Biokémia labor

Biochemistry Laboratory

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Biokémia labor

Biochemistry Laboratory

Tantárgykód

BMEVEMBA403

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	1	1	3
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	kapcsolt

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Wunderlich Lívius Zoltán

beosztás: adjunktus

elérhetőség: wunderlich.livius@vbk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

https://www.ch.bme.hu/

Kar

Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Tantárgy weboldala

http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/abet/biokemia/

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

A) Gyakorlat

1. FEHÉRJÉK IZOLÁLÁSA, TISZTÍTÁSA ÉS MENNYISÉGI MEGHATÁROZÁSA

Izolálás és tisztítás alapelvei, szükségessége, alkalmazható módszerek (kivonás, puffer, pH, hőmérséklet, denaturáció, dialízis és ultraszűrés, kicsapatásos frakcionálás, centrifugálás, ioncserés kromatográfia, affinitás-kromatográfia, gélkromatográfia, liofilizálás). Fehérjék kvantitatív meghatározásának lehetőségei (közvetlen eljárások: UV, VIS, NIR alapján; színreakción alapuló: pl. ninhidrin reakcióval; Folin reagenssel Lowry szerint; Biuret módszerrel; közvetett eljárások: pl. Kjeldahl analízis stb.; Automatizálás lehetőségei)

2. SZÉNHIDRÁTOK ÉS SZÉNHIDRÁTBONTÓ ENZIMEK VIZSGÁLATA

Szénhidrátok kimutatási reakciói, elválasztási módszerek, ismeretlen szénhidrát-minták azonosítása. Keményítő bontó enzim aktivitását befolyásoló paraméterek vizsgálata.

3. LIPIDEK KINYERÉSE, FRAKCIONÁLÁSA ÉS ANALÍZISE

Lipidek kinyerésének lehetőségei különböző biológiai anyagokból, problémák. Frakcionálás és analízis rétegkromatográfiával, alkalmazható oldószerek, gélmátrixok, eluensek. Roncsolásmentes vizsgálatok, NIR technikák.

4. AMINOSAVAK, MINT FEHÉRJEALKOTÓK

Biológiai minták, élelmiszer alapanyagok aminosav összetételének meghatározási módszerei, mintaelőkészítés. Aminosavak és peptidek kromatográfiás elválasztása, azonosítása, mennyiség meghatározás.

5. NUKLEINSAVAK: DNS IZOLÁLÁS, ANALÍZIS

Nukleinsavak elhelyezkedése a sejten belül; nukleinsavak kölcsönhatása más molekulákkal; polinukleotidok kinyerése, vizsgálata.

6. C-VITAMIN BIOKÉMIÁJA ÉS MEGHATÁROZÁSA

A C-vitamin hőbomlásának vizsgálata: Kinyerése biológiai mintákból és fotometriás meghatározás.

7. MEMBRÁNTRANSZPORT TANULMÁNYOZÁSA

Transzportfolyamatok tanulmányozása; Ionkiáramlás vizsgálata almaszövetből konduktometriás módszerrel.

8. ENZIMEK

Rekombináns módon előállított, tiszta enzim kinetikai paramétereinek a mérése. Az enzimgátlás vizsgálata

B) Elmélet

A biológiai szabályozás különböző szinteken

Enzimek allosztérikus szabályozása, kooperativitás.

Sejtkommunikáció.

Kovalens módosítás: Foszforilációs kaszkádok, kinázok, foszfatázok. G-fehérjék és a jelpályák effektorai. Foszfolipázok és jelátvitel.

Glikolízis, glukoneogenezis, glikogén szintézis és lebontás szabályozása.

Génexpresszió szabályozás különböző szinteken. A lac- és a triptofán-operon működése. Transzkripciós faktorok, szabályozó régiók. Poszttranszkripciós szabályozás.

Poszttranclációs módosulások, fehérje-tekeredés. Dajka fehérjék. Ubikvitináció, proteaszomális fehérjebontás.

Endoplazmás retikulum stressz, unfolded protein response (UPR)

Limitált proteolízis, programozott sejthalál.

A biokémia labor célja az élő szervezetben előforduló biomolekulák molekuláris természete és funkciója közötti összefüggés megismerésének vizsgálati lehetőségeit bemutatni és a hallgatók biokémiai ismereteit gyakorlati példákon keresztül elmélyíteni. A biológiai anyaggal való bánásmód elsajátítása, analízisre alkalmas, hiteles eredményt szolgáltató vizsgálati minták kinyerési és tisztítási módszereinek megismerése. Elválasztástechnikai és bioanalitikai módszerek alkalmazása a hallgatók által izolált biológiai minták elemzése és a kapott eredmények komplex értékelése. Az elméleti kurzus célja a biokémiai ismeretek bővítése és elmélyítése.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

A legfontosabb biomolekulák kimutatásának, mérésének laboratóriumi módszereiben való jártasság A biomolekulák szerepének, működésének ismerete A sejtek és az élő szervezetek többszintű szabályozásainak, a szabályozási szintek összefüggéseinek ismerete Biokémiai folyamatok törvényszerűségeinek ismerete Az enzimreakciók megfelelő követése, a mérések, számolások technikájának elsajátítása Egyszerűbb molekuláris biológiai technikák elsajátítása, a technikák hátterének, összefüggéseinek ismerete A labormunkák megkezdése előtt oktatásra kerülnek a fontosabb munka- és tűzvédelmi előrások A laborok során a környezettudatos munkavégzés kerül előtérbe Elsajátítja az önálló és a csoportos tanulás, ismeretszerzési és adatgyűjtési módszereket Az önálló információgyűjtés megfelelő tudományos forrásokból történik, amelyekre hivatkozik a feldolgozás során

Képességek

A biokémiai gyakorlatok elvégzéséhez szükséges készülékek működtetésének, a működés elméleti hátterének elsajátítása A használt készülékek környezettudatos működtetése A biokémiai reakciók összemérése során szükséges manualitás elsajátítása, gyakorlása A laboratóriumi munkához szükséges műszerek (pl. automata pipetta) működtetésének megismerése, elsajátítása A laborgyakorlatok során szert tesz a szükséges mérési és számítási módszerek szükségességére, az eredmények megfelelő kiértékelésére. Az eredményeket számítógépes felületen összegzi, prezentálja jegyzőkönyv formájában. A megadott tudományos témáról készített szakmai beszámoló során elsajátítja a szükséges adatbázisok felhaszálását A laborgyakorlatok során önálló részfeladatokat végez el Az esetleges hibákat képes lesz felismerni, korrigálni Biotechnológiai műveletek részfolyamatainak analízisére képessé válik Képes egy adott tudományos témakör feldolgozására, abból összefoglaló esszé írására

Attitűd

A környezetvédelmi szempontok folyamatos szem előtt tartása Elsajátítja a biológiai minták tárolásához és kezeléséhez szükséges rendszabályokat A kísérletek esetleges kudarcának elviselése, az ismétléshez új motiváció kialakítása A hosszú gyakran monoton munkafolyamat precíz elvégzésének gyakorlása Az önálló feladatok pontos és precíz elvégzésének kifejlesztése A csoportmunkában a többi csoporttag motiválása a precíz munkára a közös cél érdekében

Autonómia és felelősség

Elsajátítja munka részfeladatának a felelősségteljes végrehajtását A csoport közös érdekeinek szolgálatába állítani saját céljait, miközben megtartja motivációját az egyéni legjobb eredmény elérésére is. Elsajátítja az eredmények önálló kiértékelését és prezentációját. Elsajátítja a biológiai minták felelősségteljes kezelését, a laboratóriumban elvárt viselkedést Rákényszerül az önálló munkára, tiszteletben fogja tartani mások szellemi termékét A veszélyes mintákkal, vegyszerekkel történő munka folyamatos odafigyelést igényel, elsajátítja ezt a képességet is. Megtanulja, hogy az eredményesség érdekében folyamatos, ismétlődő ellenőrző lépésekre van szükség

Oktatási módszertan

4 óra gyakorlat, 1 óra elmélet hetente

Tanulástámogató anyagok

Online források

Szarka András, Wunderlich Lívius: A biokémia alapjai. Typotex Kiadó (2013); Szarka András: Biokémiai szabályozás (2014); ftp://intranet.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/biokemia/biokemialabor; oktatas.ch.bme.hu/oktatas/könyvek/abet/biokemia/Biokemia2/; oktatas.ch.bme.hu/oktatas/könyvek/abet/biokemia/Labor leiratok/

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Általános és szerves kémia, biomolekulák kémiája. Prokariota és eukariota sejtek felépítése, a sejtalkotók működése. Bioenergetika, enzimológia. Intermedier anyagcsere és szabályozási mechanizmusai, replikáció, transzkripció és transzláció mechanizmusai.

Általános szabályok

Követelmények: A. A szorgalmi időszakban: Valamennyi gyakorlat elvégzése, értékelhető jegyzőkönyv beadása kötelező. Szóbeli és írásbeli beszámoló sikeres teljesítése. B. Írásbeli beszámoló sikeres teljesítése. Követelményszintek: Alapszint: Kötelező anyag, amelynek elsajátítása a tárgy teljesítésének feltétele. 1.-8. témakörben szereplő biomolekulák meghatározási módszereinek ismerete valamit az elméleti anyag alapszintű elsajátítása. Emelt szint: Az alapszintű ismeretek kiegészítése további gyakorlati/irodalmi ismeretekkel. Ne felejts „Nefelejcs” szint: 1.-8. témakörben szereplő biomolekulák leggyakrabban alkalmazott meghatározási módszereinek ismerete. Pótlási lehetőségek: Az előre kijelölt időpontokban, maximum egy alkalom részfeladatonként. A laborokból összesen kettő pótolható. Konzultációk: Előzetes megbeszélés alapján.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Név: Beosztás: Tanszék, Int.: Simonné Dr. habil. Sarkadi Livia egyetemi docens Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

Ajánlott tantárgyak

A gyakorlatokra való felkészülés (kb. 2 óra/gyakorlat) és a gyakorlatokon való részvétel (4 óra/gyakorlat), jegyzőkönyvek elkészítése (kb. 3 óra/gyakorlat), digerre és zárthelyire való felkészülés (kb. 20 óra), elméleti beszámolóra való felkészülés: kb. 40 óra

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Kar	Képzés	Tanterv	Mintatantervi jelleg	Elsődleges
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	biomérnöki	Biomérnöki alapképzési szak tanterve	kötelező	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	biomérnöki	Biomérnöki alapképzési szak tanterve	kötelező	nem
Default Faculty	Default Program	Default Curriculum	—	nem