Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S2)
specjalność: Biotechnology in animal production and environmental protection
Sylabus przedmiotu Enzyme engineering:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki rolnicze, leśne i weterynaryjne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Enzyme engineering | ||
| Specjalność | Biotechnology in animal production and environmental protection | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Immunologii, Mikrobiologii i Chemii Fizjologicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Radosław Drozd <Radoslaw.Drozd@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | The basic knowledge of organic and inorganic chemistry, biochemistry, biophysics, physical chemistry, English at intermediate level |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Familiarize the students with the basics methods of the proteins engineering for modifying the catalytic activity of enzymes |
| C-2 | Introduction to methods of in silico prediction of protein structures |
| C-3 | Mastering the skills of the selection of appropriate methods for enzyme immobilization |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | The industrial application of the enzymes from the oxidoreductase classes | 2 |
| T-A-2 | The industrial application of the enzymes from the transferase classes | 2 |
| T-A-3 | The industrial application of the enzymes from the hydrolase classes | 2 |
| T-A-4 | The industrial application of the enzymes from the lyase classes | 2 |
| T-A-5 | The industrial application of the enzymes from the isomerase classes | 2 |
| T-A-6 | The industrial application of the enzymes from the ligase classe | 2 |
| T-A-7 | Optimization of the properties of enzymes for use in industrial processes | 3 |
| 15 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Methods of visualization of protein structures with using the specialized software for molecular modeling | 2 |
| T-L-2 | The computational methods for protein structure determination on the their second and third level organizationji | 4 |
| T-L-3 | Modeling the catalytic properties of the enzymes | 2 |
| T-L-4 | Methods of the enzymes isolation and purification | 2 |
| T-L-5 | Methods for the immobilization of enzymes on the organic and inorganic matrices | 5 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | The function and significance of the structure of enzymes. The impact amino acid molecular interaction on the stabilization the structure of enzymatic proteins. Methods for the analysis of the primary structure of the enzyme proteins. Methods for the analysis of secondary and tertiary level structure of the enzyme proteins | 2 |
| T-W-2 | The methods of exploring structural and sequence protein databases. The specialist molecular modeling software; practical approach to the comparison of the structure I, II and III the order of the enzymes. Methods of solving the 3D structure of enzymes. Classical methods (X-ray, NMR) vs. comparative modeling and ab-initio methods | 2 |
| T-W-3 | Catalytic properties of enzymes. Methods of the in-vitro study of the enzymes active site properities | 2 |
| T-W-4 | Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych enzymów. Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych enzymów | 2 |
| T-W-5 | The methods of the immobilisation and stabilisation the enzymes. The purification and isolation of the enzyme from different sources | 2 |
| T-W-6 | Microbial production of enzymes with different properties. Types of fermentation processes. Design and optimization of bioreactors for the production of the enzymes on an industrial scale | 2 |
| T-W-7 | The enzymes in food and pharmaceutical industries. The enzymes in the textile and material | 2 |
| T-W-8 | The application of enzymes in environmental remediation and fuel production from renewable sources. he application of enzyme in the household | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictow w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | przygotowanie do zajeć | 10 |
| A-A-3 | czytanie wskazanej literatury | 5 |
| 30 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictow w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | przygotowanie do zajęc laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | czytanie wskazanej literatury | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | przygotowanie do zaliczenia | 15 |
| A-W-2 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-3 | czytanie wskazanej literatury | 5 |
| A-W-4 | przygotowanie do zajęc | 10 |
| A-W-5 | godziny kontaktowe | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | opowiadanie |
| M-3 | anegdota |
| M-4 | wykład konwersatoryjny |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny, test |
| S-2 | Ocena formująca: Konspekt z zajęc laboratoryjnych Wejsciówka Prezentacja multimedialna |
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_BTZ-A-D8_W01 Posiada wiedzę zakresu strukturalnych zależności kształtujących własciwości katalityczne enzymów. Zna narzędzia kinforamtyczne pozwalające na przewidywanie struktury enzymów. | BT_2A_W09 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-2, T-L-3 | M-3, M-1, M-4, M-2 | S-1, S-2 |
| BT_2A_BTZ-A-D8_W02 Zna metody immobilizacji enzymów, sposoby przygotowania wysokooczyszczonych preparatów enzymatycznych. | BT_2A_W09 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-4, T-L-5, T-W-1, T-W-4, T-W-5 | M-3, M-1, M-4, M-2 | S-1, S-2 |
| BT_2A_BTZ-A-D8_W03 Zna sposoby selekcji mikroorganizmów do zadań aplikacyjnych mających na celu produkcję nzymó o określonej aktywności katalitycznej | BT_2A_W09 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-A-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-6, T-A-7, T-L-5, T-W-5, T-W-6, T-W-8 | M-3, M-1, M-4, M-2 | S-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_BTZ-A-D8_U01 Korzysta z narzedzi bioinformatycznych do rozwioażywania struktury enzymów, potrafi poszukiwać zależnosci między ich strukturą a funkcjami katalitycznymi | BT_2A_U07 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-W-4, T-W-5 | M-3, M-1, M-4, M-2 | S-2 |
| BT_2A_BTZ-A-D8_U02 Analizuje metody pozwalające na unieczynianie enzymów, kalkuluje możliwości ich zastosowania w konkretnych aplikacjach | BT_2A_U07 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-A-7, T-L-5, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-3, M-1, M-4, M-2 | S-1, S-2 |
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_BTZ-A-D8_K01 Zna i wykorzystuje metody biotechnologiczne do polepsznaia jakości życia swojego i innych | BT_2A_K02, BT_2A_K03, BT_2A_K04 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-A-7, T-W-8 | M-3, M-1, M-4, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BTZ-A-D8_W01 Posiada wiedzę zakresu strukturalnych zależności kształtujących własciwości katalityczne enzymów. Zna narzędzia kinforamtyczne pozwalające na przewidywanie struktury enzymów. | 2,0 | |
| 3,0 | Przygotowanie prezentacji multimedialnej, uczestnictwo w 90 % zajęć audytoryjnych, Poprawna odpowiedz na 60 % pytań testowych - egzamin | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BTZ-A-D8_W02 Zna metody immobilizacji enzymów, sposoby przygotowania wysokooczyszczonych preparatów enzymatycznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Przygotowanie prezentacji multimedialnej, uczestnictwo w 90 % zajęć audytoryjnych, Poprawna odpowiedz na 60 % pytań testowych - egzamin | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BTZ-A-D8_W03 Zna sposoby selekcji mikroorganizmów do zadań aplikacyjnych mających na celu produkcję nzymó o określonej aktywności katalitycznej | 2,0 | |
| 3,0 | Przygotowanie prezentacji multimedialnej, uczestnictwo w 90 % zajęć audytoryjnych, Poprawna odpowiedz na 60 % pytań testowych - egzamin | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BTZ-A-D8_U01 Korzysta z narzedzi bioinformatycznych do rozwioażywania struktury enzymów, potrafi poszukiwać zależnosci między ich strukturą a funkcjami katalitycznymi | 2,0 | |
| 3,0 | Przygotowanie prezentacji multimedialnej, uczestnictwo w 90 % zajęć audytoryjnych, Poprawna odpowiedz na 60 % pytań testowych - egzamin | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| BT_2A_BTZ-A-D8_U02 Analizuje metody pozwalające na unieczynianie enzymów, kalkuluje możliwości ich zastosowania w konkretnych aplikacjach | 2,0 | |
| 3,0 | Przygotowanie prezentacji multimedialnej, uczestnictwo w 90 % zajęć audytoryjnych, Poprawna odpowiedz na 60 % pytań testowych - egzamin | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_2A_BTZ-A-D8_K01 Zna i wykorzystuje metody biotechnologiczne do polepsznaia jakości życia swojego i innych | 2,0 | |
| 3,0 | uczestnictwo w zajęciach | |
| 3,5 | poprawne wykonywanie poleceń prowadzącego, uczestnictwo w zajęcaich | |
| 4,0 | wykonanie konspektu z zajęc laboratoryjnych, poprawne wykonywanie poleceń prowadzącego, uczestnictwo w zajęcaich | |
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Jerzy Witwicki, Elementy enzymologii, PWN, Warszawa, 1984
- David Hawcroft, Diagnostic enzymology, ACOL, Londyn, 1986
- Wolfgang Aehle red., Enzymes in Industry: Production and Applications, Willey VCH, 2007, III
- Allan Svendsen, Enzyme Functionality: Design, Engineering and Screening, 2004
- Christoph Wittmann i Rainer Krull red., Biosystems Engineering I: Creating Superior Biocatalysts, Tom 1, Springer, 2010
- Girish Shukla i Ajit Varma, Soil Enzymology, Springer, 2011
Literatura dodatkowa
- Athel Cornish-Bowden, Fundamentals of Enzyme Kinetics, Portland Press, Londyn, 2002, III