קורסים שאינם מקנים נקודות זכות
20334 סימטריה וכירליות1
4 נקודות זכות ברמה מתקדמת ללא אפשרות לכתיבת עבודה סמינריונית
שיוך: מדעים / מדעי הטבע והחיים / כימיה
תנאי קבלה: כימיה אורגנית או כימיה אורגנית לביולוגים. וכן עמידה בדרישות האנגלית ובדרישות ההדרכה הביבליוגרפית בספרייה. ידע קודם דרוש: כימיה כללית (או כימיה כללית א + כימיה כללית ב לביולוגים, או כימיה כללית א + כימיה כללית ב), כימיה אי-אורגנית, ביוכימיה א לכימאים או ביוכימיה א, יישומי המחשב ויסודות התכנות למדעים. ידע קודם מומלץ: אלגברה לינארית לתלמידי מדעים או אלגברה לינארית 1, פרקים בכימיה פיסיקלית.
פיתוח הקורס: פרופ' ענבל טובי-ערד, ד"ר דינה יוגב-עינות, ד"ר עידו גילרי
סימטריה היא תופעת טבע רחבת היקף המאפשרת לנתח בעזרת מספר חוקים מתמטיים, עושר מרהיב ביופיו של מבנים מולקולריים. הכירליות מוסיפה נדבך רב משמעות לחקר המבנה הכימי בהיותה אחראית לתכונות שונות של חומרים הנבדלים זה מזה רק בשל היותם תמונת מראה זה של זה. הקורס סימטריה וכירליות חושף את הלומדים אל העולם המופלא של חקר הקשר בין המבנה של מולקולות לתכונותיהן.
הקורס נפתח עם מספר מצומצם של חוקים מתמטיים הלקוחים מתורת החבורות, בעזרתם נלמד לסווג מולקולות על פי תכונות הסימטריה של המבנה המרחבי שלהן ולחזות את התנהגותן תחת תנאים ספקטרליים שונים. בהמשך, היכרות עם מושגי יסוד בסטריאוכימיה תסייע לנו לבחון כיצד הסידור המרחבי של האטומים במולקולות משפיע על תכונותיהן, ולנתח את הקשר ההדוק בין חוקי הסימטריה לתנאים בהם מתרחשות תגובות פריציקליות העומדות בבסיס תהליכים כימיים רבים ומגוונים. הדיון מתרחב גם למקרים בהם הסימטריה אינה מושלמת ובדרכים לכמת תופעה זו ולקשר בינה ובין תכונות כימיות ופיסיקליות של החומר. לסיום נחשפים הסטודנטים לסימטריה של חלבונים, ולקשר בין כירליות של חומצות האמינו הבונות אותם, לבין ראשית החיים.
חומר הלימוד
חומר הלימוד מתבסס על יחידות לימוד שנכתבו במיוחד לקורס זה, אליהם מצטרפים פרקים נבחרים מתוך הספר:
Anslyn, Dennis, A. Dougherty (Eds.) Modern Physical Organic Chemistry; (University Science Books, 2006)
וכן מדריך למידה, מקראת מאמרים מהספרות המדעית ושני אתרי אינטרנט לימודיים שפותחו באו"פ:
נושאי הלימוד
-
פרק 1 אלמנטים, פעולות וחבורות סימטריה
-
פרק 2 הצגות של חבורות סימטריה
-
פרק 3 שימושים של תורת החבורות בכימיה
-
פרק 4 סטראוכימיה וכירליות
-
פרק 5 תגובות מונחות סימטריה
-
פרק 6 מדדי סימטריה רציפים
-
פרק 7 סימטריה וכירליות במערכות ביולוגיות