Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1007107ANR voor alle studenten in het 1e en 2e semester
met een inleidend bachelor niveau.
- Semester
- 1e en 2e semester
- Inschrijving onder examencontract
- Niet mogelijk
- Beoordelingsvoet
- Beoordeling (0 tot 20)
- 2e zittijd mogelijk
- Ja
- Inschrijvingsvereisten
- Om een inschrijving te kunnen nemen voor 'Biomedische chemie' moet men ingeschreven of geslaagd zijn voor 'wiskunde'
- Onderwijstaal
- Nederlands
- Faculteit
- Faculteit Geneeskunde en Farmacie
- Verantwoordelijke vakgroep
- Basis (bio-) medische wetenschappen
- Onderwijsteam
- Anna Boyen
Hendrika Jaspers
(titularis)
Kenno Vanommeslaeghe
Anissa El Arfani
Linus Donvil
Jeremy De Plecker
Jordy Peeters
Julie Vandewalle
- Onderdelen en contacturen
- 0 contacturen Exam
74 contacturen Lecture
64 contacturen Practical exercises
- Inhoud
Het overkoepelende doel van het opleidingsonderdeel (OO) Biomedische Chemie voor de 1e Ba studenten Biomedische Wetenschappen (BMW) is de chemische achtergrond, analytische vaardigheden en wetenschappelijke attitude aan te leren om (1) voorbereid te zijn op het verdere curriculum BMW en (2) succesvol te kunnen functioneren in de diverse beroepen en onderzoekslijnen waar de opleiding BMW uitzicht op geeft. Daarom ligt de prioriteit meer op het ontwikkelen van een diep intuïtief begrip van een aantal kernconcepten in de chemie dan op een breedvoerige uiteenzetting van alle mogelijke toepassingen van deze concepten en de speciale aandachtspunten die een rol spelen in deze toepassingen. Desalniettemin worden waar mogelijk toepassingen die van groot biomedisch belang zijn aangehaald als illustratie. Meer algemeen worden links naar andere disciplines in de verf gezet, zodat de chemie een brug kan vormen tussen o.a. de Fysica en de Biologie. Er wordt tevens speciale aandacht besteed aan de limieten van enerzijds de toepasbaarheid van de geziene wetmatigheden en anderzijds het huidige wetenschappelijke kennisniveau. Op die manier wordt de student aangemoedigd om ten allen tijde de juistheid van wetenschappelijke resultaten in vraag te stellen, en om gegeven "feitelijkheden" in de meer algemene zin met een kritische geest te benaderen.
Het OO bestrijkt 2 semesters en is onderverdeeld in 4 modules. In het eerste semester leert de student courante chemische berekeningen uit te voeren en vraagstukken op te lossen in de module "Chemisch Rekenen". In de daaropvolgende module "Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen" verwerft de student begrip van chemische wetmatigheden in de waarneembare wereld, en hoe deze het gevolg zijn van interacties tussen (niet-waarneembare) atomen en moleculen. In het tweede semester wordt er in de module "Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen" gefocust op de zeer rijke chemie van de koolstofverbindingen. Deze spelen later in het curriculum een centrale rol in de biochemie en farmaceutische chemie. Om de brug naar deze disciplines te leggen wordt een select aantal structuren en reacties van farmaceutische moleculen en van basisbouwstenen van het leven (aminozuren, eiwitten, DNA, koolhydraten, vetzuren,...) kort aangehaald als voorbeelden.
HOC
Chemisch rekenen (1e semester)
In dit deel wordt er heel pragmatisch gefocust op het kunnen uitvoeren van courante chemische basisberekeningen die breed toegepast worden in diverse disciplines die aan bod komen in de verdere studieloopbaan en in de biomedische praktijk. Er wordt nog niet volledig ten gronde gegaan over de onderliggende fysica; dit gebeurt in het volgende deel, "Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen". In plaats daarvan ligt de klemtoon volledig op het diepgaand begrijpen van de kwantitatieve en analytische aspecten van de bestudeerde chemische fenomenen, opdat de student de vaardigheid aanleert van vlot een antwoord te formuleren op om het even welk chemisch vraagstuk dat deze fenomenen betreft. Er worden dan ook uitgebreide werkcolleges over dit deel gegeven. Door hiermee te starten is de student tijdig voorbereid op de berekeningen die nodig zijn in de verschillende werkcolleges en practica in de 1e Ba BMW. De eerste hoofdstukken tot en met 'Chemische evenwicht' zijn het onderwerp van de tussentijdse evaluatie die rond de helft van het eerste semester plaatsvindt.
Inhoud:
- Inleiding: situering, voorkennis en extra studiemateriaal
- Materie, stoffen en aggregatietoestanden
- Naamgeving van anorganische verbindingen
- Massawetten, atoomtheorie, elementen
- Stofhoeveelheid, stoichiometrie en reactievergelijkingen
- Samenstelling van mengsels en concentratie-uitdrukkingen
- Gassen
- Equilibreren van redoxvergelijkingen
- Chemisch evenwicht
- Zuur-base evenwichten in waterige oplossing
- Zuur-base titraties
- Oplosbaarheid van zouten en neerslagevenwichten
Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen (1e semester)
Dit deel start van een beschrijving van de materie op het niveau van atomen. De student bouwt op systematische wijze hierop voort en ontdekt hierdoor wetmatigheden die chemische processen in de waarneembare wereld voldoende nauwkeurig beschrijven om praktisch bruikbaar te zijn.
Inhoud:
- Atoomstructuur en het periodiek systeem
- De chemische binding
- Niet-covalente interacties
- Chemische thermodynamica
- Reactiekinetiek
- Elektrochemie en galvanische elementen
- Wisselwerkingen en organisatie van soluten in waterige oplossing
Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen (2e semester)
Dit deel focust op de chemie van de koolstofverbindingen, die later in het curriculum een centrale rol speelt in zowel de farmaceutische als de biomedische chemie.
Inhoud:
- Structuur van organische verbindingen en functionele groepen
- Nomenclatuur van organische verbindingen
- Stereochemie en absolute configuratie
- Reactiviteit in de organische chemie
- Types organische reacties
- Eigenschappen en reactiviteit van alkanen, alkenen en alkynen
- Eigenschappen en reactiviteit van aromatische verbindingen
- Eigenschappen en reactiviteit van halogeenalkanen
- Eigenschappen en reactiviteit van alcoholen, ethers en thiolen
- Eigenschappen en reactiviteit van aldehyden en ketonen
- Eigenschappen en reactiviteit van carbonzuren en hun derivaten
- Eigenschappen en reactiviteit van organische aminen
WPO
De werkcolleges bestaan uit 40h begeleide oefeningen in kleine groepen. Naast de werkcolleges en een computerlabo zijn er een aantal practica van telkens 3 à 4h: de bereiding van een oplossing, zuur-base-concepten, redoxtitraties en organische synthese.
- Studiemateriaal
- Cursustekst (Vereist) : Algemene en Anorganische Chemie - Biomedische chemie, MODULE 1 - Chemisch Rekenen - deel 1, H. Jaspers, A. Boyen, VUB, 2220170008851, 2021
Handboek (Aanbevolen) : Chemistry, The Central Science, T.E. Brown, H.E. LeMay, B.E. Bursten, C. Murphy, P. Woodward, M.E. Stoltzfus, 13de, Medische BIB, 9781292057712, 2014
Cursustekst (Vereist) : Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen, A. Boyen, H. Jaspers, VUB, 2220170002576, 2015
Praktisch cursusmateriaal (Vereist) : Labojas XS, VUB, 2220170002620
Praktisch cursusmateriaal (Vereist) : Labojas S, VUB, 2220170002613
Praktisch cursusmateriaal (Vereist) : Labojas M, VUB, 2220170002606
Praktisch cursusmateriaal (Vereist) : Labojas L, VUB, 2220170002590
Praktisch cursusmateriaal (Vereist) : Labojas XL, VUB, 2220170002583
Cursustekst (Vereist) : Algemene en Anorganische Chemie - Biomedische Chemie, MODULE 1 - Chemisch Rekenen - deel 2, H. Jaspers, A. Boyen, VUB, 2220170008929, 2021
Cursustekst (Vereist) : Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen – deel 2, K. Vanommeslaeghe, VUB, 2019
Handboek (Aanbevolen) : Organic Chemistry, McMurry, 9de, Medische BIB, 9781305671218, 2016
Handboek (Aanbevolen) : Chemical Principles, The Quest for Insight, P.W. Atkins, L. Jones and L. Lavermath, 7de, Medische BIB, 9781464183959, 2016
Praktisch cursusmateriaal (Aanbevolen) : Bouwdoosje voor de constructie van molecuulmodellen, VUB en Medische BIB (ter beschikking voor plaatselijk gebruik), 9781090173843
Cursustekst (Vereist) : Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen, Volume 1, K. Vanommeslaeghe, VUB, 2220170005980, 2018
Cursustekst (Vereist) : Biomedische Chemie Pacticum, Deel 1, Boyen - Van Keer - Jaspers, VUB, 2220170008967, 2022
- Bijkomende info
Het collegedictaat is volledig en omvat ook de relevante tabellen en representatieve oefeningenreeksen waaruit de opgaven voor de werkcolleges gekozen worden (opgaven, numerieke eindresultaten, detailoplossing van geselecteerde problemen voor de fysische en voor alle problemen in de organische scheikunde, voor selecte oefeningen ook aanwijzingen voor het oplossen).
Een code PWA (P.W. Atkins et al) of MQR (McQuarrie and Rock) bij sommige oefeningen verwijst naar de uitgewerkte oplossingen in de studiegidsen bij de aanbevolen handboeken.
Exemplaren van de aanbevolen werken zijn voorhanden voor gebruik en ontlening in de Medische Bibliotheek. Bouwdoosjes voor de opbouw van molecuulmodellen (moleculaire geometrie, polariteit, stereochemie) zijn voorhanden in de Medische Bibliotheek voor lokaal gebruik. Studenten kunnen toegang krijgen tot een softwarepakket voor het in 2D en in 3D voorstellen van organische moleculen.
De studenten dienen vanaf de eerste labosessie een eigen labojas mee te brengen.
- Leerresultaten
-
Algemene competenties
- De student heeft een diep intuïtief begrip van kernconcepten in de chemie (hieronder verder gespecificeerd).
- De student benadert gegeven "feitelijkheden" en wetenschappelijke resultaten met een kritische geest.
- De student ziet in hoe dezelfde wetmatigheden die het gedrag van de niet-levende materie beheersen ook aan de grondslag liggen van de structuren en processen in levende organismen.
- De student kan stoffen probleemloos benoemen en hun formule neerschrijven, zij of hij kan reactievergelijkingen opstellen en aan de hand daarvan stoichiometrische berekeningen maken.
- De student kan correct redoxvergelijkingen opstellen aan de hand van volledig geëquilibreerde halfvergelijkingen.
- De student heeft inzicht in de structuur van het atoom en de energetische verantwoording van bindingsvorming. Hij of zij kan dit inzicht toepassen om hun eigenschappen te verklaren.
- De student verstaat de concepten resonantie en resonantie-energie en kan waar toepasbaar canonieken schrijven en hun belang kwalitatief inschatten.
- De student begrijpt welke factoren de sterkte van niet-bindende wisselwerkingen bepalen en kan de verschillende types ervan onderscheiden; zij of hij ziet in hoe ze kunnen leiden tot de spontane vorming van macroscopische structuren.
- De student kan de hogervermelde inzichten in bindende en niet-bindende interacties gebruiken om de chemische en fysische eigenschappen van anorganische en organische stoffen te verklaren.
- De student verstaat de criteria voor spontaneïteit van een reactie en kan uit thermodynamische gegevens afleiden of een reactie al dan niet kan optreden. Hij of zij kan ook nagaan hoeveel energie er uit het reactieproces kan gewonnen worden.
- De student heeft voldoende begrip van het chemisch evenwicht om een evenwichtssituatie te berekenen op basis van een evenwichtsconstante en vice versa. Zij of hij kan tevens de verschillende evenwichten die zich in een complex midden naast elkaar voordoen beschrijven in termen van evenwichtsconstanten en evenwichtsvoorwaarden berekenen.
- De student kan de zuurtegraad van oplossingen berekenen, en is vertrouwd met de eigenschappen van buffers; hij of zij kan een buffer bereiden die aan gegeven vereisten voldoet.
- De student verstaat hoe verschillende factoren de reactiesnelheid beïnvloeden; zij of hij is vertrouwd met de concepten reactiemechanisme en snelheidsbepalende stap en kan berekeningen maken over nulde, eerste en tweede orde kinetiek.
- De student begrijpt de basis van de reactiviteit van de verschillende productenklassen en kan deze verklaren aan de hand van reactiemechanismen.
- De student kan de eindproducten van reacties en eventuele nevenreacties voorspellen en kan reactietypes herkennen.
- De student heeft inzicht verworven in de noodzakelijke controle van reactievoorwaarden en zuiveringsmethodes.
- De student kan de stereo-isomeren van producten en hun onderlinge relaties aangeven.
- De student heeft een aantal experimentele vaardigheden verworven: wegen, verdunnen, correct gebruik glaswerk, inschatten fout, gebruik van pH-meter en spectrometer, het gebruik van scheitrechters, Büchnerfilters en distillatieapparatuur.
- De student kan efficiënt organische structuren ingeven in een computer en er een beperkt aantal eigenschappen van berekenen (IUPAC-naam, benaderde fysicochemische descriptoren)
- De student kan met behulp van een computer eiwitstructuren met liganden visualiseren.
Dit opleidingsonderdeel draagt hiermee bij tot de volgende opleidingsspecifieke leerresultaten:
De bachelor BMW kent:
1. relevante concepten uit de basiswetenschappen om deze te kunnen toepassen in een biomedische context.
6. de basistechnieken en -methodologie van het biomedisch onderzoek met aandacht voor hun ontwikkeling.
8. de principes van veilig werken in een wetenschappelijk laboratorium.
De bachelor BMW kan:
10. analytisch en probleemoplossend denken.
11. binnen een team functioneren en constructief bijdragen tot het bereiken van het beoogde eindresultaat.
14. gebruikelijke biomedische laboratoriumtechnieken zelfstandig, correct en veilig uitvoeren.
15. duidelijk communiceren en rapporteren over eigen en teamresultaten en over literatuurstudies en dit zowel mondeling als schriftelijk.
De bachelor BMW heeft:
17. een voortdurende open en kritische houding tegenover zichzelf en de wetenschappelijke omgeving.
- Beoordelingsinformatie
-
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Schriftelijk bepaalt 80% van het eindcijfer
Examen Praktijk bepaalt 20% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Schriftelijk dient men volgende opdrachten af te werken:
- theorie- en oefeningenexamen
met een wegingsfactor 100
en aldus 80% van het totale eindcijfer.
Binnen de categorie Examen Praktijk dient men volgende opdrachten af te werken:
- dagelijks werk
met een wegingsfactor 50
en aldus 10% van het totale eindcijfer.
Toelichting: voorbereiding, labo-attitude, uitvoering, taak (computerlabo), verslag;
- schriftelijk examen
met een wegingsfactor 50
en aldus 10% van het totale eindcijfer.
- Aanvullende info mbt evaluatie
Opmerking: de hoofdstukken "Zuur-Base evenwichten", "Zuur-Base titraties" en “Oplosbaarheid van zouten en neerslagevenwichten” zijn te vinden in de syllabus "Chemisch Rekenen - deel 2", maar worden voor alle praktische doeleinden, in het bijzonder evaluaties en puntenberekeningen, bij "Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen" gerekend.
- Deelcijfers eerste examenzittijd:
- Rond de helft van het eerste semester vindt er een verplichte tussentijdse evaluatie plaats over Chemisch Rekenen - deel 1. Een slaagcijfer hierop telt mee voor het eindcijfer in juni, de 2e examenperiode van de 1e zittijd. Een niet-slaagcijfer wordt als nietig beschouwd en kan in geen geval meetellen voor het eindcijfer: in dat geval wordt dit deel in januari hernomen (zie volgend punt).
- In de examenperiode die op het eerste semester volgt (in januari, de 1e examenperiode van de 1e zittijd), vindt het examen plaats van Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen en van Chemisch Rekenen - deel 2, "Zuur-Base Evenwichten", “Zuur-Base titraties” en "Oplosbaarheid van zouten en neerslagevenwichten". Ook wordt in deze examenperiode de evaluatie van Chemisch Rekenen - deel 1 hernomen voor wie bij de tussentijdse evaluatie geen slaagcijfer heeft behaald (zie vorig punt).
- Na het laatste practicum vindt een labo-examen, 'Toets Practicum', plaats over de stof die aan bod is gekomen tijdens de practica van het 1e en het 2e semester. Het cijfer voor de Toets Practicum is het gewogen gemiddelde van het Fysische (70%) en het Organische gedeelte (30%) van de toets.
- In de examenperiode die op het tweede semester volgt (in juni, de 2e examenperiode van de 1e zittijd), vindt het eindexamen plaats. De student beantwoordt hier vragen over het deel Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen.
- Alle hogervermelde evaluaties gebeuren schriftelijk en bestaan grotendeels uit open vragen (theorie en oefeningen) die peilen naar kennis en inzicht in de stof. Een beperkt aantal multiple choice vragen (zonder giscorrectie) kan worden voorzien, volgens dezelfde principes.
- Het dagelijks werk in de practica wordt tijdens het semester beoordeeld op basis van voorbereiding, labo-attitude, groepswerk, uitvoering, taak en verslag. Niet-gewettigde afwezigheden verlagen dit cijfer in proportie met het aantal gemiste labo's. Een student die slechts de helft of minder van de labo's effectief heeft uitgevoerd (ongeacht of de afwezigheden gewettigd waren of niet), is uitgesloten van het examen, en dus niet geslaagd.
- Het eindcijfer is het gewogen gemiddelde van Chemisch Rekenen (20%), Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen (30%), Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen (30%) en het totale labocijfer (20%), gevormd door Dagelijks Werk (10%) en Toets Practicum (10%). Let op! Indien een cijfer ≤ 8/20 behaald werd op Chemisch Rekenen en/of Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen en/of Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen en/of Dagelijks Werk en/of het Fysische gedeelte van Toets Practicum en/of het Organische gedeelte van Toets Practicum, dan kan het eindcijfer niet hoger liggen dan 8/20.
- Overdracht van deelpunten ('deelvrijstellingen'):
- Een overdracht van deelpunten naar de 2e zittijd wordt voor de schriftelijke examendelen Chemisch Rekenen, Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen, Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen en het totale labocijfer toegekend bij een score ≥ 9,50/20. Het deelcijfer voor het dagelijks werk wordt automatisch overgedragen naar de 2e zittijd.
- Een overdracht van deelpunten naar volgend academiejaar wordt voor de schriftelijke examendelen Chemisch Rekenen, Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen, Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen en het totale labocijfer automatisch toegekend bij een score ≥ 9,50/20. Een deelcijfer ≥ 10 op 20 voor dagelijks werk wordt automatisch naar volgend academiejaar overgedragen. In dat geval wordt de student voor het volgende academiejaar vrijgesteld van uitvoering van de practica. Als het totale labocijfer < 9,50/20, moet in dat geval wél nog de schriftelijke Toets Practicum hernomen.
- Tweede examenzittijd:
- in de tweede zittijd worden de evaluaties van de schriftelijke examendelen Chemisch rekenen, Fysische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen, Organische Chemie voor de Gezondheidswetenschappen en Toets Practicum waar de student géén slaagcijfer voor heeft, hernomen. De berekening van het eindcijfer van de 2e zittijd is dezelfde als in de 1e zittijd.
- Toegestane onvoldoende
- Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.