EN

PřF:C6210 Biotechnologie - Informace o předmětu

C6210 Biotechnologie

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012 - akreditace

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). 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
Kontaktní osoba: doc. Ing. Martin Mandl, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Základní znalosti z biochemie a enzymové kinetiky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
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 (od kvasných produktů k ochraně životního prostředí). Větší část předmětu je věnována kinetice bioprocesu v jednorázovém a kontinuálním systému, modelům růstu biomasy, spotřeby substrátů a tvorby produktů, interpretaci kinetických modelů v biotechnologii a mikrobiální (buněčné) fyziologii a problematice 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. Vybrané kvasné procesy, bioplyn, produkce mikrobiální biomasy jako zdroje proteinů, biohydrometalurgie, biotransformace.
  • Biotechnologie v ochraně životního prostředí. Bioremediace (toxické kovy, uhlovodíky).
  • Z laboratoře do praxe. 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
  • KAŠTÁNEK, František. Bioinženýrství. Vyd. 1. Praha: Academia, 2001. 334 s. ISBN 8020007687. info
  • 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
Výukové metody
Přednášky z vybraných kapitol biotechnologie. Diskuse k detailním problematikám.
Metody hodnocení
Přednášky, diskuse v hodině. Ústní zkouška. Důraz je kladen na pochopení principů.
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 dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
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 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019.