/VIS spectrometrie inclusief AAS en VES. Inleiding chromatografie. Interpretatie van analysevoorschriften. Analytisch chemische berekeningen. Learning outcomes Atoombouw Kennisbasis Atoombouw 2.3 Ingangseisen Geen ingangseisen in Osiris geregistreerd Kosten en 2.4 studiematerialen Geen kosten in Osiris geregistreerd 2.5 Workload Bij alle aanvangsblokken: Contactduur (uren): 20 Toetsduur (uren): niet geregistreerd Zelfstudie (uren): 120 Totaal (uren) 140 Het totaal aantal uren is berekend als het aantal EC's (5) maal 28 uur. Het aantal te besteden uren zelfstudie is gelijk aan dit totaal aantal minus de contacten toetsduren. 2.6 Opmerkingen Geen opmerking in Osiris geregistreerd 2.7 URL cursussite https://cursussen.sharepoint.hu.nl/fnt/33/tchy-acab2v-14