Framhaldsskólaeiningar: 5
Þrep: 3
Undanfari: EFN3B05

Lýsing á efni áfangans:

Lífefnafræði er mikilvæg undirstöðugrein á öllum sviðum líffræði- og heilbrigðisgreina auk þess að vera sjálfstæð fræðigrein við háskóla hér á landi og erlendis. Líftækni og erfðarannsóknir byggja að mestu leyti á lífefnafræði.

Í þessum áfanga er leitast við að gefa góða yfirsýn yfir helstu efnisþætti fræðigreinarinnar þannig að það megi nýtast sem flestum nemendum náttúrufræðibrautar í háskólanámi á sviði líffræði, heilbrigðisfræði eða efnafræði. Fjallað er um gerð, eiginleika og efnahvörf helstu byggingarefna, orkuefna og stjórnefna lífvera. Einnig er fjallað um efnaskipti þessara sömu efna í frumum líkamans þar sem helstu niðurbrots- og nýmyndunarferlum er lýst á sameindagrunni. Efnið tengist mjög víða reynsluheim nemenda og má þar nefna ítarlega umfjöllun um helstu orkuefni, næringu, fitubrennslu, megrun og offitu og áhersla lögð á að sem flestir læri að taka ábyrgð á eigin heilsu á grundvelli þekkingar en láti ekki blekkjast af skrumi, gylliboðum og boðskap heilsutrúða. Í raun fjallar þessi áfangi um öll helstu lífefnin, gerð þeirra, eiginleika og efnahvörf í blíðu og stríðu.

Lokamarkmið áfangans:

Nemandi skal hafa aflað sér almennrar þekkingar og skilnings á:

  • Kolhýdrötum, sykrum, uppruna lífheimsins, ljóstillífun á láði og í legi.
  • Flokkun sykra, einsykrur, tvísykrur, fásykrur, fjölsykrur, amínófjölsykrur.
  • Undirflokkar einsykra, triósar, tetrósar, pentósar, hexósar, aldósar, ketósar og afleiddar sykrur.
  • Þekkja ættarlaukarna glyseraldehýð og dihýdroxyaceton og geta leitt út ættartré aldosa og ketosa. Formúluritun í Fischervörpun og með Havorthaðferð. Pyranosi og furanosi.
  • Þekkja hugtökin ferflötungslaga hendnimiðja, álæg og óálæg spegilmynd, D og L gerðir sykrunga og annarra hendinna sameinda og hvernig greina má milli þeirra með ljósvendimælingum með flatarskautuðu ljósi.
  • Þekkja glucosa, galactosa, fructosa, glucosamin, N-acetylglucosamin. Þekkja keðju- og hringformúlu glucosa og a og b gerðir allra einsykra.
  • Þekkja sýrur, alkahól og glýkósíð sem leidd eru af einsykrum með oxun, afoxun eða öðrum efnahvörfum. Kannast við hemiacetal, hemiketal, acetal og ketal.
  • Tvísykrur, maltosi, lactosi, saccarosi og cellubiosi. Gerð sameinda, tengi milli sameinda, mjólkursykuróþol.
  • Fjölsykrur, amylosi, amylopectin, glycogen, cellulosi, glycosaminoglycans, peptidoglycans. Þekkja öll tengi, a 1-4, a 1-2, a 1-6 og b 1-4 glýkósíðtengi.
  • Þekkja helstu próf fyrir afoxandi sykrur, Benedicts og Fehlings próf.
  • Kannast við dreifingu og stjórnun á magni glucosa í blóði við eðlilegar aðstæður og við sykursýki. Kannast við sykurþolspróf.
  • Þekkja gerð, hlutverk og flokkun fituefna.
  • Dýrafita, jurtafita, jurtaolía, sjávarfita, himnufita, forðafita, blóðfita, vöx, sterar, terpenar, eicosanóíðar.
  • Mettuð fita, ómettuð fita, MFS, ÓFS, FÓFS, cis-fitusýrur, trans-fitusýrur, w-6 og w-3.
  • Þekkja helstu efnahvörf lípíða, herðing, þránun, vatnsrof, sápun.
  • Þekkja efnagerð stera og steróla, cholesterol, barksterar, gallsýrur, D-vítamín, sterar sem lyf, anabólískir sterar, bólgueyðandi sterar, getnaðarvarnir.
  • Blóðfita, chylomicron, VLDL, LDL og HDL. Blóðfita og æðakölkun.
  • Terpenar, þekkja grunngerð þeirra, A-vítamín. Eicósanóíðar, þekkja myndunarferil og hlutverk þeirra.
  • Prótein og peptíð. Kunna almenna formúlu amínósýra, þekkja flokkunarkerfi þeirra, ástand við mismunandi pH, tvíjónir, jafngildispunkt og peptíðtengi.
  • Bygging próteina, 1. - 4.stig, primary, secondary, tertiary og quaternary structure. Flokkun próteina skv. starfsemi og byggingu, hnoðraprótein, trefjaprótein. Kunna skil á gerð og hlutverki myoglobins, hemoglobins, collagens og keratins. Kunna skil á eðlissviptingu af mismunandi orsökum.
  • Ensím, þekkja gerð og hlutverk þeirra. Kunna skil á starfsemi ensíma og þekkja helstu þætti sem hafa áhrif á hvarfahraða ensímhvataðs hvarfs, Kunna skil á stjórnun ensíma  og ensímkerfa á sameindagrunni. Þekkja helstu kóensím og hlutverk þeirra í efnaskiptum, ATP, NAD, NADP, FAD, CoA.
  • Þekkja hvernig ensímmælingar eru notaðar til sjúkdómsgreininga, t.d. CK og LDH.
  • Ensím í líftækni og ofurensím. (Extremozymes)
  • Þekkja helstu efnaferli innri efnaskipta. Öndunarkeðjan og oxandi fosfæring. Kunna skil á ensímkomplexum, kóensímum, rafeindaflutningi og prótónustyrkhalla sem leiða til myndunar ATP í hvatberum. Efnaosmósukenningin. Þekkja helstu þrep TCA-hrings (Krebs-hringur).
  • Þekkja helstu þrep sykurrofs (glycolysis). Þekkja efnaferli fitusýruhrings.
  • Þekkja niðurbrotsferli amínósýra, amínsviptingu, amínfærslu og hlutverk þvagefnishrings. Kunna skil á samþættingu niðurbrotsferla sykra, fitusýra og amínósýra og nýmyndunarferlum sömu efna í stórum dráttum. Geta reiknað út orkulosun í lífnaferlum í kcal, joule og ATP gildum.
  • Kunna skil á hvernig röskun efnaskipta getur leitt til sjúkdómseinkenna t.d. ketonblóðsýring, sýrueitrun, basaeitrun, PKU o.fl.

Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:

  • greina milli helstu gerða lífefnafræðilegra sameinda og flokkun þeirra.
  • skilgreina helstu efnaskiptaferla lífheimsins.
  • þekkja uppbyggingu og samsetningu prótína, alt frá DNA til virkra sameinda og byggingareininga þeirra.
  • þekkja munin á prótíni og ensími og virkni þeirra og hlutverki í efnaskiptum.
  • hafa heildarsýn yfir efnaskipti mannslíkamans.
  • geta sagt fyrir um hvernig röskun á gerð eða samsetningu lífefna getur leitt til sjúkdómseinkenna.

Nemandi skal geta hagnýtt þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:

  • skilja mikilvægi lífefnafræðinnar í heilbrigðis og raunvísindum.
  • stunda áframhaldandi nám í  heilbrigðis og raunvísindum.

Námsmat

Fer fram að hluta til með símati, verklegum æfingum og annarprófi í lok áfangans.