Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0600-S2-ChK-EChOBI
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Kierunek: Chemia Kosmetyczna - semestr 1
Punkty ECTS i inne: 4.00 LUB 3.00 (zmienne w czasie) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Chemia organiczna

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

90 godzin

Efekty uczenia się - wiedza:

W1: zna możliwości jakie przynosi wykorzystanie programów chemii obliczeniowej i baz danych w celu wspomagania i interpretowania eksperymentu - K_W16

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: posługuje się programami chemii obliczeniowej oraz

bazami danych w celu wspomagania i interpretowania

eksperymentu - K_U11


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego uczenia się przez całe życie; potrafi samodzielnie podjąć działania w celu poszerzania i pogłębiania wiedzy chemicznej - K_K01

K2: potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat podstawowych zagadnień chemicznych w chemii kosmetycznej lub chemii gospodarczej i osiągnięć w tych dyscyplinach - K_K06

Metody dydaktyczne:

Wykład, dyskusja, pogadanka, metoda projektu, studium przypadku, pokaz

Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz

Metody dydaktyczne podające:

- opowiadanie
- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące:

- projektu
- studium przypadku

Skrócony opis:

Przedmiot ma na celu prezentację współczesnych narzędzi chemii obliczeniowej i bioinformatyki oraz zapoznanie studentów z problemami, które można za ich pomocą rozwiązywać. Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia z budowy atomu i cząsteczki, przegląd współczesnych metod chemii obliczeniowej poprzedzony skróconym rysem historycznym oraz prezentację przykładowych baz danych wykorzystwanych w bioinformatyce. Nacisk jest położony na zastosowanie omawianych przybliżeń do rozwiązywania konkretnych problemów napotykanych w laboratorium chemicznym: analiza struktury cząsteczki, opis właściwości molekularnych, oddziaływania międzycząsteczkowe, przewidywanie ścieżek reakcji organicznych.

Pełny opis:

Wykład: rozwój chemii obliczeniowej w Polsce i na świecie, przegląd zastosowań i możliwości metod chemii obliczeniowej, rozwój poglądów na budowę atomu i cząsteczki, półempiryczne metody chemii obliczeniowej w przeszłości i obecnie, metoda Huckla i przykłady jej zastosowań do przewidywania reaktywności cząsteczek organicznych oraz ich właściwości spektroskopowych, przegląd przybliżeń stosowanych w chemii obliczeniowej współcześnie z naciskiem na ich zastosowania i ograniczenia, opis biocząsteczek, podstawy genomiki i proteomiki, projekt poznania ludzkiego genomu, bazy danych struktur białek, bazy genomów, porównywanie funkcji białek, porównywanie genomów organizmów żywych.

Laboratorium: podstawy obsługi i konfiguracji systemu operacyjnego pod kątem wykorzystania narzędzi chemii obliczeniowej, podstawowe programy do wizualizacji i edycji danych obliczeniowych, przykładowe zastosowania metod obliczeniowych chemii kwantowej do badania struktury cząsteczek, ich właściwości spektroskopowych i elektronowych oraz ich reaktywności ze szczególnym uwzględnieniem układów molekularnych stosowanych w chemii kosmetycznej, bazy danych struktur białkowych, bazy danych genomów, modelowanie białek przez homologię, wykorzystanie baz danych do określania funkcji białka, porównywanie genomu u organizmów żywych, analiza filogenetyczna.

Literatura:

Literatura podstawowa:

1. Chemia obliczeniowa w laboratorium organicznym, Anna Kaczmarek-Kędziera, Marta Ziegler-Borowska, Dariusz Kędziera, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2014.

2. Chemia organiczna (część 1), Jonathan Clayden, Nick Greeves, WNT 2014.

3. Białka i peptydy, Shawn Doonan, Wydawnictwo Naukowe PWN 2008.

4. Bioinformatyka. Podręcznik do analizy genów i białek, Andreas D. Baxevanis, B.F. Francis Ouellette, Wydawnictwo Naukowe PWN 2004.

5. Bioinformatyka i ewolucja molekularna, Teresa K. Attword, Paul G. Higgs, Wydawnictw Naukowe PWN 2011.

Literatura uzupełniająca:

1. Elementarne metody chemii kwanrowej, Andrzej J. Sadlej, Wydawnictwo Naukowe PWN 1969.

2. Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Włodzimierz Kołos, PWN, 1986.

3. Molecular orbitals and organic chemical reactions, Ian Fleming, Wiley 2010.

Metody i kryteria oceniania:

Wykład: Egzamin pisemny – W1, U1

Laboratorium: Wykonanie projektu obliczeniowego na temat zgodny z zainteresowaniami studenta – W1, U1, K1, K2

Praktyki zawodowe:

Nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kaczmarek-Kędziera, Dariusz Kędziera
Prowadzący grup: Anna Kaczmarek-Kędziera
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Przedmiot ma na celu prezentację współczesnych narzędzi chemii obliczeniowej i bioinformatyki oraz zapoznanie studentów z problemami, które można za ich pomocą rozwiązywać. Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia z budowy atomu i cząsteczki, przegląd współczesnych metod chemii obliczeniowej poprzedzony skróconym rysem historycznym oraz prezentację przykładowych baz danych wykorzystwanych w bioinformatyce. Nacisk jest położony na zastosowanie omawianych przybliżeń do rozwiązywania konkretnych problemów napotykanych w laboratorium chemicznym: analiza struktury cząsteczki, opis właściwości molekularnych, oddziaływania międzycząsteczkowe, przewidywanie ścieżek reakcji organicznych.

Pełny opis:

Wykład: rozwój chemii obliczeniowej w Polsce i na świecie, przegląd zastosowań i możliwości metod chemii obliczeniowej, rozwój poglądów na budowę atomu i cząsteczki, półempiryczne metody chemii obliczeniowej w przeszłości i obecnie, metoda Huckla i przykłady jej zastosowań do przewidywania reaktywności cząsteczek organicznych oraz ich właściwości spektroskopowych, przegląd przybliżeń stosowanych w chemii obliczeniowej współcześnie z naciskiem na ich zastosowania i ograniczenia, opis biocząsteczek, podstawy genomiki i proteomiki, projekt poznania ludzkiego genomu, bazy danych struktur białek, bazy genomów, porównywanie funkcji białek, porównywanie genomów organizmów żywych.

Laboratorium: podstawy obsługi i konfiguracji systemu operacyjnego pod kątem wykorzystania narzędzi chemii obliczeniowej, podstawowe programy do wizualizacji i edycji danych obliczeniowych, przykładowe zastosowania metod obliczeniowych chemii kwantowej do badania struktury cząsteczek, ich właściwości spektroskopowych i elektronowych oraz ich reaktywności ze szczególnym uwzględnieniem układów molekularnych stosowanych w chemii kosmetycznej, bazy danych struktur białkowych, bazy danych genomów, modelowanie białek przez homologię, wykorzystanie baz danych do określania funkcji białka, porównywanie genomu u organizmów żywych, analiza filogenetyczna.

Literatura:

(do 65 tys. znaków)

Literatura podstawowa:

1. Chemia obliczeniowa w laboratorium organicznym, Anna Kaczmarek-Kędziera, Marta Ziegler-Borowska, Dariusz Kędziera, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2014.

2. Chemia organiczna (część 1), Jonathan Clayden, Nick Greeves, WNT 2014.

3. Białka i peptydy, Shawn Doonan, Wydawnictwo Naukowe PWN 2008.

4. Bioinformatyka. Podręcznik do analizy genów i białek, Andreas D. Baxevanis, B.F. Francis Ouellette, Wydawnictwo Naukowe PWN 2004.

5. Bioinformatyka i ewolucja molekularna, Teresa K. Attword, Paul G. Higgs, Wydawnictw Naukowe PWN 2011.

Literatura uzupełniająca:

1. Elementarne metody chemii kwanrowej, Andrzej J. Sadlej, Wydawnictwo Naukowe PWN 1969.

2. Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Włodzimierz Kołos, PWN, 1986.

3. Molecular orbitals and organic chemical reactions, Ian Fleming, Wiley 2010.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kaczmarek-Kędziera, Dariusz Kędziera
Prowadzący grup: Anna Kaczmarek-Kędziera, Dariusz Kędziera
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Przedmiot ma na celu prezentację współczesnych narzędzi chemii obliczeniowej i bioinformatyki oraz zapoznanie studentów z problemami, które można za ich pomocą rozwiązywać. Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia z budowy atomu i cząsteczki, przegląd współczesnych metod chemii obliczeniowej poprzedzony skróconym rysem historycznym oraz prezentację przykładowych baz danych wykorzystwanych w bioinformatyce. Nacisk jest położony na zastosowanie omawianych przybliżeń do rozwiązywania konkretnych problemów napotykanych w laboratorium chemicznym: analiza struktury cząsteczki, opis właściwości molekularnych, oddziaływania międzycząsteczkowe, przewidywanie ścieżek reakcji organicznych.

Pełny opis:

Wykład: rozwój chemii obliczeniowej w Polsce i na świecie, przegląd zastosowań i możliwości metod chemii obliczeniowej, rozwój poglądów na budowę atomu i cząsteczki, półempiryczne metody chemii obliczeniowej w przeszłości i obecnie, metoda Huckla i przykłady jej zastosowań do przewidywania reaktywności cząsteczek organicznych oraz ich właściwości spektroskopowych, przegląd przybliżeń stosowanych w chemii obliczeniowej współcześnie z naciskiem na ich zastosowania i ograniczenia, opis biocząsteczek, podstawy genomiki i proteomiki, projekt poznania ludzkiego genomu, bazy danych struktur białek, bazy genomów, porównywanie funkcji białek, porównywanie genomów organizmów żywych.

Laboratorium: podstawy obsługi i konfiguracji systemu operacyjnego pod kątem wykorzystania narzędzi chemii obliczeniowej, podstawowe programy do wizualizacji i edycji danych obliczeniowych, przykładowe zastosowania metod obliczeniowych chemii kwantowej do badania struktury cząsteczek, ich właściwości spektroskopowych i elektronowych oraz ich reaktywności ze szczególnym uwzględnieniem układów molekularnych stosowanych w chemii kosmetycznej, bazy danych struktur białkowych, bazy danych genomów, modelowanie białek przez homologię, wykorzystanie baz danych do określania funkcji białka, porównywanie genomu u organizmów żywych, analiza filogenetyczna.

Literatura:

(do 65 tys. znaków)

Literatura podstawowa:

1. Chemia obliczeniowa w laboratorium organicznym, Anna Kaczmarek-Kędziera, Marta Ziegler-Borowska, Dariusz Kędziera, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2014.

2. Chemia organiczna (część 1), Jonathan Clayden, Nick Greeves, WNT 2014.

3. Białka i peptydy, Shawn Doonan, Wydawnictwo Naukowe PWN 2008.

4. Bioinformatyka. Podręcznik do analizy genów i białek, Andreas D. Baxevanis, B.F. Francis Ouellette, Wydawnictwo Naukowe PWN 2004.

5. Bioinformatyka i ewolucja molekularna, Teresa K. Attword, Paul G. Higgs, Wydawnictw Naukowe PWN 2011.

Literatura uzupełniająca:

1. Elementarne metody chemii kwanrowej, Andrzej J. Sadlej, Wydawnictwo Naukowe PWN 1969.

2. Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Włodzimierz Kołos, PWN, 1986.

3. Molecular orbitals and organic chemical reactions, Ian Fleming, Wiley 2010.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kaczmarek-Kędziera, Dariusz Kędziera
Prowadzący grup: Anna Kaczmarek-Kędziera, Marta Ziegler-Borowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Przedmiot ma na celu prezentację współczesnych narzędzi chemii obliczeniowej i bioinformatyki oraz zapoznanie studentów z problemami, które można za ich pomocą rozwiązywać. Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia z budowy atomu i cząsteczki, przegląd współczesnych metod chemii obliczeniowej poprzedzony skróconym rysem historycznym oraz prezentację przykładowych baz danych wykorzystwanych w bioinformatyce. Nacisk jest położony na zastosowanie omawianych przybliżeń do rozwiązywania konkretnych problemów napotykanych w laboratorium chemicznym: analiza struktury cząsteczki, opis właściwości molekularnych, oddziaływania międzycząsteczkowe, przewidywanie ścieżek reakcji organicznych.

Pełny opis:

Wykład: rozwój chemii obliczeniowej w Polsce i na świecie, przegląd zastosowań i możliwości metod chemii obliczeniowej, rozwój poglądów na budowę atomu i cząsteczki, półempiryczne metody chemii obliczeniowej w przeszłości i obecnie, metoda Huckla i przykłady jej zastosowań do przewidywania reaktywności cząsteczek organicznych oraz ich właściwości spektroskopowych, przegląd przybliżeń stosowanych w chemii obliczeniowej współcześnie z naciskiem na ich zastosowania i ograniczenia, opis biocząsteczek, podstawy genomiki i proteomiki, projekt poznania ludzkiego genomu, bazy danych struktur białek, bazy genomów, porównywanie funkcji białek, porównywanie genomów organizmów żywych.

Laboratorium: podstawy obsługi i konfiguracji systemu operacyjnego pod kątem wykorzystania narzędzi chemii obliczeniowej, podstawowe programy do wizualizacji i edycji danych obliczeniowych, przykładowe zastosowania metod obliczeniowych chemii kwantowej do badania struktury cząsteczek, ich właściwości spektroskopowych i elektronowych oraz ich reaktywności ze szczególnym uwzględnieniem układów molekularnych stosowanych w chemii kosmetycznej, bazy danych struktur białkowych, bazy danych genomów, modelowanie białek przez homologię, wykorzystanie baz danych do określania funkcji białka, porównywanie genomu u organizmów żywych, analiza filogenetyczna.

Literatura:

(do 65 tys. znaków)

Literatura podstawowa:

1. Chemia obliczeniowa w laboratorium organicznym, Anna Kaczmarek-Kędziera, Marta Ziegler-Borowska, Dariusz Kędziera, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2014.

2. Chemia organiczna (część 1), Jonathan Clayden, Nick Greeves, WNT 2014.

3. Białka i peptydy, Shawn Doonan, Wydawnictwo Naukowe PWN 2008.

4. Bioinformatyka. Podręcznik do analizy genów i białek, Andreas D. Baxevanis, B.F. Francis Ouellette, Wydawnictwo Naukowe PWN 2004.

5. Bioinformatyka i ewolucja molekularna, Teresa K. Attword, Paul G. Higgs, Wydawnictw Naukowe PWN 2011.

Literatura uzupełniająca:

1. Elementarne metody chemii kwanrowej, Andrzej J. Sadlej, Wydawnictwo Naukowe PWN 1969.

2. Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Włodzimierz Kołos, PWN, 1986.

3. Molecular orbitals and organic chemical reactions, Ian Fleming, Wiley 2010.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2024/25" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2024-10-01 - 2025-02-16
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kaczmarek-Kędziera, Dariusz Kędziera
Prowadzący grup: Anna Kaczmarek-Kędziera, Dariusz Kędziera
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Przedmiot ma na celu prezentację współczesnych narzędzi chemii obliczeniowej i bioinformatyki oraz zapoznanie studentów z problemami, które można za ich pomocą rozwiązywać. Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia z budowy atomu i cząsteczki, przegląd współczesnych metod chemii obliczeniowej poprzedzony skróconym rysem historycznym oraz prezentację przykładowych baz danych wykorzystwanych w bioinformatyce. Nacisk jest położony na zastosowanie omawianych przybliżeń do rozwiązywania konkretnych problemów napotykanych w laboratorium chemicznym: analiza struktury cząsteczki, opis właściwości molekularnych, oddziaływania międzycząsteczkowe, przewidywanie ścieżek reakcji organicznych.

Pełny opis:

Wykład: rozwój chemii obliczeniowej w Polsce i na świecie, przegląd zastosowań i możliwości metod chemii obliczeniowej, rozwój poglądów na budowę atomu i cząsteczki, półempiryczne metody chemii obliczeniowej w przeszłości i obecnie, metoda Huckla i przykłady jej zastosowań do przewidywania reaktywności cząsteczek organicznych oraz ich właściwości spektroskopowych, przegląd przybliżeń stosowanych w chemii obliczeniowej współcześnie z naciskiem na ich zastosowania i ograniczenia, opis biocząsteczek, podstawy genomiki i proteomiki, projekt poznania ludzkiego genomu, bazy danych struktur białek, bazy genomów, porównywanie funkcji białek, porównywanie genomów organizmów żywych.

Laboratorium: podstawy obsługi i konfiguracji systemu operacyjnego pod kątem wykorzystania narzędzi chemii obliczeniowej, podstawowe programy do wizualizacji i edycji danych obliczeniowych, przykładowe zastosowania metod obliczeniowych chemii kwantowej do badania struktury cząsteczek, ich właściwości spektroskopowych i elektronowych oraz ich reaktywności ze szczególnym uwzględnieniem układów molekularnych stosowanych w chemii kosmetycznej, bazy danych struktur białkowych, bazy danych genomów, modelowanie białek przez homologię, wykorzystanie baz danych do określania funkcji białka, porównywanie genomu u organizmów żywych, analiza filogenetyczna.

Literatura:

(do 65 tys. znaków)

Literatura podstawowa:

1. Chemia obliczeniowa w laboratorium organicznym, Anna Kaczmarek-Kędziera, Marta Ziegler-Borowska, Dariusz Kędziera, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2014.

2. Chemia organiczna (część 1), Jonathan Clayden, Nick Greeves, WNT 2014.

3. Białka i peptydy, Shawn Doonan, Wydawnictwo Naukowe PWN 2008.

4. Bioinformatyka. Podręcznik do analizy genów i białek, Andreas D. Baxevanis, B.F. Francis Ouellette, Wydawnictwo Naukowe PWN 2004.

5. Bioinformatyka i ewolucja molekularna, Teresa K. Attword, Paul G. Higgs, Wydawnictw Naukowe PWN 2011.

Literatura uzupełniająca:

1. Elementarne metody chemii kwanrowej, Andrzej J. Sadlej, Wydawnictwo Naukowe PWN 1969.

2. Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone, Włodzimierz Kołos, PWN, 1986.

3. Molecular orbitals and organic chemical reactions, Ian Fleming, Wiley 2010.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0-1 (2024-04-02)