Informacija

Lab 3: Biološke molekule - Biologija

Lab 3: Biološke molekule - Biologija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ugljikohidrati:

Ugljikohidrati su najzastupljenije makromolekule na Zemlji i izvor neposrednih energetskih potreba u živim sustavima. Ugljikohidrati također sudjeluju u definiranju strukture stanica i živih sustava. Postoje 3 opće kemijske skupine za ugljikohidrate: monosaharidi, disaharidi i polisaharidi.

Monosaharidi, koji se također nazivaju jednostavnim šećerima, sastoje se od jedne molekule šećera. Glavni primjer monosaharida je glukoza (C6H12O6). Ostali monosaharidi uključuju izomere glukoze, kao što su fruktoza i galaktoza. Monosaharidi se prenose u krvi životinja, razgrađuju se kako bi proizveli kemijsku energiju unutar stanice, a mogu se naći i unutar drugih makromolekula, kao što su nukleinske kiseline.

Disaharidi se sastoje od dva pojedinačna monomera šećera koja su međusobno povezana. Primjeri disaharida su maltoza (glukoza + glukoza) i saharoza (glukoza + fruktoza). Disaharidi se razgrađuju na svoje podjedinice za korištenje unutar živih sustava.

Polisaharidi su polimeri, ili dugi lanci monomera šećera povezanih zajedno, i pohranjeni su unutar stanice za buduću potrošnju energije. U biljkama je glavni polisaharid za skladištenje škrob, dok je kod životinja glikogen. Biljke također sadrže celulozu, koja je najzastupljenija od svih ugljikohidrata. Celuloza se nalazi u biljnoj staničnoj stijenci, gdje daje strukturu i potporu biljnoj stanici.

Lipidi:

Lipidi su nepolarne makromolekule; pa su netopivi u vodi. Oni uključuju ulja i masti, fosfolipide i steroide. Masti i ulja su trigliceridi, koji se sastoje od jednog glicerola i 3 masne kiseline. Masna kiselina je dugačak lanac ugljik-vodikovih (C-H) veza, s karboksilnom skupinom (-COOH) na jednom kraju. Masne kiseline se mogu podijeliti na zasićene i nezasićene. Masne kiseline su zasićene kada ne sadrže nikakve dvostruke veze između ugljika i nezasićene kada sadrže dvostruke veze. Primjer zasićene masti je maslac, dok je primjer nezasićene masti biljno ulje.

Fosfolipidi se prvenstveno nalaze u staničnim membranama živih sustava, čija su glavna komponenta. Strukturno, fosfolipid sadrži hidrofilnu glavu i hidrofobni rep. Glava fosfolipida sadrži fosfatnu skupinu, dok je rep obično diglicerid. Stanična membrana je dvostruki sloj fosfolipida u kojem su repovi okrenuti prema unutra, a glave izložene unutarstaničnom i izvanstaničnom okruženju.

Steroidi su lipidi koji se obično sastoje od spojenih ugljikovodičnih prstenova. Svaka vrsta steroida razlikuje se po vrsti kemijski aktivnih funkcionalnih skupina koje sadrži. Primjeri steroida uključuju kolesterol, estrogen i testosteron. Kolesterol se nalazi u staničnoj membrani životinja, gdje pruža strukturnu potporu. Kolesterol je također prekursor za druge steroide, kao što su testosteron i estrogen. Neki vitamini, kao što je vitamin D, također se klasificiraju kao steroidi.

Proteini:

Proteini su polimeri aminokiselina. Aminokiseline su male molekule koje sadrže amin (-NH2), karboksilnu kiselinu (-COOH) i bočni lanac (R). Postoji dvadeset prirodnih aminokiselina, a svaka aminokiselina ima jedinstveni bočni lanac ili R-skupinu. Aminokiseline su povezane peptidnim vezama u proteinske polimere. To dovodi do različitih razina strukture proteina. Primarna (1°) struktura proteina sastoji se od niza aminokiselina povezanih peptidnim vezama. Sekundarna (2°) struktura proteina nastaje smotanjem i savijanjem strukture od 1°, zbog vodikove veze. Na ovoj razini vidljive su strukture koje se nazivaju alfa spirale i beta listovi. Tercijarna (3°) struktura proteina nastaje interakcijama između komponenti strukture 2°. Neki proteini imaju kvartarnu (4°) strukturu, koja uključuje sklapanje više pojedinačnih podjedinica kako bi se formirao funkcionalni protein.

Proteini imaju brojne biološke funkcije. Uobičajeni tipovi proteina koji se nalaze u biološkim sustavima su enzimi, antitijela, transportni proteini, regulatorni proteini i strukturni proteini.

Dio 1: Ispitivanje jednostavnih šećera

- Benediktova otopina postaje narančasto-smeđa u prisutnosti jednostavnih šećera.

Ispitni uzorci: destilirana voda, glukoza, škrob, sok od naranče, obična soda, dijetalna soda, nepoznato

Bilješka

Prije upotrebe škrob protresite.

1. Čašu do pola napunite vodom i lagano prokuhajte na vrućoj ploči.

2. Označite cijevi. Voštanom olovkom označite epruvete s ID-om testa i uzorka; oznaka na dolje navedenim oznakama volumena.

3. Dodajte 2 mL. uzorak u epruvetu (2 cm).

4. Dodajte 2 mL. (2 cm.) Benediktovu otopinu i promiješajte da se pomiješa. Zabilježite boju u donjoj tablici.

5. Stavite cijev u vodu i zagrijavajte 3 minute.

6. Upotrijebite stezaljke za epruvete da uklonite epruvete s topline i snimite boju.

Bilješka

Odložite otpad u čašu za otpad.

CijevUzorakPočetna bojaBoja nakon zagrijavanjaZaključak
1Voda
2Glukoza
3Škrob
4Sok od naranče
5Obična soda
6Dijetalna soda
7nepoznato

Dio 2: Ispitivanje škroba

- Lugolov reagens (IKI otopina) postaje tamnoplava/crna u prisutnosti škroba.

Ispitni uzorci: destilirana voda, glukoza, škrob, sok od naranče, obična soda, dijetalna soda, nepoznato

Bilješka

Prije upotrebe promućkajte škrob.

1. Označite epruvete Voštanom olovkom označite epruvete s ID-om testa i uzorka; oznaka na dolje navedenim oznakama volumena.

2. Dodajte 3 mL. uzorke (3 cm.) i zabilježite boju u grafikon.

3. Dodajte 9 kapi Lugolovog reagensa i promiješajte da se promiješa.

4. Zabilježite boju u donjoj tablici.

CijevUzorakPočetna bojaBoja nakon IKIZaključak
1Voda
2Glukoza
3Škrob
4Sok od naranče
5Obična soda
6Dijetalna soda
7nepoznato

Dio 3: Testiranje lipida

A. Test papira

- Papir postaje proziran (dobiva masnu mrlju) u prisustvu lipida.

Ispitni uzorci: destilirana voda, biljno ulje, vrhnje i nepoznato.

1. Stavite kap svake tvari na smeđi papirnati ručnik. Utrljajte kremu.

2. Odložite ručnik na stranu i ostavite da odstoji 10 minuta.

3. Zabilježite izgled vrećice gdje ste stavili mrlje u donju tablicu.

UzorakIzgled nakon sušenjaZaključak
Voda
Ulje
Krema
nepoznato

B. Sudan IV test

- U prisutnosti lipida nastaju dva sloja. Crvena boja se koncentrira u gornjem sloju.

Ispitni uzorci: destilirana voda, biljno ulje, vrhnje i nepoznato.

1. Dodajte 3 mL. (3 cm.) destilirane vode u svaku epruvetu.

3. Dodajte 3 mL. (3 cm.) uzorka u epruvetu (ukupno 6 ml po epruveti).

4. Dodajte 9 kapi Sudana IV i protresite (mora se dobro promiješati).

5. Dodajte 2 mL. (2 cm.) vode.

6. Zabilježite rezultate u donju tablicu.

CijevUzorakPojava Nakon Sudana IVZaključak
1Voda
2Ulje
3Krema
4nepoznato

Dio 4: Testiranje na proteine

- Biuretov reagens postaje tamnoplavo-ljubičast u prisutnosti peptidnih veza.

Ispitni uzorci: destilirana voda, škrob, albumin jaja, glukoza, redovno bezalkoholno piće, nepoznato

Bilješka

Prije upotrebe promućkajte škrob.

1. Dodajte 1 mL. (1 cm.) uzorak u epruvetu.

3. Dodajte 10 kapi Biureta i promiješajte da se promiješa.

4. Pričekajte 2 minute, a zatim snimite boju.

5. Biuret otpad odložite u spremnik.

CijevUzorakPočetna bojaBoja nakon biuretaZaključak
1Voda
2Škrob
3Albumin jaja
4Glukoza
5Obična soda
6nepoznato

Nepoznato:

Pogledajte unatrag rezultate za nepoznati uzorak iz svakog od prethodnih testova. Na temelju podataka, koja je kombinacija makromolekula prisutna u nepoznatoj smjesi? ____________________________________________

Pitanja:

1. Monomeri koji čine ugljikohidrate su:

2. Monomeri koji čine proteine ​​su:

3. Kojim testom možete razlikovati dijetu od običnog gaziranog pića? Što bi test otkrio?

4. Što biuret test zapravo otkriva? Budite što konkretniji.

5. Svaki test je uključivao uzorak koji je bio samo voda. Zašto je važno uključiti uzorak samo vode za svaki test?


Preuzmite materijale

ZIP dokument starog biološkog laboratorija
također dostupan ovdje.

Također provjerite srodni rad: ViBE: Virtualni biološki eksperimenti, R. Subramanian i I. Marsic

Jesenski semestar 2012

Tim #5: Laboratorij za spektrofotometar

Razvili su Bingbing Xu, Chao Han, Junwei Zhao i Xueyuan Song u jesenskom semestru 2012.

Projektne datoteke, u slučaju da želite instalirati cijeli softver lokalno na svoje računalo.
[Veličina ZIP datoteke: približno 20 MBytes]

Proljetni semestar 2012

Tim #5: Laboratorij za podjelu stanica

U proljetnom semestru 2012. razvili su Cady Motyka, Michael DiLalo, Nicholas Guida, Ryan Cullinane, Steven Lu i Kevin Miller

Proljetni semestar 2007

U proljetnom semestru 2007. razvili Manish Chandrasekhar, Emad Kazerani, Raul Lasluisa, Anirudh Sirohi, Michael Snihur, Nakul Suvarnakar i Chi-Ho Yu

Izvješće o projektu #3 (konačno), proljeće 2007
[Veličina dokumenta Word ZIP datoteke: približno 3 MBytes]


Odgovori na radni list bioloških molekula

Nacrtajte molekularnu ili strukturnu formulu za svaku od sljedećih organskih molekula. Ugljikohidrati lipidi proteini i nukleinske kiseline.

28 Odgovori na radni list Pogil o inspirativnoj strukturi proteina

Sintetiziraju se modularnim pristupom podjedinice se dodaju jedna drugoj jedna podjedinica monomer jedan dio dugi lanci monomera polimer mnogi dijelovi biološke molekule oduzimaju ili dodaju vodu kako jesu.

Odgovori na radnom listu bioloških molekula. Dvadeset uobičajenih aminokiselina mogu se kombinirati na različite načine kako bi napravili različite proteinske molekule. Postoje četiri kategorije organskih molekula. Za svaki od sljedećih polimera nacrtajte ili na drugi način definirajte monomerne jedinice koje čine polimer ostatku zajednice.

Wlhsbiologyoppelt naziv biomolekula pregled radni list organske molekule organske molekule su molekule koje postoje u svim živim bićima. Odgovorite na sljedeća pitanja i predajte ih svom instruktoru. Struktura i metode analize korištenjem teksta na web stranici i korištenjem modela molekula dobivenih u laboratoriju.

Dvije skupine monosaharida koje su biolozima najvažnije imaju kako. Karboksilna skupina cooh aminska skupina nh2 vodikov atom h i bočna skupina koja varira ovisno o vrsti aminokiseline. Neki od prikazanih radnih listova su rad za biologiju 1107 biološke molekule struktura poglavlje 3 biološke molekule predavanje 4 biološke molekule kemija života biološke molekule života makromolekule vježba ver8 organske makromolekule zatvori rad biologija ljetni rad.

Vježba za radni list bioloških makromolekula 1. One su građevni blokovi života. Počinje s kratkom raspravom o polimerizaciji.

Naučite pojmove iz rječnika i više s igrama s karticama i drugim alatima za učenje. Sve stvari nastaju od ovih organskih molekula. Radni list za biologiju 1107 biološke molekule.

Biološke molekule koje su građevni blokovi života. 1 glukoza 2 triglicerid 3 fosfolipid 4 aminokiselina b. Tako da smo pokušali otkriti neke sjajne radne tablice s 22 biološke molekule s grafičkim odgovorima za vaše potrebe.

Prikazuje 8 najboljih radnih listova u kategoriji biološke molekule. Iskreno, primijetili smo da su odgovori na radni list s 22 biološke molekule upravo najpopularnije pitanje s obzirom na primjer dokumenta u ovom trenutku. Sinteza dehidracije koristi se za povezivanje monomera u polimere i hidroliza ih ponovno razgrađuje.

Aminokiseline su napravljene od središnjeg ugljika vezanog za 4 različite skupine. Opisane su glavne karakteristike nukleinskih kiselina i njihova usmjerenost od 3 do 5 kraja. Biološke molekule kako se sintetiziraju organske molekule.

Uz ovaj kviz i radni list za ispis možete saznati koliko znate o glavnim elementima u biološkim molekulama. Paul andersen opisuje četiri glavne biološke molekule koje se nalaze u živim bićima.

Ncert rješenja za biologiju razreda 11, poglavlje 9 biomolekule, besplatan Pdf

Ib Ključ za pregled organskih molekula 2 1 2 3

Bozemanove biološke molekule popunjavaju 1 Docx Ap Biology 042

Radni list bioloških molekula Oaklandeffect

Form 6 Biological Molecules Key Pdf Biološke molekule Što su

14 najboljih slika bioloških makromolekula Radni listovi i odgovori

Radni list za vježbu za transkripciju i prevođenje Ključ odgovora Asdela

Bio Lab Report 2 Biomolekule Ugljikohidrati

Ključ za odgovor na radni list za pregled makromolekula

Biomolekulske križaljke Wordmint

Radni list bioloških molekula Radni list periodnog sustava Kemija

2 3 Biološke molekule Koncepti biologije 1. kanadsko izdanje

Radni list Bioloških molekula Oduzimanje odgovora s pregrupiranjem

Makromolekule Radni list 2

Biološke molekule Biologija I

Recent Biology Biological Molecules Worksheet Answers Biology

Radni list Sažetak o strukturi i svojstvima vode na razini biologije Autor

Grafikon makromolekula Biomolekule Makromolekule Ap Biologija

Glavni elementi u biološkim molekulama Proteini Nukleinske kiseline

Radni list za biomolekule Obuka kod kuće Com

Radni list bioloških molekula Najbolja zbirka slika radnih listova

Laboratorijska aktivnost izgradnje makromolekula Odgovori Peatix

Radni list za ključne organske makromolekule

Poglavlje 5. Struktura i funkcija velikih bioloških molekula


Biološke molekule

The zajedničkih elektrona između atoma kisika i vodika u vodi su nisu ravnomjerno podijeljeni. The atom kisika ima veće povlačenje na dijeljene elektrone nego na atome vodika pa je atom kisika postaje blago negativno nabijena i atom vodika postaje blago pozitivno nabijena tako da postoji neravnomjerna raspodjela naboja preko molekule, stvarajući vodu polarni.

b) opisati, uz pomoć dijagrama, strukturu aminokiseline

c) opisati, uz pomoć dijagrama, stvaranje i kidanje peptidnih veza u sintezi i hidrolizi dipeptida i polipeptida

Hemoglobin je globularni protein napravljen od 4 polipeptidna lanca (2 alfa lanca i 2 beta lanca), povezani zajedno. Oni imaju protetska grupa koje je hem grupa – imaju 4 hem grupe.

Funkcija hemoglobina je da nose kisik od pluća do tkiva. To veže kisik u plućima i oslobađa ga u tkivima.

(g) objasniti, uz pomoć dijagrama, pojam kvartarne strukture, s obzirom na strukturu hemoglobina

Grijanje protein povećava kinetičku energiju u molekulama. To uzrokuje da molekule vibrirati i pauza obveznice držeći tercijarnu strukturu na mjestu jer je većina veza koja drži tercijarnu strukturu na mjestu prilično slab (nije kovalentna – vodikove, ionske, hidrofilne ili hidrofobne veze), pa su lako slomiti.

Ako se primijeni dovoljno topline, cijela tercijarna struktura može rasplesti a protein će više ne funkcioniraju – ovo se zove denaturacija.

(h) opisati, uz pomoć dijagrama, strukturu molekule kolagena

Kolagen je a vlaknasti protein koja je važna strukturna komponenta u staničnim stijenkama jer je vrlo jak. Može se naći u koža, tetive, hrskavice, kostima i zubi.

Molekula kolagena se sastoji od tri polipeptidna lanca namotane jedna oko druge da tvore a upleteno uže. Vodikove veze oblik između lanaca, što daje strukturu snagu. Kovalentna vezas, zv unakrsne veze, nastaju između ostalih molekula kolagena, dodaje se snagu.

Kolagen može dati snagu u stijenke arterija izdržati visoki pritisak kao i tetive za povezivanje skeletnih mišića u veze. Kolagen se može formirati kostima, hrskavica i vezivni tkivo.

(i) usporediti strukturu i funkciju hemoglobina (kao primjer globularnog proteina) i kolagena (kao primjer vlaknastog proteina)

Funkcije lipida u živim organizmima:

  • Izvor energije – dišite za oslobađanje energije
  • Pohrana energije – pohranjene kao masne stanice
  • Membrane – fosfolipidni dvosloj
  • Izolacija – npr. loj u kitovima
  • Zaštita – npr. površina biljke zaštićena od isušivanja
  • Hormoni – npr. steroidni hormoni

(s) opisati kako se koncentracija glukoze u otopini može odrediti kolorimetrijom

The Benediktov test otkriva prisutnost smanjenje šećera proizvodnjom an narančasto-crveni talog. Što je više reducirajućeg šećera prisutno, to više taloga će se formirati, i to više Benediktovo rješenje (bakreni sulfat) će se ‘potrošiti’. Ako je talog filtrirano, onda koncentracija preostale otopine može se izmjeriti. Ovo će vam reći koliko je Benedictove otopine potrošeno.

Kalorimetar je uređaj koji obasjava snop svjetlosti kroz uzorak. A fotoelektrična ćelija pokupi svjetlost koja prolazi kroz uzorak i daje čitanje o tome koliko je svjetlosti prošlo.

  • Koristiti voda do kalibrirati kolorimetar (za 100% prijenos/0% apsorpciju)
  • Stavite otopinu u komoru za uzorke između svjetla i fotoelektrične ćelije u a kiveta.
  • The više bakrenog sulfata koji se koristi u Benediktovom testu u uzorku, manje svjetla će biti blokirano i prenijet će se više svjetla.
  • Zacrtajte ova očitanja na grafikonu za prikaz dobivanja svjetlosti (transmisije) protiv smanjenja koncentracije šećera, stvarajući a kalibracijska krivulja.
  • Ako postoji nepoznati uzorak, upotrijebite grafikon za pronaći ekvivalent smanjenje koncentracije šećera za očitanje na kalorimetru.
  • Često se koriste filteri u boji za veća točnost – u ovom slučaju, a crveni filter bi se koristio.

Što je viša koncentracija glukoze, to je veći prijenos i manja apsorpcija.


Molekularna, stanična i razvojna biologija (MCDB)

Uvodi studente u smjer Molekularna i stanična biologija. Pruža pregled glavnih i po čemu se razlikuje od drugih bioloških programa CU kako se uključiti u klubove, strategije istraživanja i/ili mogućnosti stažiranja za uspjeh u MCDB tečajevima i mogućnostima karijere. Ovo je kolegij za prvu godinu kolokvija posebno osmišljen za brucoše i druge studente koji istražuju svoje mogućnosti obrazovanja i karijere na našem odjelu.

Preporučeno: Novi MCDB smjerovi.
Osnova ocjenjivanja: Prošao/Pao

MCDB 1030 (3) Uvod u molekularnu biologiju

Uvodi temelje molekularne, stanične, razvojne i evolucijske biologije u kontekstu ljudskog razvoja i bolesti.Uključujući način na koji imunološki sustav radi kako bi nas zaštitio od infekcija i tehnologije koje se razvijaju u cilju boljeg zdravlja diljem svijeta. Za nesmjernike.

Dodatne informacije: GT putovi: GT-SC2 - Prirodna fizika, znanost: Lec Crse bez Req Lab
Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni slijed
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti
KARTE Tečaj: prirodne znanosti

MCDB 1041 (3) Osnove ljudske genetike

Pokriva osnovna načela genetike, analizu ljudskog rodovnika i kako genetske bolesti utječu na DNK, RNA i proteine. Razmatra implikacije ovog istraživanja za medicinu i društvo. Za nesmjernike.

Preporučeno: Potrebno dobro obrazovanje iz srednje škole kemije i biologije.
Dodatne informacije: GT putovi: GT-SC2 - Prirodna fizika, znanost: Lec Crse bez Req Lab
Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni slijed
Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti
KARTE Tečaj: prirodne znanosti

MCDB 1043 (1) Laboratorij za istraživanje genetike

Pruža praktično iskustvo s temeljnim genetskim principima. Teme uključuju znanstvene metode, eksperimentalni dizajn, mitozu, mejozu, klasičnu genetiku, molekularnu genetiku, mutagenezu, analizu DNK i transgene organizme. Gdje god je to moguće, fokus laboratorija bit će na integraciji vještina znanstvenih procesa s eksperimentima relevantnim za ljude kako bi se studenti potaknuli na učenje i primjenu znanstvenih vještina dok vide njihovu primjenu na ljudima.

Potrebe: Ograničeno samo na nepredmetne biološke znanosti (MCDB).
Preporučeno: Temeljni MCDB 1041.
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni laboratorij
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti
MAPS Tečaj: Prirodoslovni laboratorij ili Lab/Lec

MCDB 1111 (3) Temeljni koncepti u biologiji I: evolucijska, molekularna i stanična biologija

Tečaj za raspravu na webu u nastavi koji pokriva temeljna svojstva koja oblikuju žive sustave. Koristi evolucijske (uključujući društvene) i fizikalno-kemijske mehanizme za uokvirivanje molekularnih, staničnih i organizamskih procesa. Naglašavaju se znanstveno tumačenje i odgovaranje na pitanja kao i vještine kvantitativnog zaključivanja. Ispunjava zahtjeve MCDB majora za MCDB 1150.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 1150
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni slijed
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti
KARTE Tečaj: prirodne znanosti

MCDB 1150 (3) Uvod u staničnu i molekularnu biologiju

Pokriva biološki važne makromolekule i biološke procese, zajedno s uvodom u staničnu strukturu, funkciju i fiziologiju. Pruža temelj za napredne MCDB tečajeve za smjerove i rigorozan pregled moderne biologije za nepredmetnike.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 1111
Preporučeno: Preduvjet za srednju školu kemije i algebre, te preporučeni preduvjet za MCDB 1152.
Dodatne informacije: GT putovi: GT-SC2 - Prirodna fizika, znanost: Lec Crse bez Req Lab
Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni slijed
Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti
MAPS Tečaj: Prirodoslovni laboratorij ili Lab/Lec

MCDB 1152 (1) Ko-seminar rješavanja problema za uvod u molekularnu i staničnu biologiju

Koristi rješavanje problema i drugi interaktivni grupni rad za pomoć u učenju učenika u odgovarajućem kolegiju, MCDB 1150. Studenti će raditi u malim grupama na učenju i vježbanju kako riješiti teške konceptualne probleme, kao i korištenje praktičnih aktivnosti i mapiranja koncepta kao pomoć naučiti sadržaje.

Preporučeno: Osnovni MCDB 1150.
Osnova ocjenjivanja: Prošao/Pao

MCDB 1161 (2) Od prljavštine do DNK: Laboratorij za genomiku faga I

Pruža laboratorijsko iskustvo u radu na istraživačkom projektu genomike bakteriofaga. Studenti će proučavati nove bakteriofage koje izoliraju iz okoliša. Obuhvaćene teme uključuju biologiju faga, kultiviranje i amplificiranje bakterija i faga, izolaciju DNA, analizu restrikcijske probave, elektroforezu u agaroznom gelu i elektronsku mikroskopiju.

Preporučeno: Preduvjeti ili temeljni uvjeti: MCDB 1150 ili EBIO 1210.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni laboratorij
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti
MAPS Tečaj: Prirodoslovni laboratorij ili Lab/Lec

MCDB 1171 (2) Otkrivanje droga kroz praktične zaslone I

Pruža uvodno istraživanje i laboratorijsko iskustvo. Studenti će raditi u timovima kako bi pregledali male knjižnice molekula za nove antibiotike koristeći bakteriju Salmonella kao model sustava. Obrađene teme uključuju osnovnu biologiju sustava modela, genetiku, pristupe probiru za nove terapeutike, statističku analizu podataka, provjeru spoja i razvoj olovnih spojeva.

Preporučeno: Preduvjet ili temeljni uvjet MCBD 1150 ili EBIO 1210.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni laboratorij
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti
MAPS Tečaj: Prirodoslovni laboratorij ili Lab/Lec

MCDB 1181 (2) Otkrivanje bioloških probiotika/lijekova kroz praktične zaslone

Pruža uvod u istraživanje i laboratorijsko iskustvo. Studenti će raditi u timovima kako bi pregledali nove sojeve mikobakterija za upotrebu kao probiotike ili imunoregulatorne/protuupalne lijekove koristeći THP-1 stanice, liniju ljudskih monocitnih stanica. Obrađene teme uključuju higijenu ili hipotezu "Starih prijatelja", ljudski mikrobiom, pristupe probiru novih probiotika u terapiji i statističku analizu podataka.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: IPHY 1181
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 1234 (1-9) Centar vještina: Modularni laboratorij modernih vještina molekularne biologije

Posvećeno podučavanju studenata temeljnim laboratorijskim vještinama iz suvremene molekularne biologije. Vještine se ažuriraju kontinuirano uz konzultacije s MCDB fakultetom i lokalnim farmaceutskim/biotehnološkim tvrtkama u nastojanju da se studentima pruže vještine iz stvarnog svijeta koje im mogu pomoći da prijeđu iz tradicionalnog okruženja laboratorijskih tečajeva u neovisnije istraživačko okruženje. Kreditni sati određuju se prema smjernicama Odjela za visoko obrazovanje Colorada tako da 12,5 sati modula odgovara jednom sveučilišnom kreditnom satu. Studenti mogu kombinirati različite vještine kako bi dobili jedan ili više sveučilišnih kreditnih sati, a studenti koji uspješno završe modul dobivaju certifikat kojim se priznaje njihova kompetencija.

Ponovljivo: Ponavlja se do 15.00 ukupno kreditnih sati.

MCDB 2150 (3) Principi genetike

Upoznaje ponašanje gena i kromosoma u eukariotskim i prokariotskim organizmima. Pokriva tri područja: transmisiona genetika, molekularna genetika i populacijska genetika. Pozornost se posvećuje genetskom mapiranju, postupcima rekombinantne DNK i ekspresiji gena.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 2222
Preporučeno: Preduvjet MCDB 1150 ili EBIO 1210 ili CHEN 2810 (minimalna ocjena C-) i preporučeni temeljni uvjet MCDB 2152.
Dodatne informacije: GT putovi: GT-SC2 - Prirodna fizika, znanost: Lec Crse bez Req Lab
Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni slijed
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti

MCDB 2152 (1) Ko-seminari za rješavanje problema za genetiku

Koristi rješavanje problema i drugi interaktivni grupni rad za pomoć u učenju učenika u MCDB 2150. Učenici će raditi u malim grupama na učenju i vježbanju kako riješiti teške konceptualne probleme, kao i korištenje praktičnih aktivnosti i mapiranja koncepta kako bi pomogli u učenju sadržaja.

Preporučeno: Osnovni MCDB 2150.
Osnova ocjenjivanja: Prošao/Pao

MCDB 2161 (2) Od DNK do gena, Laboratorij za genomiku faga II

Pruža laboratorijsko iskustvo rada na bakteriofagu izoliranom tijekom prethodnog semestra. Teme uključuju bioinformatiku, označavanje genoma, otvoreni okvir za čitanje i identifikaciju RNA, BLAST analizu, filogenetiku i predaju genomskoj bazi podataka.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 1161 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti

MCDB 2171 (2) Otkrivanje droga kroz praktične zaslone 2

Pruža uvodno istraživanje i laboratorijsko iskustvo. Učenici će raditi u timovima kako bi pregledali biblioteke molekula koristeći voćne mušice kao model sustava. Obrađene teme uključuju osnovnu biologiju sustava modela, genetiku, pristupe probiru za nove terapeutike, statističku analizu podataka, provjeru spoja i razvoj olovnih spojeva.

Preporučeno: Preduvjet ili temeljni uvjet MCBD 1150 ili EBIO 1210.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni laboratorij
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab
Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 2200 (3) Uvod u biofizičke metode: od mozga do veza

Pruža praktičan pregled suvremenih biofizičkih metoda koje se koriste za proučavanje bioloških sustava od metoda snimanja cijelog tijela do metoda za istraživanje pojedinačnih molekula i molekularnih veza. Cilj ovog kolegija je pružiti široki pregled metoda dostupnih suvremenom biologu, a ne potpuni dubinski tretman fizike i matematike svake pojedine metode.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 1150 ili EBIO 1210 (minimalna ocjena C-).

MCDB 2222 (3) Temeljni koncepti u biologiji II: geni, genetika i fenotipovi

Tečaj za raspravu utemeljen na webu u nastavi fokusiran je na podrijetlo genetskih varijacija i nasljeđivanja, dinamiku genoma i ekspresiju gena te njihov odnos s fenotipom(ovima). Znanstveno tumačenje, objašnjavanje i odgovaranje na pitanja kao i kvantitativno razmišljanje su stres. Tečaj ispunjava zahtjeve odjela za MCDB 2150.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 2150
Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 1111 ili MCDB 1150 (minimalna ocjena C-).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovni slijed
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti

MCDB 2350 (3) Razumijevanje raka: Uvod u biologiju bolesti, medicinu i društvene implikacije

Tečaj za studente koji žele naučiti o raku, ali imaju malo ili nimalo znanja iz biologije. Temelji se na tekstu koji na čitljiv i razumljiv način predstavlja relevantnu znanost i medicinu. Nastava će biti rasprava o materijalu iz teksta uz tjedne kvizove za povratnu informaciju. Raspravljat će se o etici i ekonomiji liječenja raka, zajedno s načinima za minimiziranje vlastitog rizika od raka i život s rakom ako je potrebno.

Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti

MCDB 2840 (1-3) Samostalna studija nižih odjela

Studenti s odgovarajućim preduvjetima trebaju polagati MCDB 4840.

Ponovljivo: Ponavlja se do 8,00 ukupno kreditnih sati.

MCDB 3000 (3) Sintetička biologija: inženjerski biomolekularni sustavi u laboratoriju

Praktično istraživačko iskustvo u inženjeringu bioloških sustava. Studenti će dizajnirati biološke sustave za rješavanje relevantnih medicinskih i ekoloških problema s kojima se naše društvo suočava. Naučit će kako izgraditi svoje molekularne dizajne u laboratoriju koristeći trenutne tehnike sintetske biologije. Studenti će također naučiti kako kritički vrednovati trenutna istraživanja u tom području i učinkovito komunicirati vlastito istraživanje. Ranije se nudio kao tečaj za posebne teme.

Ponovljivo: Ponavlja se do 6,00 ukupno kreditnih sati.
Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve (MCDB 1150 i MCDB 2150) ili CHEN 2810 (svi minimalni razred C).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab

MCDB 3010 (2) Preddiplomska nastava u preddiplomskim istraživačkim iskustvima na temelju kolegija

Kako bi se odgovorilo na potrebu za naprednijim i kontinuiranim sudjelovanjem u istraživanju temeljenom na tečaju, MCDB 3010 je dizajniran za obuku studenata koji su kao pomoćnici u nastavi uzeli MCDB 1171 ili MCDB 2171 ili MCDB 4202. Cilj je unaprijediti iskustvo i odgovornosti studenata u istraživanju temeljenom na predmetu te ih pripremiti za istraživanje i mentorstvo u odjelskom ili diplomskom laboratoriju.

Ponovljivo: Ponavlja se do 4,00 ukupno kreditnih sati.
Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 1171 ili MCDB 2171 ili MCDB 1161 ili MCDB 4202 (minimalna ocjena B).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 3105 (3) Antibiotici: funkcije i kvarovi

Saznajte više o liječenju zaraznih bolesti, kako su otkriveni prvi antibiotici, odakle dolaze, kako i zašto djeluju te kako se razvija rezistencija. Shvatite kako antibiotici omogućuju modernu medicinu. Istražite načine na koje kliničari minimiziraju širenje rezistencije na antibiotike. Ispitajte kako se razvijaju novi antibiotici i drugi pristupi liječenju infekcije.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 2150 (minimalna ocjena C).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 3135 (3) Molekularna biologija

Ispituje središnju dogmu biologije raspravljajući o najvažnijim molekulama u stanicama (DNA, RNA i protein) i kako je regulirana njihova sinteza (replikacija DNA, transkripcija, obrada i translacija RNA). U raspravu je uključeno kako se tehnike rekombinantne DNK koriste za otkrivanje i seciranje staničnih procesa, kako osmisliti i interpretirati eksperimente te razumijevanje granica eksperimenata za donošenje zaključaka.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve MCDB 2150 ili EBIO 2070 i CHEM 1113 ili CHEM 1400 ili CHEN 1211 (svi minimalni razred C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3140 (2) Laboratorij za biologiju stanice

Pruža laboratorijsko iskustvo korištenjem mikroskopije, bioinformatike, izolacije DNA, PCR-a i gel elektroforeze za proučavanje stanične biologije i ekspresije gena u modelnom organizmu. Studenti će naučiti istraživačke vještine kao što su tumačenje podataka i planiranje eksperimenata.

Preporučeno: Osnovni MCDB 3135 ili MCDB 3145.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab
Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3145 (3) Biologija stanice

Ispituje unutarstanične mehanizme, uključujući transport iona i malih molekula kroz membrane, ciljanje proteina na organele, promet membrane između organela, prijenos signala citoskeleta i staničnog ciklusa.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve (MCDB 2150 ili EBIO 2070) i ​​(CHEM 1113 ili CHEM 1400 ili CHEN 1211) (svi minimalni razred C-).
Preporučeno: Preduvjet ili temeljni uvjet MCDB 3140 istodobno s ovom klasom ili MCDB 3135.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti

MCDB 3150 (3) Biologija stanice raka

Ističe dimenzije problema raka rak kao genetske/stanične bolesti, kemikalije, virusi i zračenje kao uzročnici raka i epidemiologija raka prehrane, čimbenici rizika od raka, protoonkogeni, onkogeni i geni supresori raka i prevencija raka.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 2150 ili EBIO 2070 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Core Curr: Prirodoslovno-znanstvena ne-sekvenca
Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3160 (3) Zarazne bolesti

Ilustrirajte kako se najsuvremeniji alati u genomici mogu koristiti za proučavanje, praćenje i liječenje bolesti uzrokovanih novim i ponovno nastalim ljudskim patogenima kao što su SARS/MERS, virus ebole, Neisseria meningitides, virus gripe i paraziti malarije. Obuhvaćene tehnologije uključivat će sekvenciranje genoma, bilješke, transkriptomiju, filogenetiku i genotipizaciju mikrobnih populacija. Predstavit će se integrirani pristup ovoj temi, s ovim konceptima koji se provlače kroz: prirodnu povijest i evoluciju patogena, molekularnu biologiju, imunologiju, epidemiologiju, javno zdravstvo i kliničku dijagnostiku. Može doći do preklapanja s materijalom obuhvaćenim MCDB 1030 i MCDB 4750.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 2150 ili EBIO 2070 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3171 (2) Laboratorij s naprednim otkrićem - antibiotici

Pruža studentima priliku da prošire istraživanja koja su proveli na tečaju uvodne razine, Otkrivanje droga kroz ruke na ekranima I (MCDB 1171). Studenti će raditi u timovima na provjeravanju potencijalnih antibiotika protiv ljudskih patogena. Teme uključuju validaciju pogodaka, odgovor na dozu, mehanizam djelovanja, primijenjenu statističku analizu i uvod u primarnu literaturu.

Ponovljivo: Ponavlja se do 4,00 ukupno kreditnih sati.
Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 1171 (minimalna ocjena C-).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 3300 (3) Personalizirana medicina - nedavni napredak u dijagnostici i terapiji

Vrijeme je za personaliziranu medicinu. Pokušaji učiti i vratiti pacijenta/osobu u jednadžbu jer personalizirana medicina, u najgorem slučaju, ne čini ništa osobno. Raspravlja o povijesnoj perspektivi, nedavnim napretcima u molekularnoj biologiji i medicini (uključujući OMICS) u pogledu dijagnostike i terapije odabranih ljudskih bolesti te o tome što budućnost donosi personaliziranoj medicini. Gostujuća predavanja (medicinski stručnjaci, pacijenti, članovi obitelji) dodatno će obogatiti tečaj.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 2150 ili EBIO 2070.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribution-Prirodne znanosti

MCDB 3330 (3) Evolucija i kreacionizam

Intenzivno predavanje/diskusija o međusobnim odnosima znanosti, religije i socijalne politike. Uključuje povijesni i znanstveni razvoj teorije evolucije, socijalnog darvinizma/sociobiologije i javnu percepciju znanosti.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 1150 ili EBIO 1210 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Umjetnost Sci Core Curr: Prirodoslovno-znanstvena ne-sekvenca
Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3332 (1) Znanstvena etika

Tečaj čitanja/diskusije o implikacijama suvremenih biološki utemeljenih tehnologija, od in vitro oplodnje i njezinih varijanti i problema oko tih tehnika, do genomskog testiranja embrija i odraslih, genetskog inženjeringa organizama, uključujući ljude, do problema vezanih uz zarazne bolesti i cijepljenje. Rasprava će uključivati ​​ozbiljno razmatranje različitih filozofskih i neznanstvenih perspektiva.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 1150 ili EBIO 1210 (minimalna ocjena C). Ograničeno na studente s 57-180 bodova (juniori ili seniori).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3333 (3) Biomedicinske inovacije i otkrića

Raspravlja o tome kako biološki izumi i otkrića potiču biomedicinske inovacije, koliko su važne tehnike u molekularnoj biologiji unaprijedile naše razumijevanje staničnih procesa i pridonijele biotehnološkoj revoluciji i biomedicinskim znanostima u korist našeg društva. Gostujuća predavanja stručnjaka iz industrije i posjete gradilištu poboljšat će tečaj pružajući neakademsku perspektivu, mogućnosti umrežavanja i neočekivane puteve za karijeru za naše diplomante. Nametnuti preduvjet za odjel: MCDB 2150 ili EBIO 2070 ili suglasnost instruktora.

Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3350 (3) Plodnost, sterilnost i rani razvoj sisavaca

Opisuje proizvodnju zametnih stanica, ovulaciju, oplodnju, reproduktivne cikluse, kontrolu reprodukcije, rani razvoj embrija, metode kontracepcije te uzroke i tretmane steriliteta. Preporuča se studentima koji planiraju karijeru u zdravstvenim znanostima.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 1150 ili EBIO 1210 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3450 (3) Znanost o biološkim podacima

Središnja funkcija znanosti o podacima je izdvajanje informacija iz složenih skupova podataka. Biologija je pothvat sve veće količine podataka sa zdravstvenim kartonima, skupovima podataka o genomici i opsežnim slikama. Ovaj tečaj će razviti osnovne vještine u znanju o podacima, uključujući statističku analizu, vizualizaciju, upravljanje podacima, strojno učenje i modeliranje.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 2150 ili EBIO 2070 (minimalna ocjena C-) ili izloženost teoriji vjerojatnosti.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3501 (3) Strukturne metode za biološke makromolekule

Poučava temeljna znanja o strukturama proteina, interakcijama proteina i savijanju proteina. Detaljno raspravlja o najčešćim metodama proučavanja proteina i makromolekularnih kompleksa, kao što su rendgenska kristalografija, NMR spektroskopija i elektronska mikroskopija. Nudi oko 50 posto izravne nastave, 40 posto raspravu o radovima u stilu časopisnog kluba i 10 posto praktične prakse o softverskim paketima relevantnim za strukturnu biologiju. Nekada MCDB 4501.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 2150 ili EBIO 2070 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3650 (3) Mozak - od molekula do ponašanja

Ispituje molekularnu osnovu uloge mozga u mišljenju, djelovanju i svijesti istražujući pitanja kao što su odnos spoznaje i lokalizirane funkcije mozga, senzorni sustavi i njihova uloga u spoznaji, učenju i pamćenju te neurokemija ponašanja.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 2150 ili EBIO 2070 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3651 (3) Mozak: disfunkcija do bolesti

Pogrešna regulacija sinaptičke funkcije rezultira abnormalnom funkcijom i ponašanjem mozga što se očituje u brojnim neurološkim i psihijatrijskim bolestima. Istražuje molekularne mehanizme odgovorne za promijenjenu sinaptičku plastičnost kod neuroloških bolesti kao što su frontotemporalna demencija (FTD), Parkinsonova bolest, Huntingtonova bolest, Creutzfeldt-Jakobova bolest, Downov sindrom, epilepsija, autizam i Alzheimerova bolest.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3650 ili NRSC 2100 (minimalna ocjena C-) ili je potreban pristanak instruktora.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3700 (3) Otrovi u staničnoj biologiji i društvu

Istražite unutarnje djelovanje naših stanica proučavajući kako otrovi ometaju te procese. Naučit ćemo kako odabrani otrovi utječu na kritične procese unutar stanice da izazovu smrt ili uništenje. Znanstveni aspekti otrova raspravljat će se u kontekstu njegovog povijesnog značaja ili utjecaja na društvo i popularnu kulturu.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 2150 ili EBIO 2070 (svi minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 3990 (3) Uvod u biologiju sustava za biologe

Uvodi predmete s relativno malo matematičkog iskustva s glavnim konceptima u biologiji sustava, u kontekstu ključnih procesa (rast, dioba, prilagodba, razvoj i bolest). Dizajniran da pomogne učenicima da svladaju potrebne matematičke alate.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 i MATH 1310 (minimalna ocjena C-).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4100 (1-6) Posebne teme

Ponovljivo: Ponavlja se do 6,00 ukupno kreditnih sati. Omogućuje višestruki upis u terminu.
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4101 (3) Manipuliranje genomima – otkrivanje genskih funkcija

Otkrijte novu funkciju gena u razvoju embrija kralježnjaka koristeći najnoviju tehnologiju za uređivanje gena, CRISPR-Cas9. Odaberite gen koji vas zanima i dizajnirajte eksperimente za mutaciju gena, potvrdite mutaciju i okarakterizirajte fenotip. Pretražujte znanstvene baze podataka kako biste saznali više o genu i formulirali hipotezu o funkciji gena. Raspravite i predstavite svoje nalaze svom kolegi i fakultetu.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 4105 (3) Funkcija staničnih i nuklearnih, sklopova i strojeva

Održavanje staničnih funkcija zahtijeva koordiniranu interakciju svih vrsta organela, sklopova i strojeva. Ovaj tečaj će istražiti strukturu, funkciju, regulaciju i interakcije staničnih organela, supramolekularnih sklopova i molekularnih strojeva (motori, ribosomi, polimeraze, kanali, itd.). Studenti će biti izloženi nizu predavanja i pripremiti konkretne radove o kojima će se raspravljati u grupi.

Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 4111 (3) Eksperimentalni dizajn i istraživanje u staničnoj i molekularnoj biologiji

Učenje eksperimentalnog dizajna i pristupa molekularne i stanične biologije kroz samostalne istraživačke projekte. Studenti će, radeći u parovima, istražiti proces istraživanja i steći opsežno iskustvo iz prve ruke u: formiranju hipoteza, pripremi projektnog rješenja eksperimenta i prezentaciji i obrani prijedloga eksperimentalne metodologije (usmenoj i pismenoj) formalnom predstavljanju rezultata i zaključaka (usmeno i pismeno). format u stilu objave) proces objavljivanja kritičko čitanje i vrednovanje primarne znanstvene literature.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 1150 ili EBIO 1210 (minimalna ocjena C-) i preporučeni temeljni uvjet MCDB 3135.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4150 (3) Biologija starenja i dugovječnosti

Kroz predavanja i zadaće za čitanje, ovaj završni tečaj uvest će fascinantne stanične i molekularne mehanizme koji stoje u pozadini starenja i dugovječnosti na temelju povijesnih i nedavnih istraživačkih dostignuća. Raspravljat ćemo o glavnim teorijama starenja i višestrukim staničnim regulatornim sustavima koji značajno utječu na životni vijek. Tečaj će integrirati osnovne koncepte iz više drugih kolegija rješavanjem specifičnih fizioloških problema u području starenja i pružiti studentima priliku da nauče proces zaključivanja u vrhunskim biomedicinskim istraživanjima.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve (MCDB 1150 ili EBIO 1210) I (MCDB 2150 ili EBIO 2070) (minimalna ocjena C-).
Preporučeno: Preduvjet MCDB 3135 ili MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).

MCDB 4185 (3) Geomikrobiologija

Ispituje kako mikrobni i kemijski procesi međusobno djeluju na površini Zemlje danas i kako su oblikovali planet tijekom njegove povijesti. Naglasak će biti stavljen na to kako životni stil i kemijska domišljatost mikroorganizama pokreću ključne biogeokemijske procese, uključujući vremenske utjecaje i transformacije ugljika, kisika, sumpora, željeza i dušika. Prema tom cilju, glavni geološki i evolucijski događaji će se ispitati kroz leću mikrobne raznolikosti, metaboličke energije, interakcija mikroba i minerala i molekularnih biomarkera.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: GEOL 5185, ENVS 4185 i GEOL 4185
Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve CHEM 1113 i CHEM 1114 ili CHEM 1400 i CHEM 1401 (minimalna ocjena D-).
Preporučeno: Preduvjeti GEOL 1180 ili MCDB 1150 ili GEOL 3320 ili EBIO 3400 ili ENVS 4160 ili EVEN 4484.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 4201 (3) Od klupe do kreveta: Uloga znanosti u medicini

Pokazuje širinu istraživanja u znanostima o životu i kako takva istraživanja (ne samo na medicinskim fakultetima) mogu dovesti do medicinskih primjena. Predavači iz znanosti o životu, medicinskog fakulteta i biotehnologije raspravljaju o razvoju lijekova i prijenosu istraživanja u kliničku arenu. Studenti također pripremaju rad i prezentaciju o razvoju komercijalnog lijeka.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4202 (3) Projekt Python

Proučava kako srca pitona rastu nakon što pojedu obrok. Razumijevanje molekularnih procesa rasta i regresije u srcu pitona moglo bi dovesti do razvoja terapije za srčane bolesti. Studenti rade u skupinama u laboratoriju i stvaraju nove podatke koristeći modernu molekularnu biologiju i bioinformatičke tehnike za kloniranje i sekvenciranje molekula kandidata za genom pitona. Može se ponoviti jednom.

Ponovljivo: Ponavlja se do 6,00 ukupno kreditnih sati.
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4234 (3) Metode istraživanja

Predstavlja rigorozan i pedagoški koherentan uvod u eksperimentalni proces koji se koristi za prikupljanje podataka, formuliranje hipoteza i odgovaranje na znanstvena pitanja općenito, a posebno na biološka pitanja. Uključuje detaljno razmatranje elemenata eksperimentalnog dizajna, prikupljanja i analize podataka te tumačenje rezultata u kontekstu učinkovite nastave prirodoslovlja. Dio slijeda tečaja CU Teach za certificiranje nastavnika u prirodoslovlju i matematici.

Potrebe: Ograničeno samo na studente preddiplomskih studija bioloških znanosti (MCDB) ili obrazovne škole (EDUC).
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4300 (3) Imunologija

Naglašava stanične i molekularne mehanizme kojima se organizmi štite od patogena i eksperimentalnu osnovu za naše razumijevanje tih procesa. Raspravlja o razvoju, funkciji i lošem funkcioniranju t-stanica, b-stanica i drugih komponenti imunološkog sustava, s naglaskom na ljudski imunološki sustav.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5301
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4310 (3) Mikrobna genetika i fiziologija

Ispituje fiziologiju i genetiku bakterija, arheja i virusa. Poseban naglasak bit će na metabolizmu, regulaciji ekspresije gena i funkcije proteina, mehanizmima interakcije i manipulacije okolišem te evoluciji kao odgovoru na pritiske okoliša.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5310
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-) i preporučeni temeljni uvjeti za CHEM 4611.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4312 (3) Kvantitativno optičko snimanje

Istražuje osnove optičke slike u biologiji, posebno molekularnoj i staničnoj biologiji. Obrađene teme uključuju uvod u optiku i mikroskope, fluorescentnu mikroskopiju i analizu slike te biološke primjene. MATLAB će se poučavati na početku tečaja i tijekom cijelog tečaja koristiti za obradu slika. Prethodno iskustvo s MATLAB-om (ili Pythonom) je jako preporučljivo, ali nije obavezno.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: BCHM 4312, MCDB 5312 i BCHM 5312
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4350 (3) Mikrobna raznolikost i biosfera

Pruža perspektivu utemeljenu na molekularnoj filogeniji na mikrobnu raznolikost i interakcije između organizama koje rezultiraju u biosferi. Pruža pregled najnovijih metoda i otkrića u mikrobnoj ekologiji, kao i računalno utemeljenu radionicu iz molekularne filogenije. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5350
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 1150 ili EBIO 1210 i CHEM 1133 i EBIO 3400 i/ili CHEM 3311 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4361 (3) Evolucija i razvoj

Prikazuje kako nedavna otkrića u molekularnim mehanizmima razvoja oblikuju naše razumijevanje evolucije životinja. Pregledava temeljna načela molekularne razvojne biologije i primjenjuje te koncepte na kritičku raspravu o aktualnim istraživanjima u području Evo-Devoa (evolucija i razvoj). Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5361
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4410 (3) Ljudska molekularna genetika

Proučava ljudski organizam kao genetski sustav, uključujući učinak mutacije na strukturu i funkciju proteina, biokemijsku osnovu ljudske genetske bolesti, polimorfne genske lokuse, mapiranje i identifikaciju gena, kloniranje i karakterizaciju gena te utjecaj ljudske genetike na medicinu i društvo. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 3135 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4420 (3) Genetika mozga i ponašanja

Ispituje genetske temelje ponašanja životinja, uključujući ispitivanje evolucije ponašanja i korištenje gena kao alata za ispitivanje neuralne arhitekture. Pokriti ćemo teme uključujući traženje hrane, društveno ponašanje, osobnost, roditeljsku skrb i strah. Istražit ćemo ta ponašanja na više razina, uključujući genomiku, populacijsku genetiku, molekularnu genetiku, epigenetiku, endokrinologiju i neurobiologiju. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: NRSC 4420
Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve NRSC 2100 i EBIO 2070 ili (MCDB 2150 i (MCDB 1161 ili MCDB 1171 ili MCDB 1181 ili MCDB 2171)) (svi minimalna ocjena C).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 4422 (3) Molekularna biologija slobodnih radikala: uloga(e) u oksidativnom stresu, signaliziranju, bolesti, starenju

Ispituje kako se slobodni radikali stvaraju u biološkim sustavima i njihovu ulogu u oksidativnom stresu, staničnom signaliziranju, starenju i bolesti. Naglasak će biti stavljen na noviju literaturu. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 i CHEM 3311 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4425 (3) Teme iz biologije membrane: stanična biologija, fiziologija i bolesti

Studenti će primijeniti svoje znanje osnovne biologije u istraživanju nekoliko najuzbudljivijih tema u biomedicini, uključujući savijanje proteina i reakcije na stres, osjet nutrijenata i ravnotežu te prijenos signala kroz membrane. Naglasak će biti stavljen na ljudsku fiziologiju i povezane ljudske bolesti uključujući Alzheimerovu bolest, dijabetes i kardiovaskularne bolesti. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5425
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 ili pristanak instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4426 (3) Stanična signalizacija i regulacija razvoja

Uvodi nekoliko procesa stanične signalizacije i njihove biološke funkcije. Studenti čitaju i analiziraju izvorne istraživačke članke kako bi naučili procese razmišljanja znanstvenog istraživanja. Obavezni su pismeni zadaci i usmena izlaganja. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5426
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 i CHEM 4700 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4427 (3) Biologija vizualnog sustava

Istražuje neurobiologiju, staničnu biologiju, genetiku i razvojnu biologiju vidnog sustava. Raspravlja o neurodegenerativnim i vaskularnim bolestima koje dovode do sljepoće. Učenici čitaju i analiziraju izvorne istraživačke članke kako bi trenirali znanstveno razmišljanje. Uključuje prezentacije koje organiziraju studenti i raspravu u učionici. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5427
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-) ili je potreban pristanak instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4428 (3) Regulacija životnog vijeka

Predavanja i literatura/diskusija će upoznati studente s povijesnim, fascinantnim i najsuvremenijim istraživačkim dostignućima, kao i osnovnim genetskim/biokemijskim pristupima, u razumijevanju staničnog signalnog sustava i mehanizama koji reguliraju proces starenja i životni vijek životinja i ljudi. Kombinacijom prezentacije, rasprave, domaće zadaće i dva ispita studenti će naučiti proces zaključivanja znanstvenog istraživanja u području starenja, upoznati se s tipičnim eksperimentalnim pristupima i poboljšati svoju komunikacijsku sposobnost.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj MCDB 3135 (minimalna ocjena C-).
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 4441 (4) Razvojna raznolikost životinja

Ispituje razvoj niza sustava kralježnjaka i beskralježnjaka kako bi se rekonstruirao zajednički bilatorijski predak i razjasnile razvojne genetske promjene koje su u osnovi diverzifikacije životinja. Lab se usredotočuje na embrije kralježnjaka i istražuje ključne metode u evolucijskoj razvojnoj biologiji, uključujući hibridizaciju in situ, mikroinjekciju embrija i transgenezu.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5441 i EBIO 4440 i EBIO 5440
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 1150 ili EBIO 1210 i MCDB 2150 ili EBIO 2070 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab

MCDB 4444 (3) Stanična osnova bolesti

Istražuje staničnu osnovu bolesti. Raspravlja o bolestima koje proizlaze iz nedostataka u intracelularnom ciljanju, citoskeletnoj funkciji, intracelularnoj signalizaciji, genomskoj nestabilnosti, regulaciji gena, proliferaciji stanica i smrti stanica. Uključuje prezentacije koje organiziraju studenti i raspravu u učionici. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4471 (3) Mehanizmi regulacije gena u eukariota

Usredotočuje se na manifestacije regulirane ekspresije gena. Proučava regulaciju gena u više koraka, uključujući transkripciju, obradu RNA i translaciju. Temelji se na kritičkoj analizi primarnih istraživačkih radova. Obavezni su pismeni zadaci i usmena izlaganja. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5471
Preporučeno: Potreban je preduvjet MCDB 3135 (minimalna ocjena C-) ili pristanak instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4520 (3) Bioinformatika i genomika

Računalne i eksperimentalne metode u bioinformatici i genomici te kako te metode daju uvid u strukturu i funkciju proteina, molekularnu evoluciju, biološku raznolikost, staničnu biologiju i ljudske bolesti. Teme uključuju pretraživanje baze podataka, višestruko poravnanje sekvenci, molekularnu filogeniju, mikronizove, proteomiku i farmakogenomiku.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5520
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 ili CHEM 4700 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4521 (1) Laboratorij za bioinformatiku i genomiku

Pruža iskustvo i izloženost računskim i eksperimentalnim metodama u bioinformatici i genomici. Sastaje se jednom tjedno. Od studenata se očekuje da čitaju izvorne istraživačke radove, raspravljaju o nalazima, planiraju i izvode analizu podataka u odabranim područjima.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5521
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti
Arts Sci Gen Ed: Distribution-Natural Sci Lab

MCDB 4550 (3) Stanice, molekule i tkiva: biofizički pristup

Usredotočuje se na biofiziku koja upravlja strukturom/funkcijom enzima, stanica, ekstracelularnog matriksa i tkiva. Sintetizira ideje iz molekularne biologije, fizike i biokemije, naglašavajući koliko je fizika niskog Reynoldsovog broja, a ne Newtonova fizika, relevantna za život unutar stanice. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5550 i PHYS 4550 i PHYS 5550
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 i PHYS 2010 i PHYS 2020 i CHEM 1133 i MATH 1300 i/ili CHEM 3311 (minimalna ocjena C-) ili potrebna suglasnost instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4560 (3) Uvod u biofiziku

Pokriva uvod u fiziku živih sustava. Usredotočuje se na to kako su živi sustavi sposobni generirati red, s fizičkim principima i biološkim primjerima. Pokriva razvoj kvantitativnih modela za biološke sustave, uključujući procjene. Poučava se iz perspektive fizike, s biološkom pozadinom koja se uvodi prema potrebi.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5560 i PHYS 4560 i PHYS 5560
Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj PHYS 2210 (minimalna ocjena C-).
Preporučeno: Preduvjet PHYS 4230.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4615 (3) Biologija matičnih stanica

Matične stanice dobile su značajnu pozornost i u znanstvenoj i u društvenoj areni. Ispituje koncept matičnih stanica kritičkim ispitivanjem primarne znanstvene literature. Teme će uključivati ​​pluripotencija i plastičnost, okoliš, tehnologiju, samoobnavljanje, transdiferencijaciju, molekularni potpis, epigenetsko programiranje i matične stanice protiv stanice raka. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5615
Preporučeno: Potreban je preduvjet MCDB 3135 ili MCDB 3145 ili pristanak instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4621 (3) Genomske baze podataka: rudarenje i upravljanje

Razvija osnovne vještine za izvođenje genomskih analiza, s naglaskom na razvoj praktičnih istraživačkih alata. Uvodi projekte ljudskog genoma i mikrobioma, Python/Sql skriptiranje, pristup i razumijevanje genomskih podataka, poravnanje i pretraživanje sekvenci, evolucijske modele, podatke o ekspresiji, biološke mreže i makromolekularnu strukturu.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: BCHM 4621, MCDB 5621 i BCHM 5621
Potrebe: Zahtijeva preduvjetni tečaj BCHM 2700 ili BCHM 4700 ili CSCI 3104 ili MCDB 3500 (minimalna ocjena C-).
Preporučeno: Preduvjet MCDB 3135 ili CSCI 3104 ili CHEM 4700 i preporučeni temeljni uvjet CSCI 2270.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4650 (3) Razvojna biologija

Istražuje razvoj beskralježnjaka i kralježnjaka, naglašavajući stanične, molekularne i genetske mehanizme. Usredotočuje se na konceptualno razumijevanje i eksperimentalne pristupe temama kao što su embriologija, razvojna kontrola ekspresije gena u eukariotskim stanicama, mehanizmi diferencijacije i morfogeneze te razvojna genetika.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5651
Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4680 (3) Mehanizmi starenja

Proučava starenje kao razvojni proces s naglaskom na genetske, stanične i molekularne mehanizme. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5680
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4750 (3) Virologija životinja

Obuhvaća strukturu i replikaciju litičkih i transformirajućih životinjskih virusa. Naglašava raznolikost genomskih struktura koje se prirodno pojavljuju i rezultirajuće strategije infekcije, kao i utjecaj virusnih epidemija na društvo. Uključuje kritičku analizu primarnih istraživačkih radova. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5750
Preporučeno: Potreban je preduvjet MCDB 3135 (minimalna ocjena C-) ili pristanak instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4777 (3) Molekularna neurobiologija

Uvodi funkcionalnu anatomiju živčanog sustava i istražuje aktualna znanja o molekularnim i genetskim osnovama razvoja i funkcioniranja živčanog sustava. Proučava nedavne uvide u molekularne osnove neurodegenerativnih bolesti, u posljednjem dijelu kolegija.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 5777
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4790 (3) Oociti, matične stanice, organizmi: eksperimenti do otkrića

Razviti kritičko mišljenje, znanstveno zaključivanje i komunikacijske vještine čitanjem i predstavljanjem primarnih istraživačkih članaka i Nobelovom nagradom nagrađenih istraživanja o uzorcima, matičnim stanicama, smrti stanica, genetskim i epigenetskim mehanizmima koji reguliraju razvoj embrija. Saznajte više o eksperimentalnim pristupima s povijesnog i sadašnjeg gledišta, dok raspravljate o njihovim etičkim implikacijama.

Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4800 (3) Molekularna evolucija: Kako je prirodna selekcija oblikovala molekule života

Ovaj tečaj istražuje kako je Darwinova ideja oblikovala strukture DNK, RNA i proteina kroz dugu povijest života na Zemlji. Prirodna selekcija koja pokreće evoluciju ovih makromolekula i kasnijih razvojnih puteva bit će u potpunosti cijenjena kao proces koji je u konačnici proizveo nevjerojatnu raznolikost vrsta na ovom planetu. Gledajući unaprijed, bit će pokriveni naši nedavni napori da iskoristimo moć evolucije u epruveti za razvoj novih terapija.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).

MCDB 4810 (3) Ludi u membrani: biologija i biofizika membrane

Proučava biologiju i fiziku biomembrane. Teme uključuju strukturu i mehanizam membranskih proteina. Biogeneza membrane. Preklapanje proteina membrane i stabilnost membranske homeostaze, mehanizmi fuzije membrane i trgovine lipidima fisije. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Preporučeno: Potreban je preduvjet CHEM 4700 (minimalna ocjena C-) ili pristanak instruktora.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4811 (3) Nastava i učenje biologije

Pruža uvod u nedavna istraživanja učenja studenata na konceptualnim temeljima moderne biologije, zajedno s pedagoškim metodama povezanim s učinkovitom poučavanjem i njegovom evaluacijom. Studenti će biti uključeni u aktivno istraživanje konceptualnih i praktičnih pitanja uključenih u obrazovanje iz biologije, metode otkrivanja predubeđenja učenika te osmišljavanje, testiranje i evaluaciju različitih nastavnih intervencija.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: EDUC 6811 i EDUC 4811 i MCDB 5811 i EBIO 4811
Preporučeno: Preduvjeti MCDB 1150 ili EBIO 1210 i MCDB 2150 i MCDB 3145.
Dodatne informacije: Arts Sci Gen Ed: Distribucija-prirodne znanosti

MCDB 4840 (1-6) Samostalni studij više odjela

Potreban je ugovor o neovisnom studiju.

Ponovljivo: Ponavlja se do 8,00 ukupno kreditnih sati.
Preporučeno: Preduvjet MCDB 2150.

MCDB 4900 (1-3) Praktikum javnog zdravstva

Nudi praktično iskustvo u javnom zdravstvu uz izravni nadzor.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: EBIO 4900 i IPHY 4900
Ponovljivo: Ponavlja se do 6,00 ukupno kreditnih sati.

MCDB 4960 (1) Istraživačka komunikacija: analiza podataka i učinkovito komuniciranje znanosti za studente s odličjem

Ovaj kolegij je namijenjen studentima MCDB-a s počastima i polaže se u istom semestru kao i obrana preddiplomskog rada. Predmet će naučiti studente s odličjem kako analizirati svoje istraživačke podatke s odgovarajućom statistikom i učinkovito napisati svoj diplomski rad. Studenti će također steći iskustvo u predstavljanju svojih istraživanja publici uz konstruktivne povratne informacije.

Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve MCDB 3135 i MCDB 3145 (minimalna ocjena C-).

MCDB 4980 (3) Istraživanje s pohvalama

Omogućuje istraživanje pod nadzorom fakulteta za studente koje je odobrila komisija za časti odjela. Obično se polaže tijekom semestra prije završetka diplomskog rada.

Preporučeno: Preduvjet MCDB 4840 ili usporedivo iskustvo u istraživanju i minimalni GPA 3,20.
Dodatne informacije: Počasni tečaj umjetničkih znanosti

MCDB 4990 (3) Diplomski rad

Uključuje pripremu i obranu diplomskog rada, temeljenog na izvornom istraživanju pod fakultetskim nadzorom, uključujući završne faze istraživačkog projekta.

Preporučeno: Preduvjeti MCDB 4840 ili MCDB 4980 ili usporedivo iskustvo u istraživanju i minimalni GPA 3,3 i odobrenje MCDB Povjerenstva za časti.
Dodatne informacije: Počasni tečaj umjetničkih znanosti

MCDB 5201 (1) Diplomski laboratorij iz molekularne evolucije

Jeste li se ikada zapitali koji bi se funkcionalni tragovi mogli nalaziti u DNK sekvenci vašeg omiljenog gena? U ovom će kolegiju studenti diplomskog studija naučiti osnove filogenetike s naglaskom na evolucijskim modelima koji zaključuju selektivne pritiske u DNA sekvencama (genima) koje kodiraju proteine. Tijekom tečaja studenti će raditi na svom omiljenom genu i koristiti ga kao studiju slučaja za primjenu svih koncepata koje ćemo pokriti. Do kraja tečaja generirat će sažetu sliku kvalitete publikacije, zajedno s odgovarajućim dodatnim brojkama, o selektivnim pritiscima koji oblikuju njihov omiljeni gen. Osim toga, naučit će kako osmisliti i provesti eksperimentalni pristup temeljen na nalazima evolucijske analize.

Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 5210 (3) Stanična struktura i funkcija (predavanje i rasprava)

MCDB 5220 (3) Graduate Core 2

Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5230 (3) Graduate Core 1

Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5250 (3) Teme iz razvojne genetike (metode i logika)

Ponovljivo: Ponavlja se do 6,00 ukupno kreditnih sati.

MCDB 5301 (3) Imunologija

Naglašava stanične i molekularne mehanizme kojima se organizmi štite od patogena i eksperimentalnu osnovu za naše razumijevanje tih procesa. Raspravlja o razvoju, funkciji i lošem funkcioniranju t-stanica, b-stanica i drugih komponenti imunološkog sustava, s naglaskom na ljudski imunološki sustav.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4300
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5310 (3) Mikrobna genetika i fiziologija

Ispituje fiziologiju i genetiku bakterija, arheja i virusa. Poseban naglasak bit će na metabolizmu, regulaciji ekspresije gena i funkcije proteina, mehanizmima interakcije i manipulacije okolišem te evoluciji kao odgovoru na pritiske okoliša.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4310

MCDB 5312 (3-4) Kvantitativno optičko snimanje

Istražuje osnove optičke slike u biologiji, posebno molekularnoj i staničnoj biologiji. Obrađene teme uključuju uvod u optiku i mikroskope, fluorescentnu mikroskopiju i analizu slike te biološke primjene. MATLAB će se poučavati na početku tečaja i tijekom cijelog tečaja koristiti za obradu slika. Prethodno iskustvo s MATLAB-om (ili Pythonom) je jako preporučljivo, ali nije obavezno.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: BCHM 5312, MCDB 4312 i BCHM 4312
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 5350 (3) Mikrobna raznolikost i biosfera

Pruža perspektivu utemeljenu na molekularnoj filogeniji na mikrobnu raznolikost i interakcije između organizama koje rezultiraju u biosferi. Pruža pregled najnovijih metoda i otkrića u mikrobnoj ekologiji, kao i računalno utemeljenu radionicu iz molekularne filogenije.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4350
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5361 (3) Evolucija i razvoj

Prikazuje kako nedavna otkrića u molekularnim mehanizmima razvoja oblikuju naše razumijevanje evolucije životinja. Pregledava temeljna načela molekularne razvojne biologije i primjenjuje te koncepte na kritičku raspravu o aktualnim istraživanjima u području Evo-Devoa (evolucija i razvoj).

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4361

MCDB 5425 (3) Teme iz biologije membrane: stanična biologija, fiziologija i bolesti

Studenti će primijeniti svoje znanje osnovne biologije u istraživanju nekoliko najuzbudljivijih tema u biomedicini, uključujući savijanje proteina i reakcije na stres, osjet nutrijenata i ravnotežu te prijenos signala kroz membrane. Naglasak će biti stavljen na ljudsku fiziologiju i povezane ljudske bolesti uključujući Alzheimerovu bolest, dijabetes i kardiovaskularne bolesti.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4425
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5426 (3) Stanična signalizacija i regulacija razvoja

Uvodi nekoliko procesa stanične signalizacije i njihove biološke funkcije. Studenti čitaju i analiziraju izvorne istraživačke članke kako bi naučili procese razmišljanja znanstvenog istraživanja. Obavezni su pismeni zadaci i usmena izlaganja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4426

MCDB 5427 (3) Biologija vizualnog sustava

Istražuje neurobiologiju, staničnu biologiju, genetiku i razvojnu biologiju vidnog sustava. Raspravlja o neurodegenerativnim i vaskularnim bolestima koje dovode do sljepoće. Učenici čitaju i analiziraju izvorne istraživačke članke kako bi trenirali znanstveno razmišljanje. Uključuje prezentacije koje organiziraju studenti i raspravu u učionici.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4427
Potrebe: Zahtijeva preduvjetne tečajeve MCDB 3135 i MCDB 3145 (svi minimalna ocjena C-).

MCDB 5441 (4) Razvojna raznolikost životinja

Ispituje razvoj niza sustava kralježnjaka i beskralježnjaka kako bi se rekonstruirao zajednički bilatorijski predak i razjasnile razvojne genetske promjene koje su u osnovi diverzifikacije životinja. Lab se usredotočuje na embrije kralježnjaka i istražuje ključne metode u evolucijskoj razvojnoj biologiji, uključujući hibridizaciju in situ, mikroinjekciju embrija i transgenezu.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4441 i EBIO 4440 i EBIO 5440
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5471 (3) Mehanizmi regulacije gena u eukariota

Usredotočuje se na manifestacije regulirane ekspresije gena. Proučava regulaciju gena u više koraka, uključujući transkripciju, obradu RNA i translaciju. Temelji se na kritičkoj analizi primarnih istraživačkih radova. Obavezni su pismeni zadaci i usmena izlaganja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4471

MCDB 5520 (3) Bioinformatika i genomika

Računalne i eksperimentalne metode u bioinformatici i genomici te kako te metode daju uvid u strukturu i funkciju proteina, molekularnu evoluciju, biološku raznolikost, staničnu biologiju i ljudske bolesti. Teme uključuju pretraživanje baze podataka, višestruko poravnanje sekvenci, molekularnu filogeniju, mikronizove, proteomiku i farmakogenomiku.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4520
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5521 (1) Laboratorij za bioinformatiku i genomiku

Pruža iskustvo i izloženost računskim i eksperimentalnim metodama u bioinformatici i genomici. Sastaje se jednom tjedno. Od studenata se očekuje da čitaju izvorne istraživačke radove, raspravljaju o nalazima, planiraju i izvode analizu podataka u odabranim područjima.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4521
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 5550 (3) Stanice, molekule i tkiva: biofizički pristup

Usredotočuje se na biofiziku koja upravlja strukturom/funkcijom enzima, stanica, ekstracelularnog matriksa i tkiva. Sintetizira ideje iz molekularne biologije, fizike i biokemije, naglašavajući koliko je fizika niskog Reynoldsovog broja, a ne Newtonova fizika, relevantna za život unutar stanice.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4550 i PHYS 4550 i PHYS 5550

MCDB 5560 (3) Uvod u biofiziku

Pokriva uvod u fiziku živih sustava. Usredotočuje se na to kako su živi sustavi sposobni generirati red, s fizičkim principima i biološkim primjerima. Pokriva razvoj kvantitativnih modela za biološke sustave, uključujući procjene. Poučava se iz perspektive fizike, s biološkom pozadinom koja se uvodi prema potrebi.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4560 i PHYS 4560 i PHYS 5560
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 5615 (3) Biologija matičnih stanica

Matične stanice dobile su značajnu pozornost i u znanstvenoj i u društvenoj areni. Ispituje koncept matičnih stanica kritičkim ispitivanjem primarne znanstvene literature. Teme će uključivati ​​pluripotencija i plastičnost, okoliš, tehnologiju, samoobnavljanje, transdiferencijaciju, molekularni potpis, epigenetsko programiranje i matične stanice protiv stanice raka. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4615
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5621 (3) Genomske baze podataka: rudarenje i upravljanje

Lec. Razvija osnovne vještine za izvođenje genomskih analiza, s naglaskom na razvoj praktičnih istraživačkih alata. Uvodi projekte ljudskog genoma i mikrobioma, Python/Sql skriptiranje, pristup i razumijevanje genomskih podataka, poravnanje i pretraživanje sekvenci, evolucijske modele, podatke o ekspresiji, biološke mreže i makromolekularnu strukturu.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: BCHM 5621, MCDB 4621 i BCHM 5621

MCDB 5650 (2) Poučavanje i učenje na preddiplomskim znanstvenim tečajevima

Raspravlja o nedavnim istraživanjima o tome kako studenti uče i primjeni u nastavi preddiplomskih znanstvenih kolegija. Provodi se kao interaktivna radionica, u kojoj sudionici modeliraju i doživljavaju pristup aktivnog angažmana u učenju. Otvoreno za studente dodiplomskih i diplomskih studija. Može se koristiti za ispunjavanje uvjeta pedagoške izobrazbe za dodiplomske asistente u učenju u višim znanstvenim tečajevima. Postdoktorski i fakultetski revizori su dobrodošli da sudjeluju kao redovni revizori.

MCDB 5651 (3) Razvojna biologija

Istražuje razvoj beskralježnjaka i kralježnjaka, naglašavajući stanične, molekularne i genetske mehanizme. Usredotočuje se na konceptualno razumijevanje i eksperimentalne pristupe temama kao što su embriologija, razvojna kontrola ekspresije gena u eukariotskim stanicama, mehanizmi diferencijacije i morfogeneze te razvojna genetika.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4650
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5680 (3) Mehanizmi starenja

Proučava starenje kao razvojni proces s naglaskom na genetske, stanične i molekularne mehanizme.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4680
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5750 (3) Virologija životinja

Obuhvaća strukturu i replikaciju litičkih i transformirajućih životinjskih virusa. Naglašava raznolikost genomskih struktura koje se prirodno pojavljuju i rezultirajuće strategije infekcije, kao i utjecaj virusnih epidemija na društvo. Uključuje kritičku analizu primarnih istraživačkih radova. Ispunjava zahtjeve MCDB znanstvenog obrazloženja. Predmet ima dodatne zahtjeve na razini diplomskog studenta.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4750
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 5776 (1) Znanstvena etika i odgovorno ponašanje u istraživanju

Pred. Napredna rasprava o temama iz znanstvene etike, uključujući zahtjeve za odgovorno provođenje istraživanja, povijesti slučajeva prijevare, nedoličnog ponašanja u istraživanju, etičko nedolično ponašanje i razvoj profesionalnih vrijednosti i etičkih standarda.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: BCHM 5776
Potrebe: Zahtijeva osnovni tečaj MCDB 5230 ili BCHM 5771.

MCDB 5777 (3) Molekularna neurobiologija

Uvodi funkcionalnu anatomiju živčanog sustava i istražuje aktualna znanja o molekularnim i genetskim osnovama razvoja i funkcioniranja živčanog sustava. Proučava nedavne uvide u molekularne osnove neurodegenerativnih bolesti, u posljednjem dijelu kolegija.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4777

MCDB 5811 (3) Nastava i učenje biologije

Pruža uvod u nedavna istraživanja učenja učenika na konceptualnim temeljima moderne biologije, zajedno s pedagoškim metodama povezanim s učinkovitom poučavanjem i njegovim vrednovanjem. Studenti će biti uključeni u aktivno istraživanje konceptualnih i praktičnih pitanja uključenih u obrazovanje iz biologije, metode otkrivanja predubeđenja učenika te osmišljavanje, testiranje i evaluaciju različitih nastavnih intervencija.

Ekvivalent - Duplikat diplome nije odobren: MCDB 4811 i EDUC 4811 i EDUC 6811
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 6000 (3) Uvod u laboratorijske metode

Uvodi metodologiju i tehnike korištene u biološkim istraživanjima. Osmišljen kao podučavanje između nekoliko studenata i jednog člana fakulteta. Od studenata se očekuje da čitaju izvorne istraživačke radove, raspravljaju o nalazima te planiraju i izvode eksperimente u odabranim područjima.

Ponovljivo: Ponavlja se do 15.00 ukupno kreditnih sati. Omogućuje višestruki upis u terminu.
Potrebe: Ograničeno samo na studente diplomskog studija bioloških znanosti (MCDB).

MCDB 6440 (1-3) Posebne teme iz MCD biologije

Upoznaje studente s raznim temama koje inače nisu obrađene u nastavnom planu i programu. Nudi se povremeno ili na zahtjev studenata, a često je prezentiraju gostujući profesori.

Ponovljivo: Ponavlja se do 6,00 ukupno kreditnih sati. Omogućuje višestruki upis u terminu.
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 6441 (1) Faculty Res Seminar

Upoznaje studente s raznim temama koje inače nisu obrađene u nastavnom planu i programu. Nudi se povremeno ili na zahtjev studenata, a često je prezentiraju gostujući profesori.

Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 6442 (2) Pisanje stipendije za istraživanje

Upoznaje učenike s raznim temama koje inače nisu obrađene u nastavnom planu i programu. Nudi se s prekidima ili na zahtjev studenata, a često je prezentiraju gostujući profesori.

Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.
Osnova ocjenjivanja: Slovna ocjena

MCDB 6940 (1) Magisterij

Osnova ocjenjivanja: Prošao/Pao

MCDB 6950 (1-6) Magistarski rad

Studenti koji traže magisterij trebaju konzultirati savjetnika odjela. Nudi se Plan I ili Plan II.

MCDB 7840 (1-6) Diplomski samostalni studij

Potreban je ugovor o neovisnom studiju.

Ponovljivo: Ponavlja se do 7,00 ukupnih kreditnih sati. Omogućuje višestruki upis u terminu.

MCDB 7910 (1) Seminarski praktikum

Dizajniran za studente diplomskog studija da daju usmene prezentacije o istraživanju svojih teza, pitanja na terenu, odgovore na kritike i prezentiraju pozadinske informacije.

Ponovljivo: Ponavlja se do 2,00 ukupno kreditnih sati.
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.

MCDB 8990 (1-10) Doktorska disertacija

Svi doktorandi moraju prijaviti ne manje od 30 sati kreditne disertacije kao dio uvjeta za stupanj. Za detaljnu raspravu o kreditu doktorske disertacije, pogledajte odjeljak Graduate School.

Ponovljivo: Ponavlja se do 30,00 ukupnih kreditnih sati.
Potrebe: Ograničeno samo na diplomske studente.


3.5 Nukleinske kiseline

U ovom odjeljku istražit ćete sljedeća pitanja:

  • Koje su dvije vrste nukleinske kiseline?
  • Koja je struktura i uloga DNK?
  • Koja je struktura i uloga RNK?

Veza za AP ® tečajeve

Nukleinske kiseline (DNA i RNA) čine četvrtu skupinu bioloških makromolekula i sadrže fosfor (P) uz ugljik, vodik, kisik i dušik. Očuvane evolucijom u svim organizmima, nukleinske kiseline pohranjuju i prenose nasljedne informacije. Kao što će se detaljnije istražiti u poglavljima 14-17, DNK sadrži upute za sintezu proteina diktirajući sekvence aminokiselina u polipeptidima kroz procese poznate kao transkripcija i translacija. Nukleinske kiseline se redom sastoje od nukleotida, svaki nukleotid se sastoji od pentoznog šećera (deoksiriboza u DNA i riboze u RNA), dušične baze (adenin, citozin, guanin i timin ili uracil) i fosfatne skupine. DNK nosi genetski nacrt stanice koji se putem stanične diobe prenosi s roditelja na potomstvo. DNK ima dvostruku spiralnu strukturu s dva lanca koji se kreću u suprotnim smjerovima (antiparalelno), povezani su vodikovim vezama i međusobno komplementarni. U DNK, purini se spajaju s pirimidinima: adenin u paru s timinom (A-T), a citozin u paru s guaninom (C-G). U RNK, uracil zamjenjuje timin kako bi se upario s adeninom (U-A). RNA se također razlikuje od DNK po tome što je jednolančana i ima mnogo oblika, kao što su glasnička RNA (mRNA), ribosomska RNA (rRNA) i prijenosna RNA (tRNA) koje svi sudjeluju u sintezi proteina. MikroRNA (miRNA) reguliraju korištenje mRNA. Tijek genetskih informacija obično je DNK → RNA → protein, također poznat kao Središnja dogma života.

Predstavljene informacije i primjeri istaknuti u odjeljku podržavaju koncepte i ciljeve učenja iznesene u Velikoj ideji 3 i Velikoj ideji 4 okvira AP ® biološkog kurikuluma. Ciljevi učenja navedeni u Okviru kurikuluma pružaju transparentnu osnovu za AP ® tečaj biologije, laboratorijsko iskustvo temeljeno na upitima, nastavne aktivnosti i AP ® ispitna pitanja. Cilj učenja spaja potreban sadržaj s jednom ili više od sedam znanstvenih praksi.

Velika ideja 3 Živi sustavi pohranjuju, dohvaćaju, prenose i odgovaraju na informacije bitne za životne procese.
Trajno razumijevanje 3.A Nasljedne informacije osiguravaju kontinuitet života.
Osnovno znanje 3.A.1 DNK, au nekim slučajevima i RNA, primarni je izvor nasljednih informacija.
Znanstvena praksa 6.5 Student može ocijeniti alternativna znanstvena objašnjenja.
Cilj učenja 3.1 Student je sposoban konstruirati znanstvena objašnjenja koja koriste strukture i mehanizme DNA i RNA kako bi poduprla tvrdnju da su DNK i, u nekim slučajevima, da su RNA primarni izvori nasljednih informacija.
Osnovno znanje 3.A.1 DNK, au nekim slučajevima i RNA, primarni je izvor nasljednih informacija.
Znanstvena praksa 6.4 Student može iznositi tvrdnje i predviđanja o prirodnim pojavama na temelju znanstvenih teorija i modela.
Cilj učenja 3.6 Učenik može predvidjeti kako promjena u specifičnoj sekvenci DNA ili RNA može rezultirati promjenama u ekspresiji gena.
Velika ideja 4 Biološki sustavi međusobno djeluju, a ti sustavi i njihove interakcije posjeduju složena svojstva.
Trajno razumijevanje 4.A Interakcije unutar bioloških sustava dovode do složenih svojstava.
Osnovno znanje 4.A.1 Podkomponente bioloških molekula i njihov slijed određuju svojstva te molekule.
Znanstvena praksa 7.1 Učenik može povezati fenomene i modele preko prostornih i vremenskih ljestvica.
Cilj učenja 4.1 Student zna objasniti povezanost slijeda i podkomponenti biološkog polimera te njegova svojstva.
Osnovno znanje 4.A.1 Podkomponente bioloških molekula i njihov slijed određuju svojstva te molekule.
Znanstvena praksa 1.3 Student može precizirati prikaze i modele prirodnih ili umjetnih pojava i sustava u tom području.
Cilj učenja 4.2 Student može precizirati prikaze i modele kako bi objasnio kako podkomponente biološkog polimera i njihov slijed određuju svojstva tog polimera.
Osnovno znanje 4.A.1 Podkomponente bioloških molekula i njihov slijed određuju svojstva te molekule.
Znanstvena praksa 6.1 Učenik može opravdati tvrdnje dokazima.
6.4 Student može iznositi tvrdnje i predviđanja o prirodnim pojavama na temelju znanstvenih teorija i modela.
Cilj učenja 4.3 Student je sposoban modelima predvidjeti i opravdati da promjene u podkomponentama biološkog polimera utječu na funkcionalnost molekula.

Pitanja za izazov znanstvene prakse sadrže dodatna testna pitanja za ovaj odjeljak koja će vam pomoći da se pripremite za AP ispit. Ova pitanja odnose se na sljedeće standarde:
[APLO 3.1] [APLO 4.17]

DNK i RNA

Nukleinske kiseline su najvažnije makromolekule za kontinuitet života. Oni nose genetski nacrt stanice i upute za funkcioniranje stanice.

Dvije glavne vrste nukleinskih kiselina su deoksiribonukleinska kiselina (DNK) i ribonukleinska kiselina (RNA). DNK je genetski materijal koji se nalazi u svim živim organizmima, u rasponu od jednostaničnih bakterija do višestaničnih sisavaca. Nalazi se u jezgri eukariota i u organelama, kloroplastima i mitohondrijima. Kod prokariota DNK nije zatvorena u membranskoj ovojnici.

Cjelokupni genetski sadržaj stanice poznat je kao njezin genom, a proučavanje genoma je genomika. U eukariotskim stanicama, ali ne i u prokariotima, DNK tvori kompleks s histonskim proteinima kako bi tvorio kromatin, tvar eukariotskih kromosoma. Kromosom može sadržavati desetke tisuća gena. Mnogi geni sadrže informacije za stvaranje proteinskih proizvoda da drugi geni kodiraju RNA proizvode. DNK kontrolira sve stanične aktivnosti tako što "uključuje" ili "isključuje" gene.

Druga vrsta nukleinske kiseline, RNA, uglavnom je uključena u sintezu proteina. Molekule DNK nikada ne napuštaju jezgru, već umjesto toga koriste posrednika za komunikaciju s ostatkom stanice. Ovaj posrednik je glasnička RNA (mRNA). Druge vrste RNA - poput rRNA, tRNA i mikroRNA - uključene su u sintezu proteina i njegovu regulaciju.

DNA i RNA se sastoje od monomera poznatih kao nukleotidi. Nukleotidi se međusobno spajaju i tvore polinukleotid, DNA ili RNA. Svaki nukleotid se sastoji od tri komponente: dušične baze, šećera pentoze (pet ugljika) i fosfatne skupine (slika 3.33). Svaka dušična baza u nukleotidu vezana je za molekulu šećera, koja je vezana na jednu ili više fosfatnih skupina.

Dušične baze, važne komponente nukleotida, su organske molekule i nazvane su tako jer sadrže ugljik i dušik. One su baze jer sadrže amino skupinu koja ima potencijal vezanja dodatnog vodika, čime se smanjuje koncentracija vodikovih iona u svom okolišu, čineći ga bazičnim. Svaki nukleotid u DNK sadrži jednu od četiri moguće dušične baze: adenin (A), gvanin (G), citozin (C) i timin (T).

Adenin i gvanin se klasificiraju kao purini. Primarna struktura purina su dva ugljično-dušikova prstena. Citozin, timin i uracil klasificiraju se kao pirimidini koji imaju jedan prsten ugljik-dušik kao svoju primarnu strukturu (slika 3.33). Svaki od ovih osnovnih prstenova ugljik-dušik ima različite funkcionalne skupine vezane za njega. U skraćenici molekularne biologije, dušične baze su jednostavno poznate po svojim simbolima A, T, G, C i U. DNK sadrži A, T, G i C dok RNA sadrži A, U, G i C.

Šećer pentoze u DNK je deoksiriboza, a u RNK je šećer riboza (slika 3.33). Razlika između šećera je prisutnost hidroksilne skupine na drugom ugljiku riboze i vodika na drugom ugljiku deoksiriboze. Atomi ugljika u molekuli šećera numerirani su kao 1′, 2′, 3′, 4′ i 5′ (1′ se čita kao “jedan prosti”). Ostatak fosfata je vezan za hidroksilnu skupinu 5′ ugljika jednog šećera i hidroksilnu skupinu 3′ ugljika šećera sljedećeg nukleotida, koji tvori 5′–3′ fosfodiestersku vezu. Fosfodiesterska veza ne nastaje jednostavnom reakcijom dehidracije kao druge veze koje povezuju monomere u makromolekulama: njezino stvaranje uključuje uklanjanje dviju fosfatnih skupina. Polinukleotid može imati tisuće takvih fosfodiesterskih veza.

Dvostruka spiralna struktura DNK

DNK ima strukturu dvostruke spirale (slika 3.34). Šećer i fosfat leže na vanjskoj strani zavojnice, čineći okosnicu DNK. Dušične baze su naslagane u unutrašnjosti, poput stepenica stubišta, u parovima su parovi međusobno vezani vodikovim vezama. Svaki par baza u dvostrukoj spirali odvojen je od sljedećeg para baza za 0,34 nm. Dvije niti spirale idu u suprotnim smjerovima, što znači da će 5' ugljični kraj jednog lanca biti okrenut prema 3' ugljičnom kraju odgovarajućeg lanca. (Ovo se naziva antiparalelna orijentacija i važno je za replikaciju DNK i u mnogim interakcijama nukleinskih kiselina.)

Dopuštene su samo određene vrste uparivanja baza. Na primjer, određeni purin može se upariti samo s određenim pirimidinom. To znači da se A može upariti s T, a G može upariti s C, kao što je prikazano na slici 3.35. Ovo je poznato kao osnovno komplementarno pravilo. Drugim riječima, lanci DNK međusobno su komplementarni. Ako je slijed jednog lanca AATTGGCC, komplementarni lanac bi imao slijed TTAACCGG. Tijekom replikacije DNA, svaki lanac se kopira, što rezultira dvostrukom spiralom DNK kćeri koja sadrži jedan roditeljski lanac DNA i novosintetizirani lanac.


Prihvatljivi izborni predmeti više razine za B.S., B.A. i Minor iz biologije

Neki drugi tečajevi anatomije na razini 500 su prihvatljivi, ali su obično ograničeni na profesionalne studente.

BCH 401G (3) Osnove biokemije

MI/BIO 494G (3) Imunobiologija

MI 595 (2) Imunobiološki laboratorij

MI/PAT 598 (3) Klinička mikrobiologija

PGY 412G (4) Principi ljudske fiziologije prihvatljivi su kao izborni predmet za bod iz biologije više razine SAMO AKO student NE ispuni BIO 350. NIJE zamjena za BIO 350 ili BIO430G [Računa se SAMO za studente koji su započeli program prije jesen 2017.]

PGY 417 (2) Genomika i epigenetika

PGY 431 (3) Uvod u neuroendokrinologiju

PGY 502 (5) Sustavi, stanična i molekularna fiziologija

PGY 512 (3) Evolucijska medicina

PGY 560 (1) Patofiziologija: Integrativni studij fiziologije i medicine

TOX 509 (2) Toksikologija okoliša i regulativa

Neprihvatljivi tečajevi često se pogrešno smatraju prihvatljivima:

ANA 209 (3) Principi ljudske anatomije i PGY 206 (3) Elementarna fiziologija su ne prihvatljivi izborni predmeti za smjer biologija.


Početna/ MCB137/237 - Fizička biologija stanice

Biologija je revolucionirana novim eksperimentalnim tehnikama koje su omogućile kvantitativno ispitivanje unutarnjeg rada molekula, stanica i višestaničnih organizama na načine koji su prije bili nezamislivi. Cilj ovog kolegija je odgovoriti na ovu poplavu kvantitativnih podataka kroz kvantitativne modele i korištenje biološke numeracije. Tečaj će istražiti opis širokog spektra tema iz moderne biologije koristeći jezik fizike i matematike. Jedan stil razmišljanja koji ćemo naglasiti zamišlja vrste jednostavnih proračuna koje se mogu izvesti štapom u pijesku.

Izvući ćemo primjere iz širokog raspona moderne biologije s našeg odjela i šire, uključujući staničnu biologiju (signalizacija i regulacija, pokretljivost stanica), fiziologiju (metabolizam, plivanje), razvojnu biologiju (uzorak tjelesnih planova, veličinu i broj organela i tkiva kontrolirani su), neuroznanost (akcijski potencijali i gajtiranje ionskih kanala) i evolucija (populacijska genetika) kako bi se razvili teorijski modeli koji daju precizna predviđanja o biološkim fenomenima. Ova predviđanja će se testirati kroz praktičnu analizu eksperimentalnih podataka i izvođenjem numeričkih simulacija pomoću Pythona. Fizička biologija bit će predstavljena kao uzbudljiv novi alat za nadopunu drugih pristupa unutar biologije kao što su genetika, genomika i strukturna biologija. Kolegij će studente upoznati s moćnom moći biološke računanja u znanstvenim otkrićima i omogućiti im korištenje ovih alata u vlastitim budućim istraživanjima.

Voditelj tečaja: Hernan Garcia ([email protected]). Radno vrijeme: srijedom od 15 do 16 sati.

Tečaj GSI: Yang Joon Kim ([email protected], radno vrijeme: utorkom 17:00 do 18:00, & Jiaxi( Jake) Zhao (ji[email protected], radno vrijeme: srijedom 11:00 do 12:00).

BILJEŠKA: Radi transparentnosti, umjesto da šaljete e-poštu Hernanu, Yang Joonu ili Jakeu, potičemo vas da nam pošaljete poruku putem web stranice tečaja Piazza o svim pitanjima u vezi s domaćim zadaćama i logistikom nastave.

Struktura kolegija

Razred u cjelini sastajat će se dva puta tjedno po sat i pol. Ovo vrijeme bit će posvećeno predavanjima, raspravama i praktičnim aktivnostima uključujući Python vježbe. Nadalje, sat će biti podijeljen na tjedne jednosatne laboratorijske sesije. Tijekom ovih laboratorijskih sesija studenti će blisko surađivati ​​s GSI-ima kako bi implementirali koncepte koje su naučili u razredu u kontekstu različitih bioloških problema. Domaća zadaća će se davati svaki tjedan i predstavljat će 75% konačne ocjene. Dva puta tijekom semestra studenti će izraditi projekt. Prvi projekt bit će pismeni zadatak, dok će drugi projekt biti prezentiran na nastavi. Ovi projekti će predstavljati 25% konačne ocjene.

Za studente preddiplomskog studija (MCB137L), projekti će se sastojati od provođenja procjene biološkog fenomena od interesa u stilu predstavljenom u nastavi. Ove će prezentacije trajati pet minuta.

Za studente diplomskog studija (MCB237L) projekt će se sastojati od predstavljanja teorijskog modela razvijenog u nedavnom radu po njihovom izboru razredu. Ove će prezentacije trajati deset minuta.


B3.1 – Biološke molekule

Sve tri biomolekule sadrže ugljik, vodik i kisik.

Proteini također sadrže dušik. Proteini ponekad sadrže i sumpor i fosfor.

  1. Navedite da su velike molekule napravljene od manjih molekula, ograničeno na:
    • Škrob i glikogen iz glukoze
    • Proteini iz aminokiselina
    • Masti i ulja iz masnih kiselina i glicerola

Polimeri su velike molekule napravljene od malih, sličnih molekula (često se nazivaju podjedinicama).

U slučaju ugljikohidrata, škrob i glikogen su velike polimerne molekule napravljene od glukoze.

Napomena: najjednostavniji šećer je molekula glukoze (C6H12O6).

U slučaju proteina, aminokiseline su monomeri.

Različite aminokiseline se međusobno vežu kako bi tvorile lance poznate kao peptidi. Veze između ovih aminokiselina poznate su kao peptidne veze. Ovi peptidi se spajaju i tvore proteine ​​kao što su enzimi.

Najčešća vrsta masti i ulja su trigliceridi. Triglicerid se sastoji od tri molekule masnih kiselina koje su vezane za molekulu glicerola. Veza između masne kiseline i molekule glicerola poznata je kao esterska veza. Budući da podjedinice u mastima i uljima nisu sve slične, nisu poznate kao polimeri – nisu napravljene od sličnih podjedinica (masne kiseline i glicerol su zapravo prilično različite).

Masti su trigliceridi koji su čvrsti na rtp (sobna temperatura i tlak). Zapamtite, rtp je temperatura od 20 o C i tlak od 1 atm.

  1. Opišite upotrebu:
    • Otopina joda za ispitivanje škroba

Ovaj test je super jednostavan! Sve što treba učiniti je dodati nekoliko kapi joda u testnu otopinu/testni materijal. Ako sadrži škrob, otopina će postati plavo-crna, ako ne, ostat će narančasto-smeđe boje (boja joda).

Poznatom volumenu ispitne otopine dodajete jednak volumen Benedictovog reagensa/otopine. Promiješajte i potražite bilo kakve promjene boje. Ako nema, pokušajte ga zagrijati u toploj vodenoj kupelji (oko 80 o C) i potražite promjene boje. Ako nema promjena, u otopini nema redukcijskih šećera.

Benediktov reagens je plave boje. Ako ima šećera, promijenit će se iz plave u zelenu, u žutu, u narančastu, u crvenu (boje vatre). Zelena znači da postoje samo tragovi redukcijskih šećera, a crvena znači da otopina ima visoku koncentraciju reducirajućih šećera.

Napomena: saharoza nije redukcijski šećer.

Biuret reagens je mješavina dviju kemikalija - bakrenog sulfata (CuSO4) pomiješan s natrijevim hidroksidom (NaOH) ili kalijevim hidroksidom (KOH).

Biuret test se radi kako bi se pokazalo prisutnost peptidnih veza. Zapamtite, peptidne veze su veze koje povezuju aminokiseline zajedno u proteinu. Ako su prisutne peptidne veze, plavi biuret reagens će postati ljubičasti ili ljubičasti.

Za provođenje testa jednostavno dodajte biuretni reagens u testnu otopinu. (Napomena, ako je ispitivani materijal čvrst, a ne tekući, zdrobite ga i pomiješajte s destiliranom vodom da nastane otopina). Volumen biuretnog reagensa koji dodajete trebao bi biti isti kao i volumen ispitne otopine u koju ga dodajete.

U nekim slučajevima nećete dobiti gotovu miješanu otopinu reagensa biureta. U ovom slučaju,

Izmjerite poznati volumen ispitne otopine u epruvetu. Trebalo bi biti dovoljno oko 1 cm 3. Dodajte isti volumen NaOH (ili KOH) u epruvetu i promiješajte.

Dodajte nekoliko kapi CuSO4 otopine, protresti nakon svake kapi.

Nakon što ste završili test, promatrajte boju otopine. Ako je ljubičasta ili ljubičasta, u otopini postoje peptidne veze, tako da vjerojatno postoje proteini u otopini.

I ovaj test je prilično jednostavan! Ispitni uzorak dodajete u koncentriranu otopinu etanola. Dobivenu smjesu stavite u epruvetu s destiliranom vodom, zatvorite je i protresite. Ako se stvori zamućena emulzija, masti su prisutne ako ne, nema masti.

Voda je izuzetno važna kao otapalo. Sve reakcije u našem tijelu odvijaju se u vodi, naše stanice su u prosjeku 70% vode, tvari se transportiraju po našem tijelu nakon što su otopljene u vodi itd.


Sadržaj

Linus Carl Pauling rođen je 28. veljače 1901. u Portlandu, Oregon, [14] [15] prvorođeno dijete Hermana Henryja Williama Paulinga (1876.–1910.) i Lucy Isabelle "Belle" Darling (1881.–1926.). [16] Nazvan je "Linus Carl", u čast Lucynog oca, Linusa, i Hermanovog oca, Carla. [17] Otac mu je bio Nijemac dok mu je majka bila Engleskinja.

Godine 1902., nakon što mu je rođena sestra Pauline, Paulingovi roditelji odlučili su se odseliti iz Portlanda kako bi pronašli pristupačniji i prostraniji stambeni prostor od svog jednosobnog stana. [18] Lucy je ostala s muževim roditeljima u Lake Oswego sve dok Herman nije doveo obitelj u Salem, gdje je kratko radio kao trgovački putnik za tvrtku Skidmore Drug Company. U roku od godinu dana od Lucilinog rođenja 1904., Herman Pauling preselio je svoju obitelj na jezero Oswego, gdje je otvorio vlastitu drogeriju. [18] Preselio je svoju obitelj u Condon, Oregon, 1905. [19] Do 1906. Herman Pauling je patio od ponavljajućih bolova u trbuhu. Umro je od probušenog čira 11. lipnja 1910., ostavljajući Lucy da se brine o Linusu, Lucile i Pauline. [20]

Pauling pripisuje svoj interes da postane kemičar zadivljen eksperimentima koje je proveo prijatelj, Lloyd A. Jeffress, koji je imao mali pribor za kemijski laboratorij. [21] Kasnije je napisao: "Jednostavno sam bio zadivljen kemijskim fenomenima, reakcijama u kojima se pojavljuju tvari, često s nevjerojatno različitim svojstvima i nadao sam se da ću naučiti sve više i više o ovom aspektu svijeta." [22]

U srednjoj školi Pauling je provodio kemijske eksperimente hvatajući opremu i materijal iz napuštene čeličane. Sa starijim prijateljem, Lloydom Simonom, Pauling je postavio Palmon Laboratories u Simonovom podrumu. Obratili su se lokalnim mljekarama nudeći uzimanje uzoraka maslaca po jeftinim cijenama, ali mljekari su bili oprezni da povjeruju taj zadatak dvojici dječaka i posao je završio neuspjehom. [23]

S 15 godina maturant je imao dovoljno kredita za upis na Državno sveučilište Oregon (OSU), tada poznato kao Oregon Agricultural College. [24] U nedostatku dva tečaja američke povijesti potrebnih za njegovu srednju školsku diplomu, Pauling je pitao ravnatelja škole može li te tečajeve pohađati istodobno tijekom proljetnog semestra. Zanijekao, napustio je Washington High School u lipnju bez diplome. [25] Škola mu je dodijelila počasnu diplomu 45 godina kasnije, nakon što je dobio dvije Nobelove nagrade. [8] [26] [27]

Pauling je imao brojne poslove kako bi zaradio novac za svoje buduće troškove fakulteta, uključujući rad na pola radnog vremena u trgovini za 8 dolara tjedno (što odgovara 190 dolara 2020.). Njegova majka dogovorila je razgovor s vlasnikom niza proizvodnih pogona u Portlandu, gospodinom Schwietzerhoffom, koji ga je zaposlio kao pripravnika strojara uz plaću od 40 dolara mjesečno (što odgovara 950 dolara 2020.). To je ubrzo podignuto na 50 dolara mjesečno. [28] Pauling je također postavio fotografski laboratorij s dva prijatelja. [29] U rujnu 1917. Pauling je konačno primljen na Sveučilište Oregon State. Odmah je dao otkaz na poslu strojara i o svojim planovima obavijestio majku, koja nije vidjela smisla u fakultetskom obrazovanju. [30]

Visoko obrazovanje Uredi

U svom prvom semestru Pauling je upisao dva kolegija iz kemije, dva iz matematike, mehaničko crtanje, uvod u rudarstvo i uporabu eksploziva, modernu englesku prozu, gimnastiku i vojnu vježbu. [31] Bio je aktivan u životu kampusa i osnovao je školsko poglavlje bratstva Delta Upsilon. [32] Nakon svoje druge godine planirao je zaposliti se u Portlandu kako bi pomogao uzdržavati svoju majku. Fakultet mu je ponudio mjesto predavača kvantitativne analize, kolegij koji je sam upravo završio. Radio je četrdeset sati tjedno u laboratoriju i učionici i zarađivao 100 dolara mjesečno (što odgovara 1300 dolara 2020.), što mu je omogućilo nastavak studija. [33]

U posljednje dvije godine u školi Pauling je postao svjestan rada Gilberta N. Lewisa i Irvinga Langmuira o elektronskoj strukturi atoma i njihovom povezivanju u molekule. [33] Odlučio je svoje istraživanje usredotočiti na to kako su fizikalna i kemijska svojstva tvari povezana sa strukturom atoma od kojih se sastoje, postavši jedan od utemeljitelja nove znanosti kvantne kemije.

Profesor inženjerstva Samuel Graf odabrao je Paulinga za svog asistenta u nastavi na tečaju mehanike i materijala. [34] [35] [36] Tijekom zime svoje završne godine, Pauling je predavao tečaj kemije za predmete iz ekonomije doma. Na jednom od tih predavanja Pauling je upoznao svoju buduću suprugu Avu Helen Miller. [35] : 41 [37] [38] [39]

Godine 1922. Pauling je diplomirao kemijsko inženjerstvo. Nastavio je postdiplomski studij na California Institute of Technology (Caltech) u Pasadeni u Kaliforniji, pod vodstvom Roscoea Dickinsona i Richarda Tolmana. [1] Njegovo diplomsko istraživanje uključivalo je korištenje difrakcije rendgenskih zraka za određivanje strukture kristala. Objavio je sedam radova o kristalnoj strukturi minerala dok je bio na Caltechu. Doktorirao je fizičku kemiju i matematičku fiziku, [3] summa cum laude, 1925. [40]

Godine 1926. Pauling je dobio Guggenheimovu stipendiju za putovanje u Europu, na studij kod njemačkog fizičara Arnolda Sommerfelda u Münchenu, danskog fizičara Nielsa Bohra u Kopenhagenu i austrijskog fizičara Erwina Schrödingera u Zürichu. Sva trojica bili su stručnjaci za novo područje kvantne mehanike i druge grane fizike. [2] Pauling se zainteresirao za to kako bi se kvantna mehanika mogla primijeniti u njegovom odabranom polju interesa, elektroničkoj strukturi atoma i molekula. U Zürichu je Pauling također bio izložen jednoj od prvih kvantnomehaničkih analiza vezanja u molekuli vodika, koju su napravili Walter Heitler i Fritz London. [41] Pauling je posvetio dvije godine svog europskog putovanja ovom radu i odlučio ga staviti u fokus svojih budućih istraživanja. Postao je jedan od prvih znanstvenika na području kvantne kemije i pionir u primjeni kvantne teorije na strukturu molekula. [42]

Godine 1927. Pauling je preuzeo novo mjesto docenta na Caltechu za teorijsku kemiju. [43] Svoju fakultetsku karijeru započeo je s vrlo produktivnih pet godina, nastavljajući sa svojim istraživanjima rendgenskih kristala i također izvodeći kvantnomehaničke proračune na atomima i molekulama. U tih pet godina objavio je otprilike pedeset radova i stvorio pet pravila danas poznatih kao Paulingova pravila. [44] [45] Do 1929. unaprijeđen je u izvanrednog profesora, a do 1930. u redovitog profesora. [43] Godine 1931., Američko kemijsko društvo dodijelilo je Paulingu Langmuirovu nagradu za najznačajnije djelo u čistoj znanosti osobe mlađe od 30 godina. [46] Sljedeće godine Pauling je objavio ono što je smatrao svojim najvažnijim radom, u kojem je prvi izložio koncept hibridizacije atomskih orbitala i analizirao tetravalentnost atoma ugljika. [47]

Na Caltechu, Pauling je sklopio blisko prijateljstvo s teoretskim fizičarem Robertom Oppenheimerom, koji je dio svog istraživačkog i nastavnog rasporeda proveo izvan U.C. Berkeley na Caltechu svake godine. [48] ​​[49] Pauling je također bio povezan s UC Berkeley kao gostujući predavač fizike i kemije od 1929. do 1934. [50] Oppenheimer je čak dao Paulingu zadivljujuću osobnu kolekciju minerala. [51] Dvojica muškaraca planirala su zajednički napad na prirodu kemijske veze: očito će Oppenheimer dati matematiku, a Pauling tumačiti rezultate. Njihov se odnos pogoršao kada je Oppenheimer pokušao progoniti Paulingovu suprugu Avu Helen. Kad je Pauling bio na poslu, Oppenheimer je došao u njihov dom i izbacio poziv Avi Helen da mu se pridruži na sastanku u Meksiku. Odlučno je odbila, a incident je prijavila Paulingu. Odmah je prekinuo vezu s Oppenheimerom. [48] ​​: 152 [49]

U ljeto 1930. Pauling je napravio još jedno europsko putovanje, tijekom kojeg je od Hermana Francisa Marka naučio o difrakciji elektrona u plinskoj fazi. Nakon povratka, sa svojim učenikom, Lawrenceom Olinom Brockwayem, na Caltechu je napravio instrument za difrakciju elektrona i koristio ga za proučavanje molekularne strukture velikog broja kemijskih tvari. [52]

Pauling je uveo koncept elektronegativnosti 1932. [53] Koristeći različita svojstva molekula, kao što su energija potrebna za prekid veze i dipolni momenti molekula, uspostavio je skalu i pridruženu numeričku vrijednost za većinu elemenata – Paulingova skala elektronegativnosti – koja je korisna u predviđanju prirode veza između atoma u molekulama. [54]

Godine 1936. Pauling je unaprijeđen u predsjednika Odjela za kemiju i kemijsko inženjerstvo na Caltechu i na mjesto direktora kemijskih laboratorija Gates i Crellin. Zadržat će obje pozicije do 1958. [43] Pauling je također proveo godinu dana 1948. na Sveučilištu u Oxfordu kao gostujući profesor Georgea Eastmana i suradnik Balliola. [55]

Priroda kemijske veze Uredi

U kasnim 1920-ima Pauling je počeo objavljivati ​​radove o prirodi kemijske veze. Između 1937. i 1938. preuzeo je poziciju nerezidentnog predavača kemije Georgea Fischera Bakera na Sveučilištu Cornell. Dok je bio u Cornellu, održao je niz od devetnaest predavanja [56] i završio većinu svog poznatog udžbenika Priroda kemijske veze. [57] [58] : Predgovor Temelji se prvenstveno na njegovom radu na ovom području da je dobio Nobelovu nagradu za kemiju 1954. "za svoja istraživanja prirode kemijske veze i njezine primjene na razjašnjavanje strukture kompleksa tvari". [8] Paulingova knjiga smatrana je "najutjecajnijom knjigom o kemiji ovog stoljeća i njenom učinkovitom biblijom". [59] U 30 godina nakon što je prvo izdanje objavljeno 1939., knjiga je citirana više od 16 000 puta. I danas mnogi suvremeni znanstveni radovi i članci u važnim časopisima citiraju ovaj rad, više od sedamdeset godina nakon prve objave. [60]

Dio Paulingovog rada o prirodi kemijske veze doveo je do njegovog uvođenja koncepta orbitalne hibridizacije. [61] Iako je normalno misliti da su elektroni u atomu opisani orbitalama tipa kao što su s i str, ispada da je u opisivanju veza u molekulama bolje konstruirati funkcije koje imaju neka od svojstava svake od njih. Tako se jedna 2s i tri 2p orbitale u atomu ugljika mogu (matematički) 'miješati' ili kombinirati kako bi se dobile četiri ekvivalentne orbitale (zvane sp 3 hibridne orbitale), koje bi bile prikladne orbitale za opisivanje ugljikovih spojeva poput metana ili 2s orbitala se može kombinirati s dvije od 2p orbitala kako bi se dobile tri ekvivalentne orbitale (zvane sp 2 hibridne orbitale), a preostala 2p orbitala nije hibridizirana, što bi bile prikladne orbitale za opisivanje određenih nezasićenih ugljikovih spojeva kao što je etilen. [58] : 111–120 Druge hibridizacijske sheme također se nalaze u drugim vrstama molekula. Drugo područje koje je istraživao bio je odnos između ionske veze, gdje se elektroni prenose između atoma, i kovalentne veze, gdje se elektroni dijele između atoma na ravnopravnoj osnovi. Pauling je pokazao da su to samo ekstremi i da je za većinu stvarnih slučajeva vezanja kvantno-mehanička valna funkcija za polarnu molekulu AB kombinacija valnih funkcija za kovalentne i ionske molekule. [45] : 66 Ovdje Paulingova elektronegativnost Koncept je posebno koristan jer će razlika elektronegativnosti između para atoma biti najsigurniji prediktor stupnja ionnosti veze. [62]

Treća tema koju je Pauling napao pod općim naslovom "priroda kemijske veze" bilo je objašnjenje strukture aromatskih ugljikovodika, posebice prototipa, benzena. [63] Najbolji opis benzena dao je njemački kemičar Friedrich Kekulé. On je to tretirao kao brzu međupretvorbu između dviju struktura, svaka s naizmjeničnim jednostrukim i dvostrukim vezama, ali s dvostrukim vezama jedne strukture na mjestima gdje su jednostruke veze bile u drugoj. Pauling je pokazao da je ispravan opis temeljen na kvantnoj mehanici posredna struktura koja je mješavina svake od njih. Struktura je bila superpozicija struktura, a ne brza međukonverzija između njih. Kasnije je na ovu pojavu primijenjen naziv "rezonancija". [64] U određenom smislu, ovaj fenomen nalikuje onima hibridizacije i također polarnog povezivanja, oba gore opisana, jer sva tri fenomena uključuju kombiniranje više od jedne elektroničke strukture kako bi se postigao srednji rezultat.

Ionske kristalne strukture Uredi

Godine 1929. Pauling je objavio pet pravila koja pomažu predvidjeti i objasniti kristalne strukture ionskih spojeva. [65] [45] Ova pravila se tiču ​​(1) omjera radijusa kationa i radijusa aniona, (2) čvrstoće elektrostatičke veze, (3) dijeljenja uglova, rubova i strana poliedra, (4) kristala koji sadrže različite katione, i (5) pravilo štedljivosti.

Biološke molekule Uredi

Sredinom 1930-ih, Pauling je, pod snažnim utjecajem biološki orijentiranih prioriteta financiranja Warrena Weavera iz Rockefellerove zaklade, odlučio krenuti u nova područja interesa. [66] Iako je Paulingov rani interes bio usredotočen gotovo isključivo na anorganske molekularne strukture, povremeno je razmišljao o molekulama od biološke važnosti, dijelom zbog Caltechove rastuće snage u biologiji. Pauling je komunicirao s velikim biolozima kao što su Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhanski, Calvin Bridges i Alfred Sturtevant. [67] Njegov rani rad na ovom području uključivao je proučavanje strukture hemoglobina s njegovim učenikom Charlesom D. Coryellom. Pokazao je da molekula hemoglobina mijenja strukturu kada dobije ili izgubi atom kisika. [67] Kao rezultat ovog opažanja, odlučio je provesti temeljitiju studiju strukture proteina općenito. Vratio se svojoj ranijoj upotrebi analize difrakcije rendgenskih zraka. No, proteinske strukture bile su daleko manje podložne ovoj tehnici od kristalnih minerala iz njegova prijašnjeg rada. Najbolje rendgenske slike proteina u 1930-ima napravio je britanski kristalograf William Astbury, ali kada je Pauling 1937. pokušao kvantno mehanički objasniti Astburyjeva opažanja, nije mogao. [68]

Paulingu je trebalo jedanaest godina da objasni problem: njegova matematička analiza bila je točna, ali Astburyjeve slike snimljene su na takav način da su molekule proteina bile nagnute od svojih očekivanih položaja. Pauling je formulirao model za strukturu hemoglobina u kojem su atomi raspoređeni u spiralni uzorak i primijenio ovu ideju na proteine ​​općenito.

Godine 1951., na temelju struktura aminokiselina i peptida i planarne prirode peptidne veze, Pauling, Robert Corey i Herman Branson ispravno su predložili alfa spiralu i beta ploču kao primarne strukturne motive u sekundarnoj strukturi proteina. [69] [70] Ovaj rad je ilustrirao Paulingovu sposobnost nekonvencionalnog razmišljanja o središnjoj strukturi bila je neortodoksna pretpostavka da jedan zavoj spirale može sadržavati necijeli broj aminokiselinskih ostataka za alfa spiralu, to je 3,7 aminokiselinskih ostataka po okretu.

Pauling je tada predložio da je deoksiribonukleinska kiselina (DNK) trostruka spirala [71] [72] njegov model je sadržavao nekoliko osnovnih pogrešaka, uključujući prijedlog neutralnih fosfatnih skupina, ideju koja je bila u sukobu s kiselošću DNK. Sir Lawrence Bragg bio je razočaran što je Pauling pobijedio u utrci za pronalaženje strukture alfa spirale proteina. Braggov tim napravio je temeljnu pogrešku u izradi svojih modela proteina ne prepoznajući planarnu prirodu peptidne veze. Kada se u laboratoriju Cavendish saznalo da Pauling radi na molekularnim modelima strukture DNK, Jamesu Watsonu i Francisu Cricku dopušteno je da naprave molekularni model DNK. Kasnije su imali koristi od neobjavljenih podataka Mauricea Wilkinsa i Rosalind Franklin s King's Collegea koji su pokazali dokaze za helix i planarnu bazu koja se slaže duž osi zavojnice. Početkom 1953. Watson i Crick predložili su ispravnu strukturu za dvostruku spiralu DNK. Pauling je kasnije naveo nekoliko razloga kako bi objasnio kako je bio zaveden u vezi sa strukturom DNK, među kojima su pogrešni podaci o gustoći i nedostatak visokokvalitetnih fotografija rendgenske difrakcije. Dok je Pauling istraživao problem, Rosalind Franklin u Engleskoj stvarala je najbolje slike na svijetu. Oni su bili ključni za Watsonov i Crickov uspjeh. Pauling ih nije vidio prije nego što je osmislio svoju pogrešnu strukturu DNK, iako je njegov pomoćnik Robert Corey vidio barem neke od njih, dok je zauzeo Paulingovo mjesto na konferenciji o proteinima u Engleskoj u ljeto 1952. godine. Pauling je bio spriječen da dođe jer mu je State Department uskratio putovnicu zbog sumnje da gaji komunističke simpatije. To je dovelo do legende da je Pauling propustio strukturu DNK zbog tadašnje politike (to je bilo na početku McCarthyjevog razdoblja u Sjedinjenim Državama). Politika nije igrala kritičnu ulogu. Ne samo da je Corey tada vidio slike, već je i sam Pauling u roku od nekoliko tjedana vratio putovnicu i obilazio engleske laboratorije mnogo prije nego što je napisao svoj DNK dokument. Imao je dovoljno prilika posjetiti Franklinov laboratorij i vidjeti njezin rad, ali je odlučio da to ne učini. [48] ​​: 414–415

Pauling je također proučavao enzimske reakcije i među prvima je istaknuo da enzimi izazivaju reakcije stabilizirajući prijelazno stanje reakcije, što je gledište koje je ključno za razumijevanje njihovog mehanizma djelovanja. [73] On je također bio među prvim znanstvenicima koji su pretpostavili da će vezanje antitijela na antigene biti posljedica komplementarnosti njihovih struktura. [74] Na isti način, s fizičarem koji je postao biolog Max Delbrück, napisao je rani rad u kojem je tvrdio da je replikacija DNK vjerojatno posljedica komplementarnosti, a ne sličnosti, kao što je sugeriralo nekoliko istraživača. To se jasno pokazalo u modelu strukture DNK koji su Watson i Crick otkrili. [75]

Molekularna genetika Uredi

U studenom 1949. Pauling, Harvey Itano, S. J. Singer i Ibert Wells objavili su "Anemija srpastih stanica, molekularna bolest" [76] u časopisu Znanost. Bio je to prvi dokaz da je ljudska bolest uzrokovana abnormalnim proteinom, a anemija srpastih stanica postala je prva bolest shvaćena na molekularnoj razini. (Međutim, to nije bila prva demonstracija da se elektroforezom mogu razlikovati varijante oblika hemoglobina, što su nekoliko godina ranije pokazali Maud Menten i suradnici). [77] Koristeći elektroforezu, demonstrirali su da osobe s bolešću srpastih stanica imaju modificirani oblik hemoglobina u svojim crvenim krvnim stanicama, te da osobe sa obilježjem srpastih stanica imaju normalne i abnormalne oblike hemoglobina. Ovo je bila prva demonstracija koja je uzročno povezivala abnormalni protein s bolešću, a također i prva demonstracija da mendelsko nasljeđivanje određuje specifična fizička svojstva proteina, a ne samo njihovu prisutnost ili odsutnost – zora molekularne genetike. [78]

Njegov uspjeh s anemijom srpastih stanica naveo je Paulinga da nagađa da bi brojne druge bolesti, uključujući mentalne bolesti poput shizofrenije, mogle proizaći iz pogrešne genetike. Kao predsjednik Odjela za kemiju i kemijsko inženjerstvo i direktor kemijskih laboratorija Gates i Crellin, potaknuo je zapošljavanje istraživača s kemijsko-biomedicinskim pristupom mentalnim bolestima, smjerom koji nije uvijek popularan među etabliranim kemičarima Caltecha. [79] : 2

Godine 1951. Pauling je održao predavanje pod naslovom "Molekularna medicina". [80] Kasnih 1950-ih, Pauling je proučavao ulogu enzima u funkciji mozga, vjerujući da mentalne bolesti mogu biti dijelom uzrokovane disfunkcijom enzima.

Struktura atomske jezgre Uredi

Pauling je 16. rujna 1952. otvorio novu istraživačku bilježnicu s riječima "Odlučio sam napasti problem strukture jezgri". Dana 15. listopada 1965. Pauling je objavio svoj model atomske jezgre zatvorenog sferona u dva ugledna časopisa, Znanost i Zbornik Nacionalne akademije znanosti. [81] [82] Gotovo tri desetljeća, sve do svoje smrti 1994., Pauling je objavio brojne radove o svom modelu klastera sferona. [81] [83] [84] [85] [86] [87]

Osnovna ideja iza Paulingovog modela sferona je da se jezgra može promatrati kao skup "klastera nukleona". Osnovni nukleonski skupovi uključuju deuteron [np], helion [pnp] i triton [npn]. Parne jezgre su opisane kao sastavljene od nakupina alfa čestica, kao što se često radilo za lake jezgre. [88] Pauling je pokušao izvesti strukturu ljuske jezgri iz čistih geometrijskih razmatranja vezanih za Platonova tijela, a ne polazeći od neovisnog modela čestica kao u uobičajenom modelu ljuske. U intervjuu danom 1990. Pauling je komentirao svoj model: [89]

Nedavno sam pokušavao odrediti detaljne strukture atomskih jezgri analizirajući vibracijske zavoje osnovnog stanja i pobuđenog stanja, kao što je uočeno eksperimentalno. Čitajući fizičku literaturu, Physical Review Letters i druge časopise, znam da su mnogi fizičari zainteresirani za atomske jezgre, ali nijedan od njih, koliko sam uspio otkriti, nije napadao problem na isti način na koji sam ja napadaj ga. Zato se samo krećem svojom brzinom, praveći izračune.

Ratni rad Uredi

Pauling je bio praktički apolitičan sve do Drugog svjetskog rata. Na početku projekta Manhattan Robert Oppenheimer ga je pozvao da bude zadužen za kemijski odjel projekta. Međutim, on je to odbio, ne želeći iskorijeniti svoju obitelj. [90]

Pauling je, međutim, radio na istraživanju za vojsku. Bio je glavni istražitelj na 14 ugovora OSRD-a. [91] Odbor za istraživanje nacionalne obrane sazvao je sastanak 3. listopada 1940., želeći instrument koji bi mogao pouzdano mjeriti sadržaj kisika u mješavini plinova, kako bi mogli mjeriti uvjete kisika u podmornicama i zrakoplovima. Kao odgovor Pauling je dizajnirao Paulingov mjerač kisika, koji je razvio i proizveo Arnold O. Beckman, Inc. Nakon rata, Beckman je prilagodio analizatore kisika za korištenje u inkubatorima za prijevremeno rođene bebe. [92] : 180–186 [93]

Godine 1942. Pauling je uspješno podnio prijedlog o "Kemijskom tretmanu proteinskih otopina u pokušaju pronalaženja zamjene za ljudski serum za transfuzije". Njegova projektna skupina, u kojoj su bili J.B. Koepfli i Dan Campbell, razvila je moguću zamjenu za ljudsku krvnu plazmu u transfuzijama: polioksi želatinu (Oxypolygelatin). [94] [95]

Drugi ratni projekti s izravnijom vojnom primjenom uključivali su rad na eksplozivima, raketnim pogonima i patent za oklopnu granatu. U listopadu 1948. Pauling je odlikovan predsjedničkom medaljom za zasluge od strane predsjednika Harryja S. Trumana. Navod mu pripisuje zasluge za njegov "maštovit um", "briljantan uspjeh" i "iznimno zaslužno ponašanje u obavljanju izvanrednih usluga. [96] [97] [98] Godine 1949. služio je kao predsjednik Američkog kemijskog društva. [99]

Nuklearni aktivizam Uredi

Posljedice projekta Manhattan i pacifizam njegove supruge Ave duboko su promijenili Paulingov život i on je postao mirovni aktivist.

U lipnju 1945. započeo je "May-Johnson Bill" [100] [101] [102] koji će postati Zakon o atomskoj energiji iz 1946. (potpisan 1. kolovoza 1946.). U studenom 1945. Pauling je razgovarao s Nezavisnim građanskim odborom za umjetnost, znanost i profesiju (ICCASP) o atomskom oružju ubrzo nakon toga, supruga Ava i on prihvatili su članstvo. [103] 21. siječnja 1946. grupa se sastala kako bi razgovarala o akademskoj slobodi, tijekom čega je Pauling rekao: "Naravno, uvijek postoji prijetnja akademskoj slobodi – kao što postoji i drugim aspektima slobode i prava pojedinca, u stalnim napadima koji se vrše na ovu slobodu, ta prava, od strane sebičnih, pretjerano ambicioznih, zabludjelih, beskrupuloznih, koji nastoje ugnjetavati veliko čovječanstvo kako bi oni sami mogli profitirati – a mi moramo uvijek budite na oprezu protiv ove prijetnje i morate se boriti s njom energično kada postane opasna." [103]

Godine 1946. pridružio se Komitetu za hitne slučajeve atomskih znanstvenika, kojim je predsjedao Albert Einstein. [104] Njegova je misija bila upozoriti javnost na opasnosti povezane s razvojem nuklearnog oružja.

Njegov politički aktivizam potaknuo je američki State Department da mu uskrati putovnicu 1952. godine, kada je bio pozvan da govori na znanstvenoj konferenciji u Londonu. [105] [106] U govoru pred američkim Senatom 6. lipnja iste godine, senator Wayne Morse javno je osudio akciju State Departmenta i pozvao Odjel za putovnice da poništi svoju odluku. Pauling i njegova supruga Ava tada su dobili "ograničenu putovnicu" za sudjelovanje na spomenutoj konferenciji u Engleskoj. [107] [108] Njegova puna putovnica vraćena je 1954., neposredno prije ceremonije u Stockholmu gdje je dobio svoju prvu Nobelovu nagradu.

Pridruživši se Einsteinu, Bertrandu Russellu i osam drugih vodećih znanstvenika i intelektualaca, potpisao je Russell-Einsteinov manifest izdan 9. srpnja 1955. [109] Također je podržao Mainau deklaraciju od 15. srpnja 1955., koju su potpisala 52 dobitnika Nobelove nagrade. [110]

U svibnju 1957., radeći s profesorom Barryjem Commonerom sa Sveučilišta Washington u St. Louisu, Pauling je počeo širiti peticiju među znanstvenicima za zaustavljanje nuklearnog testiranja. [111] 15. siječnja 1958. Pauling i njegova supruga predstavili su peticiju glavnom tajniku Ujedinjenih naroda Dagu Hammarskjöldu pozivajući na prekid testiranja nuklearnog oružja. Potpisao ga je 11.021 znanstvenik iz pedeset zemalja. [112] [113]

U veljači 1958. Pauling je sudjelovao u javnoj televizijskoj debati s atomskim fizičarom Edwardom Tellerom o stvarnoj vjerojatnosti padavina koje uzrokuju mutacije. [114] Kasnije 1958. Pauling je objavio Nema više rata!, u kojem je pozvao ne samo na prestanak testiranja nuklearnog oružja nego i na kraj samog rata . Predložio je da se kao dio Ujedinjenih naroda osnuje Svjetska organizacija za istraživanje mira koja bi "napala problem očuvanja mira". [8]

Pauling je također podržao rad St. Louis Citizen's Committee for Nuclear Information (CNI). [111] Ova skupina, na čelu s Barryjem Commonerom, Eric Reissom, M. W. Friedlanderom i Johnom Fowlerom, organizirala je longitudinalno istraživanje za mjerenje radioaktivnog stroncija-90 u mliječnim zubima djece diljem Sjeverne Amerike. "Istraživanje dječjih zuba", koje je objavila dr. Louise Reiss, 1961. je pokazala da nadzemna nuklearna testiranja predstavljaju značajne rizike za javno zdravlje u obliku radioaktivnih padavina koje se šire prvenstveno mlijekom krava koje su progutale kontaminiranu travu. [115] [116] [117] Odbor za nuklearne informacije često je zaslužan za svoj značajan doprinos podržavanju zabrane testiranja, [118] kao i revolucionarno istraživanje koje je proveo dr. Reiss i "Istraživanje dječjih zuba". [119]

Pritisak javnosti i zastrašujući rezultati istraživanja CNI-ja kasnije su doveli do moratorija na nadzemna testiranja nuklearnog oružja, nakon čega je uslijedio Ugovor o djelomičnoj zabrani testiranja, koji su 1963. potpisali John F. Kennedy i Nikita Hruščov. Na dan kada je sporazum stupio na snagu, 10. listopada 1963., Odbor za Nobelovu nagradu dodijelio je Paulingu Nobelovu nagradu za mir za 1962. (Nijedna nagrada ranije nije bila dodijeljena za tu godinu.) [120] Opisali su ga kao "Linus Carl". Pauling, koji je od 1946. neprestano vodio kampanju, ne samo protiv testiranja nuklearnog oružja, ne samo protiv širenja tog naoružanja, ne samo protiv same njegove uporabe, već protiv svakog ratovanja kao sredstva za rješavanje međunarodnih sukoba." [121] Sam Pauling je priznao duboku uključenost svoje supruge Ave u mirovni rad i požalio što nije s njim dobila Nobelovu nagradu za mir. [122]

Politička kritika Uredi

Mnogi Paulingovi kritičari, uključujući znanstvenike koji su cijenili doprinose koje je dao u kemiji, nisu se slagali s njegovim političkim stavovima i vidjeli su ga kao naivnog glasnogovornika sovjetskog komunizma. Godine 1960. naređeno mu je da se pojavi pred Senatskim pododborom za unutarnju sigurnost [123] koji ga je nazvao "znanstvenim imenom broj jedan u gotovo svakoj velikoj aktivnosti komunističke mirovne ofenzive u ovoj zemlji". [124] Naslov u Život časopis je njegovu Nobelovu nagradu iz 1962. okarakterizirao kao "čudnu uvredu iz Norveške". [125] [126]

Pauling je bio česta meta Nacionalna smotra časopis. U članku pod naslovom "The Collaborators" u izdanju časopisa od 17. srpnja 1962., Pauling je spominjan ne samo kao suradnik, već i kao "suputnik" zagovornika komunizma sovjetskog stila. Godine 1965. Pauling je tužio časopis, njegovog izdavača Williama Rushera i urednika Williama F. Buckleyja Jr. za milijun dolara. Izgubio je obje tužbe za klevetu i žalbu iz 1968. godine. [127] [128] [129] [130]

Njegov mirovni aktivizam, njegova česta putovanja i njegova entuzijastična ekspanzija u kemijsko-biomedicinska istraživanja izazvali su protivljenje na Caltechu. Godine 1958. Upravni odbor Caltecha zahtijevao je da Pauling odstupi s mjesta predsjednika Odjela za kemiju i kemijsko inženjerstvo. [79] : 2 Iako je zadržao dužnost redovitog profesora, Pauling je odlučio dati ostavku s Caltecha nakon što je dobio novčanu Nobelovu nagradu za mir. Sljedeće tri godine proveo je u Centru za proučavanje demokratskih institucija (1963.–1967.). [22] Godine 1967. preselio se na Sveučilište Kalifornije u San Diegu, ali je tamo ostao samo kratko, otišao je 1969. djelomično zbog političkih napetosti s upravnim odborom iz Reaganove ere. [79] : 3 Od 1969. do 1974. prihvatio je mjesto profesora kemije na Sveučilištu Stanford. [43]

Vijetnamski ratni aktivizam Uredi

Tijekom 1960-ih, politika predsjednika Lyndona Johnsona o povećanju američkog angažmana u Vijetnamskom ratu izazvala je antiratni pokret kojemu su se Paulingovi pridružili s entuzijazmom. Pauling je osudio rat kao nepotreban i neustavan.Držao je govore, potpisivao protestna pisma i osobno komunicirao s čelnikom Sjevernog Vijetnama, Ho Chi Minhom, te dao poduži pisani odgovor predsjedniku Johnsonu. Američka vlada ignorirala je njegove napore. [131]

Pauling je dobio Međunarodnu Lenjinovu nagradu za mir od SSSR-a 1970. [124] [132] Nastavio je svoj mirovni aktivizam u sljedećim godinama. On i njegova supruga Ava pomogli su u osnivanju Međunarodne lige humanista 1974. [133] Bio je predsjednik znanstvenog savjetodavnog odbora Svjetske unije za zaštitu života i također jedan od potpisnika Dubrovačko-filadelfijske izjave iz 1974./ 1976. [134] Linus Carl Pauling je do kraja života bio počasni predsjednik i član Međunarodne akademije znanosti u Münchenu. [135]

Eugenika Uredi

Pauling je podržao ograničeni oblik eugenike sugerirajući da se ljudskim nositeljima defektnih gena daju obvezna vidljiva oznaka – kao što je tetovaža na čelu – kako bi se obeshrabrili potencijalni partneri s istim nedostatkom, kako bi se smanjio broj beba s bolestima kao što je srp stanična anemija. [136] [137]

Medicinska istraživanja i zagovaranje vitamina C Uredi

Godine 1941., u dobi od 40 godina, Paulingu je dijagnosticirana Brightova bolest, bubrežna bolest. Slijedeći preporuke Thomasa Addisa, koji je aktivno angažirao Avu Helen Pauling kao "nutricionisticu, kuharicu i na kraju kao zamjenicu 'liječnika'", Pauling je vjerovao da je u stanju kontrolirati bolest Addisovom tada neobičnom dijetom s malo proteina i bez soli i vitaminski dodaci. [139] Stoga je Paulingovo početno – i izrazito osobno – izlaganje ideji liječenja bolesti vitaminskim suplementima bilo pozitivno.

Pauling je 1965. čitao Terapija niacinom u psihijatriji Abram Hoffer i teoretizirani vitamini mogli bi imati važne biokemijske učinke koji nisu povezani s njihovom prevencijom bolesti povezanih s nedostatkom. [140] Godine 1968. Pauling je objavio kratak rad u Znanost pod naslovom "Ortomolekularna psihijatrija", [141] dajući naziv popularnom, ali kontroverznom pokretu megavitaminske terapije iz 1970-ih, i zagovarajući da "ortomolekularna terapija, osiguravanje optimalne koncentracije važnih normalnih sastojaka mozga za pojedinačnu osobu, može biti poželjni tretman za mnoge mentalno oboljele pacijente." Pauling je skovao izraz "ortomolekularni" kako bi se odnosio na praksu variranja koncentracije tvari koje su normalno prisutne u tijelu kako bi se spriječile i liječile bolesti. Njegove ideje činile su osnovu ortomolekularne medicine, koju konvencionalni medicinski stručnjaci općenito ne prakticiraju i koju su oštro kritizirali. [142] [143]

Godine 1973., s Arthurom B. Robinsonom i još jednim kolegom, Pauling je osnovao Institut za ortomolekularnu medicinu u Menlo Parku u Kaliforniji, koji je ubrzo preimenovan u Linus Pauling Institute of Science and Medicine. Pauling je vodio istraživanja o vitaminu C, ali i nastavio svoj teorijski rad u kemiji i fizici do svoje smrti. Posljednjih godina života posebno se zainteresirao za moguću ulogu vitamina C u prevenciji ateroskleroze te je objavio tri izvještaja o korištenju lizina i vitamina C za ublažavanje angine pektoris. Tijekom 1990-ih, Pauling je iznio sveobuhvatan plan za liječenje srčanih bolesti korištenjem lizina i vitamina C. 1996. godine stvorena je web stranica koja objašnjava Paulingov tretman koji je nazvao Paulingovom terapijom. Zagovornici Pauling terapije vjeruju da se bolesti srca mogu liječiti, pa čak i izliječiti korištenjem samo lizina i vitamina C i bez lijekova ili operacija na srcu. [144]

Paulingov rad na vitaminu C u njegovim kasnijim godinama izazvao je mnogo kontroverzi. Biokemičar Irwin Stone ga je prvi put upoznao s konceptom visoke doze vitamina C 1966. Nakon što se uvjerio u njegovu vrijednost, Pauling je uzimao 3 grama vitamina C svaki dan kako bi spriječio prehladu. [14] Uzbuđen vlastitim zapaženim rezultatima, istražio je kliničku literaturu i objavio Vitamin C i prehlada 1970. Započeo je dugu kliničku suradnju s britanskim kirurgom raka Ewanom Cameronom 1971. na korištenju intravenskog i oralnog vitamina C kao terapije raka za terminalne bolesnike. [145] Cameron i Pauling napisali su mnoge tehničke radove i popularnu knjigu, Rak i vitamin C, koji su raspravljali o svojim zapažanjima. Pauling je učinio vitamin C popularnim u javnosti [146] i na kraju objavio dvije studije skupine od 100 navodno terminalnih pacijenata koji su tvrdili da je vitamin C povećao preživljavanje čak četiri puta u usporedbi s neliječenim pacijentima. [147] [148]

Ponovnom procjenom tvrdnji 1982. godine utvrđeno je da skupine pacijenata zapravo nisu bile usporedive, s tim da je skupina vitamina C bila manje bolesna na ulasku u studiju, a procijenjena je kao "terminalna" mnogo ranije od skupine za usporedbu. [149] Kasnija klinička ispitivanja koja je provela Mayo Clinic također su zaključila da visoke doze (10.000 mg) vitamina C nisu bile bolje od placeba u liječenju raka i da nema koristi od visoke doze vitamina C. [150] [151] [152] Neuspjeh kliničkih ispitivanja da pokažu bilo kakvu korist rezultirao je zaključkom da vitamin C nije bio učinkovit u liječenju raka, a medicinski establišment je zaključio da su njegove tvrdnje da vitamin C može spriječiti prehladu ili liječiti rak bile nadriliječne. [14] [153] Pauling je osudio zaključke ovih studija i rukovanje završnom studijom kao "prijevaru i namjerno lažno predstavljanje", [154] [155] i kritizirao studije zbog upotrebe oralnog, a ne intravenskog vitamina C [156] ( što je bila metoda doziranja korištena za prvih deset dana Paulingove izvorne studije [153] ). Pauling je također kritizirao studije klinike Mayo jer su kontrolne skupine uzimale vitamin C tijekom ispitivanja i zato što je liječenje vitaminom C bilo kratko Pauling je zagovarao nastavak visokih doza vitamina C do kraja života oboljelog od raka, dok je klinika Mayo bolesnici u drugom ispitivanju liječeni su vitaminom C u prosjeku 2,5 mjeseca. [157] Rezultati su dugo javno raspravljani uz popriličnu ogorčenost između Paulinga i Camerona te Moertela (glavnog autora studija klinike Mayo), uz optužbe za nedolično ponašanje i znanstvenu nesposobnost s obje strane. [ potreban je citat ]

Na kraju su negativni nalazi studija Mayo Clinic okončali opće zanimanje za vitamin C kao lijek za rak. [155] Unatoč tome, Pauling je nastavio promovirati vitamin C za liječenje raka i prehlade, radeći s Institutom za postizanje ljudskog potencijala na korištenju vitamina C u liječenju djece s ozljedom mozga. [158] Kasnije je surađivao s kanadskim liječnikom Abramom Hofferom na režimu mikronutrijenata, uključujući visoke doze vitamina C, kao pomoćnu terapiju raka. [159] Pregled iz 2009. također je primijetio razlike između studija, kao što je Mayo klinika koja ne koristi intravenski vitamin C, i predložila daljnje studije o ulozi vitamina C kada se daje intravenozno. [160] Rezultati većine kliničkih ispitivanja ukazuju na to da skromna suplementacija vitamina C sama ili s drugim hranjivim tvarima ne daje nikakvu korist u prevenciji raka. [161] [162]

Pauling se oženio Avom Helen Miller 17. lipnja 1923. Brak je trajao do smrti Ave Pauling 1981. Imali su četvero djece. [163] Linus Carl Jr. (rođen 1925.) postao je psihijatar Peter (1931.–2003.), kristalograf na University College London Edward Crellin (1937.–1997.) biolog i Linda Helen (rođena 1932.) udala se za poznatog geologa Caltecha i glaciologa Barclaya Kama . [164]

Pauling je odgojen kao član Luteranske crkve, [165] ali se kasnije pridružio Unitarističkoj univerzalističkoj crkvi. [166] Dvije godine prije smrti, u objavljenom dijalogu s budističkim filozofom Daisakuom Ikedom, Pauling je javno proglasio svoj ateizam. [167]

30. siječnja 1960. Pauling i njegova supruga koristili su kolibu oko 80 milja (130 km) južno od Montereya u Kaliforniji i odlučio je prošetati obalnom stazom. Izgubio se i pokušao se popeti na stjenovitu liticu, ali je stigao do velike stijene iznad oceana oko 300 stopa (90 m). Odlučio je da je najsigurnije tamo ostati, a u međuvremenu je prijavljen nestanak. Proveo je neprospavanu noć na litici prije nego što je pronađen nakon gotovo 24 sata. [168]

Smrt i naslijeđe Uredi

Pauling je preminuo od raka prostate 19. kolovoza 1994. u 19:20 sati kod kuće u Big Suru u Kaliforniji. [13] Imao je 93 godine. [169] Grobnu oznaku za Paulinga postavila je njegova sestra Pauline na groblju Oswego Pioneer Cemetery u Lake Oswego, Oregon, ali Paulingov pepeo, zajedno s pepelom njegove supruge, nije tamo pokopan sve do 2005. [170]

Paulingova otkrića dovela su do odlučujućih doprinosa u različitim područjima, uključujući oko 350 publikacija iz područja kvantne mehanike, anorganske kemije, organske kemije, strukture proteina, molekularne biologije i medicine. [171] [172]

Njegov rad na kemijskom povezivanju označava ga kao jednog od utemeljitelja moderne kvantne kemije. [10] Priroda kemijske veze bio je standardni rad dugi niz godina, [173] a koncepti poput hibridizacije i elektronegativnosti ostaju dio standardnih udžbenika kemije. Dok njegov pristup valentnoj vezi nije kvantitativno uračunao neke karakteristike molekula, kao što je boja organometalnih kompleksa, te će kasnije biti zasjenjen teorijom molekularne orbite Roberta Mullikena, teorija valentne veze još uvijek se natječe, u svom modernom obliku. , s teorijom molekularne orbite i teorijom funkcionalne gustoće (DFT) kao načinom opisivanja kemijskih fenomena. [174] Paulingov rad na kristalnoj strukturi značajno je pridonio predviđanju i razjašnjavanju struktura složenih minerala i spojeva. [35] : 80–81 Njegovo otkriće alfa heliksa i beta ploče temeljni je temelj za proučavanje strukture proteina. [70]

Francis Crick je priznao Paulinga kao "oca molekularne biologije". [10] [175] Njegovo otkriće anemije srpastih stanica kao "molekularne bolesti" otvorilo je put prema ispitivanju genetski stečenih mutacija na molekularnoj razini. [78]

Paulingova publikacija iz 1951. s Robertom B. Coreyjem i H. R. Bransonom, "Struktura proteina: dvije spiralne konfiguracije polipeptidnog lanca povezane s vodikom", bila je ključno rano otkriće u tada novonastalom polju molekularne biologije. Ova je publikacija nagrađena nagradom Citation for Chemical Breakthrough Award od Odjela za povijest kemije Američkog kemijskog društva koja je uručena Odjelu za kemiju, Caltech, 2017. [176] [177]

Komemoracije Uredi

Sveučilište Oregon State dovršilo je izgradnju znanstvenog centra Linusa Paulinga od 77 milijuna dolara, 100.000 četvornih stopa (9.300 m 2 ) u kasnim 2000-ima, u kojem se sada nalazi većina kemijskih učionica, laboratorija i instrumenata u državi Oregon. [178]

Dana 6. ožujka 2008. Poštanska služba Sjedinjenih Država objavila je marku od 41 cent u čast Paulinga koju je dizajnirao umjetnik Victor Stabin. [179] [180] Njegov opis glasi: "Izuzetno svestran znanstvenik, strukturni kemičar Linus Pauling (1901.-1994.) osvojio je 1954. Nobelovu nagradu za kemiju za određivanje prirode kemijske veze koja povezuje atome u molekule. Njegov rad na uspostavljanju polju molekularne biologije, njegova proučavanja hemoglobina dovela su do klasifikacije anemije srpastih stanica kao molekularne bolesti." [78] Ostali znanstvenici na ovom listu maraka bili su Gerty Cori, biokemičar, Edwin Hubble, astronom, i John Bardeen, fizičar. [180]

Guverner Kalifornije Arnold Schwarzenegger i prva dama Maria Shriver objavili su 28. svibnja 2008. da će Pauling biti uvršten u Kalifornijsku kuću slavnih koja se nalazi u Kalifornijskom muzeju povijesti, žena i umjetnosti. Ceremonija uvođenja u službu održana je 15. prosinca 2008. Paulingov sin je zamoljen da prihvati tu čast umjesto njega. [181]

Proglasom guvernera Johna Kitzhabera u državi Oregon, 28. veljače nazvan je "Dan Linusa Paulinga". [182] Institut Linus Pauling još uvijek postoji, ali se preselio 1996. iz Palo Alta u Kaliforniji u Corvallis, Oregon, gdje je dio Znanstvenog centra Linusa Paulinga na Sveučilištu Oregon State. [183] ​​[184] [185] Posebne zbirke knjižnice Valley na Sveučilištu Oregon State sadrže radove Ave Helen i Linusa Paulinga, uključujući digitalizirane verzije Paulingovih četrdeset i šest istraživačkih bilježnica. [182]

1986. Caltech je obilježio Linus Pauling simpozijem i predavanjem. [186] Serija Paulingovih predavanja na Caltechu započela je 1989. predavanjem samog Paulinga. Odjel za kemiju Caltecha preimenovao je sobu 22 Gates Halla u predavaonicu Linusa Paulinga, budući da je Pauling tamo proveo toliko vremena. [187]

Ostala mjesta nazvana po Paulingu uključuju Pauling Street u Foothill Ranchu, Kalifornija [188] Linus Pauling Drive u Herculesu, Kalifornija Linus i Ava Helen Pauling Hall na Sveučilištu Soka u Americi u Aliso Viejo, Kalifornija [189] Srednja škola Linus Pauling u Corvallisu, Oregon [190] i Pauling Field, mali aerodrom smješten u Condonu, Oregon, gdje je Pauling proveo svoju mladost. [191] U Houstonu u Teksasu postoji psihodelični rock bend pod nazivom The Linus Pauling Quartet. [192]

Asteroid 4674 Pauling u unutarnjem pojasu asteroida, koji je otkrila Eleanor F. Helin, dobio je ime po Linusu Paulingu 1991. godine, na njegov 90. rođendan. [193]

Linus Torvalds, programer Linux kernela, nazvan je po Paulingu. [194]

Nobelovac Peter Agre rekao je da ga je Linus Pauling inspirirao. [195]

Pauling je tijekom svoje karijere dobio brojne nagrade i priznanja, uključujući sljedeće: [196] [43] [197]


Gledaj video: #MoreThanPhones: Mi Air Purifier. Air Quality Testing Lab (Kolovoz 2022).