Учебная программа дисциплины дисциплина сд. Ф. 9 Биотехнология У

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

Институт фундаментальной биологии и биотехнологии

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИФБиБТ

________________/Сапожников В.А./

«_____» _____________2008 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина СД.Ф.9 Биотехнология

Укрупненная группа 020000 – Естественные науки

Специальность 020208.65 – Биохимия

Институт фундаментальной биологии и биотехнологии

Кафедра биотехнологии

Квалификация (степень) выпускника

Специалист

Красноярск

2008

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по укрупненной группе

_________020000 – естественные науки___________________________________________

направления (специальности) ___020208.65 – биохимия______________________________

Программу составили: ____д.б.н., профессор Волова Т.Г.__________________________

Учебная программа обсуждена на заседании кафедры

__________ ______ биотехнологии_________________________________

«_____» _____ ___________ 2008 г. протокол № _____________

Заведующий кафедрой _________________________________________Т.Г. Волова

Учебная программа обсуждена на заседании НМСИ ________________________________

_____________________________________________________________________________

«_____» __________________ 20 г. протокол № _____________

Председатель НМСИ __________________________________________

Дополнения и изменения в учебной программе на 20 __/20__ учебный год.

В учебную программу вносятся следующие изменения: _____________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры

__________ ______ биотехнологии_________________________________

«____» _____________ 20__г. протокол № ________

Заведующий кафедрой _________________________________________Т.Г. Волова

Внесенные изменения УТВЕРЖДАЮ:

Директор ИФБиБТ ____________________________________ В.А. Сапожников

1 Цели и задачи изучения дисциплины

1.1 Цель преподавания дисциплины

Биотехнология — новейшее направление, объединившее и объединяющее достижения комплекса наук биологического и небиологического профиля и имеющее огромное значение для различных сфер хозяйственной деятельности человека — воспроизводства пищевых и лекарственных веществ, минерального сырья и энергетических ресурсов, рационального использования ресурсов биосферы и охраны окружающей среды.

Цель курса — дать знания о биотехнологии как о современной комплексной области деятельности, в которой новые методы современной генетики, молекулярной биологии соединены с устоявшейся практикой традиционных биотехнических технологий.

1.2 Задачи изучения дисциплины

Формирование у студентов знаний и умений в сфере современных целей и задач биотехнологии, современных методов, основных направлений и перспектив развития; возможностей применения биотехнологии в промышленной микробиологии, инженерной энзимологии, генетической и клеточной инженерии и других хозяйственных целях. В результате освоения дисциплины студенты получают знания научных основ биотехнологии; основных направлений производства полезных веществ; основ инженерной энзимологии; методов и возможностей генной и клеточной инженерии; основ технологической биоэнергетики и биологической переработки сырья; основ экологической биотехнологии. Формируются умения и навыки ориентироваться в современных направлениях и методах биотехнологии; использовать знания о биотехнологии при изучении специальных дисциплин; применять полученные знания в рациональном использовании природных ресурсов и охране окружающей среды.

1.3 Межпредметная связь

Дисциплина «Биотехнология» включена в цикл специальных дисциплин для студентов, обучающихся по специальности 020208.65 — «Биохимия», изучается в 9 семестре. Для освоения данного курса необходимы базовые знания по биохимии и молекулярной биологии, генетике, микробиологии.

2 Объем дисциплины и виды учебной работы

Курс обучения длится один семестр. Общая трудоемкость дисциплины составляет 50 часов. Аудиторные занятия включают 2-х часовые лекции (20 часов), на самостоятельную работу по изучению дисциплины отводится 30 часов, в том числе на написание реферативной работы 6 часов, на изучение дополнительных вопросов в рамках тем теоретического курса и подготовку к зачету – 24 часа.

Вид учебной работы

Всего

часов

Семестр

9

Общая трудоемкость дисциплины

50

50

Аудиторные занятия:

20

20

лекции

20

20

Самостоятельная работа:

30

30

изучение теоретического курса (ТО)

24

24

реферат

6

6

Вид итогового контроля

зачет

зачет

3 Содержание дисциплины

3.1 Разделы дисциплины и виды занятий в часах

(тематический план занятий)

п/п

Раздел дисциплины

Лекции

(часы)

Самостоятельная работа

(часы)

1

Модуль 1

Введение в предмет «Биотехнология»

2

2

2

Модуль 2

Промышленная микробиология

4

8

3

Модуль 3

Инженерная энзимология

2

4

4

Модуль 4

Технологическая биоэнергетика и биотехнологические процессы переработки минерального сырья

2

4

5

Модуль 5

Биотехнология и проблемы защиты окружающей среды

2

4

6

Модуль 6

Клеточная и генетическая инженерия

4

4

7

Модуль 7

Биотехнология для сельского хозяйства

2

2

8

Модуль 8

Перспективы развития биотехнологии

2

2

3.2 Содержание разделов и тем лекционного курса

п/п

№ раздела

дисциплины

Темы занятий

1

Модуль 1.

Введение в предмет «биотехнология»

2 часа

Тема 1.1.

Научные основы биотехнологии. Элементы, слагающие биотехнологию. Биологические агенты (клетки, микробные монокультуры и ассоциации, ферменты, культуры клеток и тканей, гибридомы, трансгенные организмы).

Тема 1.2.

Аппаратура для реализации биотехнологических процессов и получения конечного продукта. Типы ферментационных аппаратов, применяемых в анаэробных и аэробных процессах ферментации /поверхностное культивирование, глубинное, гомогенное проточное и периодическое.

Тема 1.3.

Совокупность методов для контроля и управления биотехнологическими процессами. Моделирование и оптимизация процессов получения целевых продуктов.

Тема 1.4.

Критерии оценки эффективности биотехнологических процессов: скорость роста продуцента, выход продукта, экономический коэффициент и непродуктивные затраты энергии, энергозатраты и затраты и обезвреживание отходов. Технологические факторы, влияющие на производительность и экономику биотехнологических процессов.

2

Модуль 2.

Промышленная микробиология

4 часа

Тема 2.1.

Промышленный биосинтез белковых веществ. Особенности возникновения отрасли, современное состояние и перспективы развития. 1 час

Тема 2.2.

Субстраты 1-го поколения для получения белково-витаминных концентратов. Сахаросодержащие субстраты: отходы сахарной, спиртовой, целлюлозной промышленности, гидролизаты растительных отходов. Технологическая схема производства белковых веществ. Типы ферментационных процессов: одно- и двустадийные проточные системы. Обоснование проведения незащищенной ферментации. Критерии оценки питательной ценности и безвредности продукта. Субстраты II-го поколения: углеводороды. Особенности микробного роста на углеводородах и ферментации. Выход продукта и его состав. Субстраты III-го поколения: особенности получения белка одноклеточных на спиртах и природном газе. 3 часа

Тема 2.3.

Микробиологическое получение целевых продуктов. Аминокислоты. Субстраты и продуценты. Регуляторные и ауксотрофные мутанты — продуценты аминокислот. Особенности ферментации и контроля процесса получения аминокислот. Техника выделения и очистки аминокислот. 2 час

Тема 2.4.

Органические кислоты. Среды и аппараты, применяемые для получения органических кислот. Поверхностное и глубинное культивирование, метод долива и пленок. Среды для получения органических кислот. Получение конечного продукта 1 час

Тема 2.5.

Промышленный синтез антибиотиков. Продуценты и среды. Классификация антибиотиков. Особенности ферментации. Стадийность процесса. Выделение и очистка конечного продукта. Стандартизация антибиотиков. 1 час

3

Модуль 3.

Инженерная энзимология

2 часа

Тема 3.1.

Ферментные препараты, особенности получения, применения. Продуценты и среды. Типы ферментационных процессов /твердофазное поверхностное и глубинное/. Аппаратура. Технологический цикл и стадийность процесса производства ферментов. Методы выделения и очистки. Применение.

Тема 3.2.

Иммобилизованные ферменты. Методы иммобилизации ферментов. Адсорбция, включение в гели, химическая сшивка и присоединение. Характеристика применяемых подложек. Техника иммобилизации. Свойства иммобилизованных ферментов.

Тема 3.3.

Особенности процессов на основе иммобилизованных ферментов. Типы реакционных аппаратов. Процессы получения целевых продуктов на основе иммобилизованных ферментов. Биологические микроустройства. Типы ферментных электродов. Биолюминисцентный микроанализ.

4

Модуль 4.

Технологическая биоэнергетика и биотехнологические процессы переработки минерального сырья

2 часа

Тема 4.1.



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | Вперед → | Последняя | Весь текст