Behörighetskrav

Inom programmet ska tidigare kurser ha genomgåtts.

Behörig att antas till fristående kurs är den som har kunskaper motsvarande 15 hp kemi från naturvetenskaplig eller teknisk utbildning.

Mål

Delkursen Matematik (2.5 hp)

Efter fullgjord delkurs ska studenten kunna:

• bestämma enkla gränsvärden
• tillämpa deriveringsregler för funktioner av en respektive flera variabler
• tillämpa integralkalkylens huvudsats för elementära och sammansatta funktioner
• lösa variabelseparerbara differentialekvationer samt linjära differentialekvationer av 1:a ordningen

Delkursen Biofysikalisk kemi (6.5 hp)

Efter fullgjord delkurs ska studenten kunna:

• tillämpa kunskaper om olika typer av molekylära energier och intermolekylär växelverkan*
• tillämpa termodynamikens huvudsatser på system relevanta för farmaceutiska och biovetenskapliga områden
• tillämpa kunskaper om fasomvandlingar och fasdiagram för rena ämnen
• tillämpa kunskaper om lösningars termodynamik samt fysikaliska och kemiska egenskaper
• bestämma kemiska reaktioners reaktionsordning, hastighetskonstant och relaterade egenskaper från experimentella data
• ställa upp och lösa hastighetsekvationer för elementarreaktioner och enkla reaktionsmekanismer
• redogöra för molekylära egenskapers påverkan på hastighetsuttryck och hastighetskonstanter
• redogöra för olika typer av molekylär spektroskopi, diffraktion och andra experimentella metoder relevanta inom det farmaceutiska och biovetenskapliga områden samt tillämpa dessa kunskaper
• lösa kvantitativa problem med hjälp av beräkningar och diagram inom kursens olika moment
• tillämpa kunskaper i biofysikalisk kemi genom att utföra experimentellt kemiskt laboratoriearbete

Innehåll

Delkursen Matematik (2.5 hp)

Delkursen tar upp begreppen enkla och sammansatta funktioner samt funktioners egenskaper och gränsvärden. Begreppet derivator samt tillämpning av deriveringsregler för elementära och sammansatta funktioner tas upp. Partiella derivator för funktioner av flera variabler behandlas. Kursdelen omfattar även primitiva funktioner, integralkalkylens huvudsats samt metoder för integrering av elementära, sammansatta och rationella funktioner. Klassificering av ordinära differentialekvationer samt metoder för att lösa variabelseparabla differentialekvationer och linjära differentialekvationer av 1:a ordningen behandlas. Fokus läggs på att lösa vanliga typer av differentialekvationer som förekommer inom området kemisk kinetik och som behandlas i delkursen Biofysikalisk kemi.

Delkursen Biofysikalisk kemi (6.5 hp)

Delkursen omfattar grundläggande fysikalisk kemi tillämpat på områden relevanta för farmaceutiska vetenskaper och biovetenskaper och kan delas in i fyra block.

1) Molekylära energier behandlar olika typer av molekylers rörelseenergi samt den potentiella energi som uppstår genom intermolekylär växelverkan. Dessutom behandlas molekylers kvantiserade energinivåer och Boltzmannfördelningen. Olika typer av van der Waals växelverkan samt vätebindning tas upp liksom Lennard-Jones potentialens beskrivning av attraktiv och repulsiv växelverkan mellan oladdade molekyler.

2) Kemisk termodynamik behandlar termodynamikens 1:a och 2:a huvudsatser och dess tillämpningar på fasomvandlingar och lösningars egenskaper. Begreppen arbete, värme, inre energi, entalpi och entropi diskuteras i samband med fallen isoterm expansion och kompression av gaser samt vätskeblandningar. Entalpins och entropins temperaturberoende tas upp. Begreppen fri energi, reversibla, irreversibla och spontana processer behandlas i samband med de båda huvudsatserna. Huvudsatserna tillämpas bland annat på fasomvandlingar och veckning av proteiner. Fasjämvikter och fasdiagram för rena ämnen och hur de kan förstås med utgångspunkt i Clapeyrons och Clausius-Clapeyrons ekvationer tas upp. Begreppen kemisk potential, aktivitet och aktivitetsfaktor diskuteras för att förstå lösningars termodynamiska egenskaper. Skillnaden mellan ideala och icke-ideala lösningar samt idealt utspädda lösningar diskuteras. Kolligativa egenskaper och elektrolytlösningar behandlas både teoretiskt och praktiskt i laborationer. Begreppet elektrokemisk potential tas upp i samband med termodynamisk drivkraft för jontransport genom biologiska membraner.

3) Kemisk kinetik ger en fördjupning av den reaktionskinetik som tidigare tagits upp i Allmän och organisk kemi med läkemedelsinriktning. Detta inkluderar lösning av differentialekvationer för hastighetsuttryck med metoder som behandlas i delkursen Matematik samt bestämning av reaktionsordning från experimentella data. Begreppen elementarreaktion och reaktionsmekanism behandlas liksom metodik att ställa upp hastighetsuttryck för elementarreaktioner och härleda hastighetsekvationer för given reaktionsmekanism, inklusive tillämpning av steady-state approximationen. Enkla reaktionsmekanismer för enzymkatalyserade reaktioner relevanta för, till exempel, proteinläkemedels funktion tas upp. Kemiska reaktioners temperaturberoende i enlighet med Arrhenius ekvation behandlas och ekvationen tolkas fysikaliskt utifrån kollisionsteori.

4) Experimentella metoder behandlar de teoretiska bakgrunderna, inklusive kvalitativ analys, för molekylära spektroskopiska metoder (IR, UV-VIS, NMR), spridningstekniker (ljusspridning och röntgendiffraktion), ultracentrifugering och masspektrometri, med de olika metoderna.

Undervisning

Undervisningen ges i form av föreläsningar, räkneövningar, workshops och laborationer. Obligatoriska moment: samtliga moment i samband med laborationer.

Examination

Skriftliga tentamina sker efter varje avslutad delkurs. För godkänd kurs krävs godkända tentamina (2,5 hp och 6 hp) samt godkänt resultat på laborationer (0,5 hp). Möjlighet att komplettera icke godkänd laborationskurs kan beredas tidigast vid nästa kurstillfälle och endast i mån av plats.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t. ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare.

Övriga föreskrifter

För att få delta i laborationskursen krävs godkänd säkerhetsdugga från kursen Professionell utveckling 2: Apotekare - Vetenskaplig metodik och kommunikation (3AP002) eller motsvarande. Kursen ersätter 3FC020 och kan inte tas med i examen tillsammans med denna.