EN

PřF:C6210 Biotechnologie - Informace o předmětu

C6210 Biotechnologie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2002
Rozsah
2/0/0. 3 kr. Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. Ing. Martin Mandl, CSc. (přednášející)
Garance
doc. Ing. Martin Mandl, CSc.
Ústav biochemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Základní znalosti z biochemie a enzymové kinetiky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory
předmět má 29 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem přednášky jsou biochemické a chemické principy vybraných klasických a moderních biotechnologií a základy procesů uplatňujících se ve fermentorech a dalších zařízeních sloužících k biotechnologickému využití metabolické aktivity organismů nebo enzymů. Obsah kurzu je věnován biochemii a fyziologii organismů ve vztahu k jejich využití v biotechnologii a principům vybraných biotechnologických procesů (od kvasných produktů k ochraně životního prostředí). Dále je důraz kladen zejména na kinetiku bioprocesu v jednorázovém a kontinuálním systému, interpretaci kinetických modelů v biotechnologii a mikrobiální (buněčné) fyziologii a aplikaci imobilizovaných buněk a enzymů.
Osnova
  • Mikrobiální a enzymová biotechnologie, historický přehled. Biochemie, mikrobiologie a inženýrské přístupy. Biologický materiál v biotechnologii.
  • Biochemické a chemické principy tradičních a moderních biotechnologií. Výroba piva.
  • Výroba vína.
  • Organické kyseliny, bioplyn, produkce mikrobiální biomasy jako zdroje proteinů, biohydrometalurgie, biotransformace.
  • Biotechnologie v ochraně životního prostředí. Bioremediace (těžké kovy, uhlovodíky).
  • Kultivační a produkční zařízení, laboratorní a provozní měřítko. Míchání ve fermentoru, dopad na metabolickou aktivitu organismů.
  • Sterilace, chemické a fyzikální postupy, kritéria účinnosti sterilace.
  • Aerace v bioprocesech. Teorie přestupu kyslíku.
  • Metody určení objemového koeficientu přestupu kyslíku. Parametry aerace ve fermentoru ve vztahu k spotřebě kyslíku produkčními kulturami a enzymy.
  • Jednorázová kultivace. Kinetika růstu a produkce. Modely spotřeby substrátů a tvorby produktů.
  • Kinetika odumírání a autolýzy buněk. Kinetické modely v biotechnologii a mikrobiální (buněčné) fyziologii, výběr modelu.
  • Kontinuální kultivace. Určení kinetických a fyziologických parametrů kultury v chemostatu, vztah k jednorázové kultivaci.
  • Imobilizované buňky a enzymy, principy a aplikace.
  • Bioreaktory s imobilizovanými buňkami a enzymy, kinetické přístupy.
Literatura
  • STANBURY, Peter F., Allan WHITAKER a Stephen J. HALL. Principles of fermentation technology. 2nd ed. Oxford: Pergamon, 1995. xviii, 357. ISBN 0-08-036131-5. info
  • DORAN, Pauline M. Bioprocess engineering principles. London: Academic Press, 1995. xiv, 439 s. ISBN 0-12-220856-0. info
  • KRUMPHANZL, Vladimír a Zdeněk ŘEHÁČEK. Mikrobiální technologie : buňka a techniky jejího využití. 1. vyd. Praha: Academia, 1988. 360 s., 24. info
  • ALEXANDER, Martin. Biodegradation and bioremediation. San Diego: Academic Press, 1994. 302 s. ISBN 0-12-049860-X. info
Metody hodnocení
V závěrečném hodnocení je důraz na písemné zkoušce, případná ústní zkouška je doplňujícím kritériem.
Informace učitele
http://orion.chemi.muni.cz/biochem/student.htm
Absolvent kursu získá znalosti o vybraných klasických i moderních biotechnologiích založených na použití mikroorganismů, dalších buněčných kultur a enzymů. Dále je hlavní pozornost věnována principům procesů uplatňujících se v biotechnologii (zejména v bioreaktorech) nezávisle na použitých organismech nebo enzymech. Znalost těchto procesů je využitelná v laboratorním i větším měřítku a kromě oblasti biotechnologie bude užitečná i při studiu fyziologie mikroorganismů a dalších buněčných kultur.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019.