BIOTECHNOLOGIE Prowadzący przedmiot dr n. biol. Piotr Sieczyński Przedmiot Kierunek specjalność liczba godzin obowiązkowy Zarządzenie i Inżynieria Produkcji stacjonarne II-ego stopnia 1 rok 1 semestr 15 Wykład 15 Ćwiczeń Cel przedmiotu: Poznanie technicznych aspektów prowadzenia typowych procesów biotechnologicznych. Zapoznanie studentów z zasadami pracy w laboratorium mikrobiologicznym z uwzględnieniem zasad aseptycznego postępowania. Charakterystyka drobnoustrojów przemysłowych i możliwości ich wykorzystania w medycynie, produkcji żywności i ochronie środowiska. Zapoznanie z mikroflorą różnych środowisk: woda, gleba, powietrze, żywność. Tytuły wykładów: 1. Wprowadzenie do przedmiotu. Zakres materiału i zasady zaliczenia. Instruktaż dotyczący obowiązujących w miejscu zajęć przepisów BHP. 2. Zasady realizacji produkcji biotechnologicznej na skalę przemysłową.. Podstawowe aparaty i urządzenia stosowane w technologii biochemicznej. 3. Eksploatacja bioreaktorów przemysłowych. Powiększanie skali procesów biotechnologicznych. Procesy biosyntezy. 4. Wybrane technologie w przemyśle chemicznym. Biozwiązki organiczne w teorii i praktyce biotechnologicznej. 5. Modernizacja, innowacja i projektowanie w biotechnologii. 6. Dobór substratów i mediów do biosyntezy, biokonwersji, biotransformacji w procesach technologicznych. Biopaliwa. Produkcja biopaliw z biomasy. 7. Wybrane technologie w rolnictwie. Rośliny jako bioreaktory. Hodowla tkanek In vitro. Ochrona roślin. Biopreparaty do nawożenia gleby. Rośliny i zwierzęta transgeniczne 8. Wybrane technologie w przemyśle spożywczym. Żywność funkcjonalna. Produkcja białka mikrobiologicznego. Probiotyki i prebiotyki. Enzymy w biotechnologii.
9. Wybrane technologie w ochronie środowiska. Oczyszczanie ścieków. Bioutylizacja odpadów. Bioremediacja. 10. Wybrane technologie w przemyśle farmaceutycznym. Biofamaceutyki. Antybiotyki. Szczepionki. Diagnostyka medyczna. 11. Biotechnologia jako zespół procesów i operacji jednostkowych. Pozyskiwanie i doskonalenie właściwości technologicznych mikroorganizmów. Przechowywanie drobnoustrojów. 12. Rodzaje i optymalizacja składu pożywek w biotechnologii. Wzrost drobnoustrojów przemysłowych. Podstawy biosyntezy mikrobiologicznej. 13. Procesy wyjaławiania w biotechnologii. Kontrola czystości mikrobiologicznej procesów biotechnologicznych. 14. Biologiczne podstawy biotechnologii antybiotyków. Drobnoustroje wytwarzające antybiotyki. 15. Mikroorganizmy w środowisku naturalnym (mikroflora gleby, wód i powietrza). Mikroflora człowieka. Tytuły ćwiczeń: 1. Ćwiczenia organizacyjne 2. Przemysł piwowarski - produkcja piwa (rodzaje piw, surowce przemysłu piwowarskiego, produkcja brzeczki, fermentacja, dojrzewanie, filtracja, stabilizacja) 3. Przemysł winiarski (rodzaje win, przygotowanie nastawu do fermentacji, drożdże winiarskie, fermentacje winiarskie, klarowanie, stabilizacja, rozlew win, choroby win) 4. Przemysł spirytusowy (surowce w przemyśle spirytusowym, zacieranie, fermentacja, destylacja i rektyfikacja, produkcja wódek, whisky, koniaków) 5. Przemysł piekarniczy i cukierniczy (rodzaje chleba, przygotowanie kwasu chlebowego, wyrób ciasta, obróbka ciasta, pęcznienie ciasta, wypiek, krojenie i pakowanie, automatyzacja produkcji ciasta) 6. Produkcja sera (rodzaje serów, przygotowanie surowca, zaprawianie, dojrzewanie, klasyfikacja serów dojrzewających, produkcja twarogów) 7. Hodowla roślin in vitro (Czym są kultury in vitro roślin, Pożywki dla kultur in vitro, Zastosowanie kultur in vitro, Przygotowanie materiału roślinnego, namnażanie, Stabilizacja roślin w kulturach in vitro, adaptacja hodowli do warunków in vivo) 8. Metody biotechnologii w produkcji zwierzęcej: (hodowla zwierząt : manipulacje gametami, manipulacje zarodkami, poznawanie genomów zwierząt, przenoszenie genów, inżynieria chromosomów oraz żywienie zwierząt) 9. Klonowanie zwierząt pojęcie, historia, klonowanie genów, klonowanie organizmów, etapy klonowania, społeczny odbiór, klonowanie człowieka) 10. Produkcja środków ochrony roślin 11. Przechowywanie próbek w biotechnologii: suszenie, lofilizacja, Kriokonserwacja komórek, tkanek, narządów (zastosowanie
kriokonserwacji, krioprotektory wewnętrzne i zewnętrzne, proces zamrażania, przechowywanie, rozmrażanie, bankowanie) 12. Biotechnologia w produkcji energii (Biorafinerie, Produkcja biopaliw z biomasy biogaz, bioetanol, biodiesel, brykiety 13. Terapia genowa (lub alternatywnie: produkcja antybiotyków, hormonów sterydowych i szczepionek) 14. Produkcja leków biotechnologicznych (produkcja środków farmaceutycznych, Faza I namnażanie komórek, Faza II oczyszczanie enzymu, Faza III procedura fill/finisz, Badanie nowych leków, Bezpieczeństwo leków biotechnologicznych - Nieprzewidywalność leków) 15. Zaliczenie ćwiczeń Bibliografia: 1. W.Bednarski, J.Fiedurek (pr. zbiorowa): Podstawy biotechnologii przemysłowej, WNT, Warszawa 2007 2. W. Bednarski, A. Reps (pr. Zbiorowa): Biotechnologia żywności, WNT, Warszawa 2001 3. Z. Libudzisz, K. Kowal, Z. Żakowska: Mikrobiologia techniczna : Tom 1. Mikroorganizmy i środowiska ich występowania oraz Tom 2. Mikroorganizmy w biotechnologii, ochronie środowiska i produkcji żywności, WNT, Warszawa 2007 4. U.E.Viersturs, I.A.Szmite, A.W.Zilewicz: Biotechnologia: substancje biologicznie czynne, technologia, aparatura, WNT, Warszawa 1992 5. E.Klimiuk, M.Łebkowska: Biotechnologia w ochronie środowiska, PWN, Warszawa 2003 6. K.W.Szewczyk: Technologia biochemiczna, OW Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003 7. B.Zyska, Z.Żakowska (pr. zbiorowa): Mikrobiologia materiałów, Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź 2005 8. S.Russel: Biotechnologia, PWN, Warszawa 1990 9. M.K.Błaszczyk: Mikroorganizmy w ochronie środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007 10. A.Jędrczak: Biologiczne przetwarzanie odpadów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007 11. J. Bal: Biologia molekularna w medycynie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001. 12. E. Klimiuk M. Łebkowska: Biotechnologia w ochronie środowiska. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003. 13. P. Węglański: Genetyka molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001. Warunki i zasady zaliczenia BIOTECHNOLOGIE - WYKŁADY
Warunki dopuszczenia do egzaminu: - wykłady objęte są Planem Studiów i kończą się zaliczeniem sprawdzającym wiedzę i umiejętności zdobyte podczas wykładów. - uzyskanie minimum 16 punktów (łącznie z kolokwium i aktywnością). - student ma prawo zaliczać przedmiot dwukrotnie: w terminie podstawowym i poprawkowym. W razie dwukrotnego uzyskania oceny niedostatecznej przedmiot uważa się za niezaliczony. Zasady zaliczenia przedmiotu: Forma zaliczenia przedmiotu : pisemna Zaliczenie składa się z 15 pytań krótkiej odpowiedzi, punktowanych w skali 0-2 każde pytanie, trwający 60 minut. Termin zaliczenia zgodny z terminarzem ustalonym przez Rektora PB. Dodatkowo student może otrzymać dodatkowe punkty za aktywność na wykładach. Student otrzymuje ocenę z wykładów według następującej skali ocen: Student otrzymuje ocenę według następującej skali ocen: 2 (niedostateczny) 0 15 punktów 3 (dostateczny) 16 20 punktów 3+ (plus dostateczny) 21 23 punktów 4 (dobry) 24 26 punktów 4+ (plus dobry) 27 29 punktów 5 (bardzo dobry) 30 i więcej punktów (punkty dodatkowe np.: za aktywność) Warunki i zasady zaliczenia Biotechnologie ĆWICZENIA Podczas ćwiczeń studenci są oceniani na bieżąco na podstawie: 1. Obecności i aktywności na zajęciach Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa. Dopuszcza się 2 nieobecności w ciągu semestru. Nieobecności na ćwiczeniach można nie usprawiedliwiać, ale materiał z tych ćwiczeń, należy nadrobić we własnym zakresie.
Jeżeli student jest nieobecny 3-5 razy, to nie możliwości zdawania egzaminu w terminie "zerowym" oraz po zakończeniu ćwiczeń zostaje przeprowadzane kolokwium dopuszczające. Niezaliczenie kolokwium dopuszczającego skutkuje uzyskaniem z ćwiczeń oceny niedostatecznej. Jeżeli nieobecności jest powyżej 5 - wtedy student otrzymuje z ćwiczeń ocenę niedostateczną i nie ma możliwości przystąpienia do kolokwium dopuszczającego. Nazwiska studentów, którzy przekroczą limit 5 nieobecności mogą być zgłaszane do Dziekanatu. Studenci, którzy aktywnie uczestniczą w zajęciach otrzymują dodatkowo 2 punkty na koniec semestru 2. Wykazania się wiedzą w zakresie materiału określonego w zagadnieniach W ciągu semestru przewiduje się 2 kolokwia (ocenianych w skali punktów 0 10) z poszczególnych działów biotechnologii, z tematów omawianych na wykładach i ćwiczeniach. Pytania zawierają zakres materiału podany studentom w postaci zagadnień. Ocenia się poprawność, kompletność i dokładność wypowiedzi. Dodatkowo punktowana jest wiedza z treści ponadprogramowych. 3. Prezentacji referatu na zadany temat W ramach pracy własnej studenci zobowiązani są do przygotowania referatu na zadany temat wraz z prezentacją ustną (ocenianych w skali punktów 0 10) wg następujących kryteriów: temat powinien być uzgodniony z prowadzącym przedmiot przynajmniej 2 tygodnie przez jego wygłoszeniem, zakres materiału powinien uwzględniać treści zgodnie z programem, niezbędne jest rozszerzenie referatu o treści ponadprogramowe, poza wygłoszeniem ustnym student powinien oddać konspekt referatu w formie drukowanej lub zapisanej na nośniku komputerowym, prezentacja powinna trwać 10-15 minut, natomiast jej forma zostaje omówiona szczegółowo na zajęciach ćwiczeniowych.