Preparatyka biotechnologiczna 2600-PBTbiot-3-S1

Przedmiot realizowany jest w formie wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych
Na wykładach zostaną omówione następujące tematy:
Szczegółowy harmonogram wykładów
I. Enzymy
1. Źródła enzymów
2. Biotechnologiczny podział enzymów
3. Technologia preparatów enzymatycznych
3.1. Selekcja szczepów
3.2. Media hodowlane
3.3. Najczęściej wykorzystywane preparaty enzymatyczne (amylolityczne, cytolityczne, pektolityczne, lipolityczne, proteolityczne)
3.4. Synteza i nadprodukcja enzymów
3.5. Wydzielanie i oczyszczanie enzymów
3.6. Formy preparatów enzymatycznych
3.7. Zastosowanie enzymów w analityce,
3.8. Metody immobilizowanie enzymów
II. Aminokwasy
1. zastosowanie poszczególnych aminokwasów
2. otrzymywanie aminokwasów:
2.1 hydroliza kwaśna lub zasadowa
2.2 synteza chemiczna
2.3 synteza enzymatyczna
2.4 biosynteza mikrobiologiczna
3. metaboliczne warunki nadprodukcji aminokwasów
III. Kwasy organiczne
1. otrzymywanie kwasów organicznych (octowy, cytrynowy, mlekowy, glukonowy)
2. Zastosowanie
IV. Związki aromatyczne
1. rodzaje związków aromatycznych (np. estry, laktony, terpeny, związki karbonylowe)
2. otrzymywanie i zastosowanie
3. naturalne substancje zapachowe pochodzenia roślinnego i zwierzęcego
V. Metody wydzielania i oczyszczania bioproduktów
1. metody wydzielania (sedymentacja, flokulacja, filtracja biomasy, wirowanie, dezintegracja ścian komórkowych)
2. oczyszczanie i zagęszczanie (zagęszczanie termiczne, ekstrakcja, metody membranowe, metody dializy, metody chromatograficzne, metody elektroforetyczne, precypitacja i krystalizacja)
VI. metody utrwalania bioproduktów
VII. modyfikacja i standaryzacja cech użytkowych
Ćwiczenia będą obejmować następujące zagadnienia:
1. Zajęcia organizacyjne. Zapoznanie z zasadami bhp w laboratorium badawczym. Omówienie warunków zaliczenia kursu. Zapoznanie z aparaturą wykorzystywaną w trakcie ćwiczeń.
2. Aminokwasy - pozyskiwanie aminokwasów z wykorzystaniem dwóch źródeł: gluten (kwaśna hydroliza) i mikroorganizmy (hodowla płynna),
3. Enzymy - wykorzystanie laktazy do otrzymywanie mleka pozbawionego laktozy; immobilizację enzymów na alginianie sodu; - wykorzystanie preparatów pektolitycznych i celulolitycznych do otrzymywania protoplastów; - izolację amylaz ze słodu jęczmiennego, ich unieruchomienie i zastosowanie do rozkładu skrobi w minireaktorze przepływowym,
4. Lipidy- izolację fosfolipidów, otrzymywanie liposomów z lecytyny,
5. Węglowodany - otrzymywanie celulozy bakteryjnej (BC), hodowla statyczna szczepu Gluconacetobacter xylinus, określenie parametrów BC,
6. Kwasy organiczne - otrzymywanie kwasu cytrynowego z Citrus limon (L.) Burm

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (65 godz.): - udział w wykładach - 15 h - udział w ćwiczeniach - 45 h - konsultacje - 5 h Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (35 godz.): - przygotowanie do ćwiczeń - 10 h - praca własna nad opracowaniem sprawozdania - 5 h - przygotowanie do zaliczenia – 20 h Łącznie: 100 godz. (4 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1- definiuje bioprodukty oraz wyjaśnia powody ich pozyskiwania z różnorodnego materiału biologicznego, K_W06, K_W13, K_W18, K_W19 W2- opisuje typowe technologie stosowane do otrzymywania: biomasy, kwasów organicznych, aminokwasów, węglowodanów, lipidów i enzymów, K_W17 W3- zna techniki służące do izolacji i identyfikacji określonych związków, K_W16

Efekty uczenia się - umiejętności

U1- izoluje bioprodukty wykorzystując dostępne na ćwiczeniach materiały biologiczne i zestawy sprzętu, K_U01, K_U11 U2- potrafi obsługiwać urządzenia pomiarowe i narzędzia laboratoryjne stosowane w laboratorium, K_U06, K_U07 U3- analizuje na bieżąco postęp w prowadzonych doświadczeniach, umie sporządzić raport i zaprezentować wyniki K_U08, K_U14

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1 – wykazuje zdolność do efektywnego wykonywania pracy doświadczalnej w zespole, K_K03, K_U04, K_K10 K2 – potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment służący realizacji określonego zadania, K_K05 K3 – potrafi określać priorytety oraz identyfikować i rozstrzygać dylematy związane z realizacją określonego zadania, K_K08 K4 – wykazuje odpowiedzialność za bezpieczeństwo pracy własnej i innych oraz za powierzony sprzęt w laboratorium, K_K09

Metody dydaktyczne

Metody dydaktyczne podające – Wykład informacyjny z elementami wykładu problemowego Metody dydaktyczne aktywizujące - Ćwiczenia laboratoryjne – ilustratywne i badawcze w oparciu o pisemne instrukcje; studenci realizują zadania indywidualnie lub w parach; zajęcia są prowadzone w grupie 8-12 osób, gdyż wymaga tego metodyka doświadczeń: dostęp do sprzętu i urządzeń laboratoryjnych, a także praca z odczynnikami chemicznymi.

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

zaliczony kurs biochemii, chemii organicznej, mikrobiologii,

Koordynatorzy przedmiotu

Adriana Szmidt-Jaworska

Kryteria oceniania

Wykład – ocena sumująca wiedzę
K_W
06, 13, 16, 17, 18, 19
Ćwiczenia – ocena sumująca wiedzę
K_W 06, 13, 16, 17, 18, 19
Ocena sumująca umiejętności i kompetencje –
K_U 01, 06, 08, 09, 11, 14
K_K 03, 04, 05, 08, 09, 10

Kryteria oceniania
Zaliczenie wykładów: warunkiem dopuszczającym do zaliczenia wykładów jest zaliczenie ćwiczeń składających się na dany przedmiot; dopuszczalne formy zaliczenia: test pojedynczego wyboru; test wielokrotnego wyboru; pytania opisowe), czas trwania zaliczenia: 120 min; wymagany próg na ocenę dostateczną - 55-60%, dostateczny plus - 61-70%, dobry - 71-80%, dobry plus 81-90%, bardzo dobry - 91-100% .

Praktyki zawodowe

nie dotyczy

Literatura

„Technologia biochemiczna” Krzysztof Szewczyk;
„Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie” Paul Singleton;
„Biotechnologia – Podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne” Aleksander Chmiel;
„Naturalne związki organiczne” Aleksander Kołodziejczyk;
„Biotechnologia mikroorganizmów – wybrane zagadnienia” pod red. Sylwii Łabużek, Davida Necklena, Joanny Radziejewskiej-Lebrecht;
„Biotechnologia żywności” pod red. Włodzimierza Bednarskiego i Arnolda Repsa
„Chemia kosmetyczna” W. Fengler, P. Szeląg
Kozik A.: Zastosowania immobilizowanych białek w biotechnologii i biochemii analitycznej. Instytut Biologii Molekularnej UJ, Kraków 1999

Literatura dostępna w bibliotece UMK oraz bibliotece Katedry Fizjologii Roślin i Biotechnologii

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2600-PBTbiot-3-S1 w USOSweb