Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S2)
Sylabus przedmiotu Biotechnologia w produkcji biopolimerów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk rolniczych, leśnych i weterynaryjnych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Biotechnologia w produkcji biopolimerów | ||
| Specjalność | Biotechnologia w produkcji zwierzęcej i ochronie środowiska z przedmiotami wyrównującymi efekty inżynierskie | ||
| Jednostka prowadząca | Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Artur Bartkowiak <Artur-Bartkowiak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Małgorzata Mizielińska <Malgorzata.Mizielinska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiedza podstawowa z zakresu chemii, biochemii, fizyki, mikrobiologii i biotechnologii ogólnej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Opanowanie podstaw teoretycznych dotyczących najważniejszych grup biopolimerów oraz zastosowania procesów biotechnologicznych w ich produkcji, poznanie metod doboru właściwych organizmów żywych, ich pozyskiwania i modyfikacji w kierunku efektywnej produkcji biopolimerów, regulacji i optymalizacji warunków biosyntezy biopolimerów przez drobnoustroje, poznanie najważniejszych kierunków wykorzystania biopolimerów i metod ich charakteryzacji, poznanie metod wykorzystywanych w procesach biodegradacji biopolimerów oraz metodyki oceny ich biodegradowalności. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Biosynteza PHA, jego kopolimerów oraz naturalnych elastomerów. Szlak biochemiczny syntezy PHA oraz elastomerów. | 2 |
| T-A-2 | Monitoring środowiskowych szczepów, wykazujących zdolność do biosyntezy PHA. Modyfikacja genetyczna mikroorganizmów prowadząca do uzyskania szczepów, produkujących biopolimery. | 2 |
| T-A-3 | Regulacja biosyntezy oraz optymalizacja warunków wzrostu szczepów bakteryjnych w kierunku produkcji EPS, odpady pochodzenia rolniczego jako tanie substraty. | 2 |
| T-A-4 | Oczyszczanie i charakterystyka EPS syntetyzowanego przez Bacillus sp. Egzopolisacharydy syntetyzowane przez grzyby i bakterie. | 2 |
| T-A-5 | Szlak biochemiczny biosyntezy EPS umożliwiający ich pozyskiwanie w warunkach laboratoryjnych. Modyfikacja produkowanych w warunkach laboratoryjnych egzopolisacharydów. | 2 |
| T-A-6 | Biosynteza celulozy i oczyszczanie. | 2 |
| T-A-7 | Biotechnologia w produkcji polilaktydu. | 2 |
| T-A-8 | Kolokwium | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Budowa i główne rodzaje biopolimerów. | 2 |
| T-W-2 | Biotechnologiczne przekształcanie węgla w kierunku surowców i półproduktów wykorzystywanych w procesach biochemicznych. | 2 |
| T-W-3 | Biosynteza ligniny w transgenicznych i zmutowanych roślinach i jej biodegradacja w obecności grzybów. Biochemia naturalnego lateksu. Poliestry: polihydroksykwasy PHA – metaboliczne przemiany i bioinżynieria biosyntezy PHA, produkcja PHA w transgenicznych roślinach, ukierunkowane procesy fermentacji jako źródło komonomerów do chemicznej produkcji poliestrów. | 2 |
| T-W-4 | Polisacharydy, egzopolisacharydy produkowane przez bakterie kwasu mlekowego, skleroglukan, bioemulgatory polisacharydowe. | 2 |
| T-W-5 | Poliamidy i kompleksy białkowe, biologia i technologia produkcji jedwabiu w tym zastosowanie transgenicznych roślin, manipulacja strukturalna kwasów nukleinowych i białek jako metoda modyfikacji procesów biotechnologicznych. | 2 |
| T-W-6 | Inne polimery pochodzenia naturalnego: biofosforany i poli(tioestry). | 2 |
| T-W-7 | Proces biotechnologiczny w produkcji monomerów służących do produkcji polimerów. Syntetyczne nośniki DNA stosowane m.in. w terapii genowej. Najważniejsze kierunki wykorzystania biopolimerów i metody ich charakteryzacji oraz aspekty ekonomiczne biotechnologicznej produkcji biopolimerów | 2 |
| T-W-8 | zaliczenie | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | Przygotowanie sie do kolokwiów | 10 |
| A-A-3 | Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie literatury | 20 |
| A-W-3 | Samodzielne powtarzanie i uzupełnianie wiedzy z tematyki przedmiotu | 25 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Problemowe i pokazowe ćwiczenia audytoryjno-laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Kolokwium |
| S-2 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_2A_BT-S-C28x_W01 Ma wiedzę odnośnie najważniejszych grup biopolimerów oraz zastosowania procesów biotechnologicznych w ich produkcji, Zna metody doboru właściwych organizmów żywych i ich pozyskiwania i modyfikacji w kierunku efektywnej produkcji biopolimerów oraz regulacji i optymalizacji warunków biosyntezy biopolimerów przez drobnoustroje,Ma wiedzę o najważniejszych kierunkach wykorzystania biopolimerów i metodach ich charakteryzacji oraz metodach stosowanych w procesach biodegradacji biopolimerów i metodach oceny ich biodegradowalności | — | — | — | C-1 | T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_2A_BT-S-C28x_U01 Potrafi zastosować procesy biotechnologiczne w produkcji biopolimerów oraz dobrać i pozyskać wlasciwe organizmy żywe w celu efektywnej ich produkcji, Umie scharakteryzować biopolimery i ocenić stopień ich biodegradowalności. | — | — | — | C-1 | T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_2A_BT-S-C28x_K01 Ma świadomość ważności zachowań w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej i poszanowania różnorodności poglądów i kultur. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszeniu odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadanie, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się | — | — | — | C-1 | T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BT-S-C28x_W01 Ma wiedzę odnośnie najważniejszych grup biopolimerów oraz zastosowania procesów biotechnologicznych w ich produkcji, Zna metody doboru właściwych organizmów żywych i ich pozyskiwania i modyfikacji w kierunku efektywnej produkcji biopolimerów oraz regulacji i optymalizacji warunków biosyntezy biopolimerów przez drobnoustroje,Ma wiedzę o najważniejszych kierunkach wykorzystania biopolimerów i metodach ich charakteryzacji oraz metodach stosowanych w procesach biodegradacji biopolimerów i metodach oceny ich biodegradowalności | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać prezentowanego podczas wykładów materiału teoretycznego, nie zna jego podstaw, nie potrafi porównywać zagadnień w nim zawartych |
| 3,0 | Student potrafi wykorzystać prezentowany podczas wykładów materiał teoretyczny, potrafi porównywać zagadnienia w nim zawarte, a także identyfikować pojęcia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu | |
| 3,5 | Student potrafi efektywnie wykorzystać prezentowany podczas wykładów materiał teoretyczny, potrafi porównywać zagadnienia w nim zawarte, ich wpływ na realizowany przedmiot,a także samodzielnie identyfikować pojęcia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru | |
| 4,0 | Student potrafi efektywnie wykorzystać prezentowany podczas wykładów materiał teoretyczny, potrafi porównywać zagadnienia w nim zawarte, ich wpływ na realizowany przedmiot, a także samodzielnie identyfikować pojęcia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru. Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę w laboratorium | |
| 4,5 | Student potrafi analizować ze zrozumieniem i efektywnie wykorzystać prezentowany podczas wykładów materiał teoretyczny, potrafi porównywać zagadnienia w nim zawarte, ich wpływ na realizowany przedmiot, a także samodzielnie identyfikować pojęcia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru. Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę w laboratorium | |
| 5,0 | Student potrafi analizować ze zrozumieniem i efektywnie wykorzystać prezentowany podczas wykładów materiał teoretyczny, potrafi porównywać zagadnienia w nim zawarte, ich wpływ na realizowany przedmiot, a także samodzielnie identyfikować pojęcia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru. Potrafi dyskutować o prezentowanych zagadnieniach. Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę w laboratorium |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BT-S-C28x_U01 Potrafi zastosować procesy biotechnologiczne w produkcji biopolimerów oraz dobrać i pozyskać wlasciwe organizmy żywe w celu efektywnej ich produkcji, Umie scharakteryzować biopolimery i ocenić stopień ich biodegradowalności. | 2,0 | Student nie potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczenia, przygotować sprawozdania, w którym zapisane zostaną wyniki z przeprowadzonych doświadczeń (opisywanych w instrukcjach do ćwiczeń) |
| 3,0 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczenia, przygotować sprawozdanie, w którym potrafi zapisać wyniki z przeprowadzonych doświadczeń (opisywanych w instrukcjach do ćwiczeń) | |
| 3,5 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczenia, przygotować sprawozdanie, w którym będzie prezentować wyniki z przeprowadzonych doświadczeń (opisywanych w instrukcjach do ćwiczeń), a z doświadczeń potrafi wyciągnąć wnioski | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczenia, przygotować sprawozdanie, w którym będzie efektywnie prezentować wyniki z przeprowadzonych doświadczeń (opisywanych w instrukcjach do ćwiczeń), a z doświadczeń potrafi wyciągnąć wnioski | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczenia, przygotować sprawozdanie, w którym zawarte zostaną wnioski, ponadto student będzie efektywnie prezentować, analizować, dyskutować o wynikach z przeprowadzonych doświadczeń (opisywanych w instrukcjach do ćwiczeń) | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczenia, przygotować sprawozdanie, w którym zawarte zostaną wnioski, ponadto student będzie efektywnie prezentować, analizować, dyskutować o wynikach z przeprowadzonych doświadczeń (opisywanych w instrukcjach do ćwiczeń), a także potrafi zapisać reakcje do przeprowadzonych ćwiczeń |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BT-S-C28x_K01 Ma świadomość ważności zachowań w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej i poszanowania różnorodności poglądów i kultur. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszeniu odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadanie, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się | 2,0 | student nie potrafi samodzielnie przeprowadzać doświadczenia w laboratorium,nie potrafi współpracować w grupie |
| 3,0 | student potrafi samodzielnie przeprowadzać doświadczenia w laboratorium, potrafi współpracować w grupie | |
| 3,5 | student potrafi samodzielnie przeprowadzać doświadczenia w laboratorium (z niewielką pomocą potrafi dobrać odpowiednie doświadczenie do do konkretnej grupy związków), potrafi współpracować w grupie | |
| 4,0 | student potrafi samodzielnie przeprowadzać doświadczenia w laboratorium (potrafi dobrać odpowiednie doświadczenie do do konkretnej grupy związków), potrafi współpracować w grupie | |
| 4,5 | student potrafi samodzielnie przeprowadzać doświadczenia w laboratorium (potrafi dobrać odpowiednie doświadczenie do do konkretnej grupy związków), potrafi współpracować w grupie, potrafi kreatywnie organizować swoją pracę | |
| 5,0 | student potrafi samodzielnie przeprowadzać doświadczenia w laboratorium (potrafi dobrać odpowiednie doświadczenie do do konkretnej grupy związków), potrafi współpracować w grupie, potrafi kreatywnie organizować pracę w grupie |
Literatura podstawowa
- Steinbuchel A., Doi Y., Biotechnology of biopolymers: from synthesis to patents, Wiley, 2004, 2
- Steinbuchel A., Biopolymers, John Wiley & Sons, Kanada, 2002, 1-10
- Blake R.D., Informational Biopolymers of Genes and Gene Expression: Properties and Evolution, University Science Books, 2005
- Carraher Jr. C.E., Gebelein C.G., Biotechnology and Bioactive Polymers, Springer, 1994
Literatura dodatkowa
- Manssur Yalpani, Biomedical Functions and Biotechnology of Natural and Artificial Polymers, A T L Pr Scientific Pub, 1996
- Schlegel H.G., Mikrobiologia ogólna, PWN, Warszawa, 2005