22FI41 - Enzimsko inženjerstvo
Specifikacija predmeta | ||||
---|---|---|---|---|
Naziv | Enzimsko inženjerstvo | |||
Akronim | 22FI41 | |||
Studijski program | Hemijsko inženjerstvo | |||
Modul | ||||
Nastavnik (predavač) | ||||
Nastavnik/saradnik (vežbe) | ||||
Nastavnik/saradnik (DON) | ||||
Broj ESPB | 5.0 | Status predmeta | izborni predmet | |
Uslovljnost drugim predmetom | nema | Oblik uslovljenosti | ||
Ciljevi izučavanja predmeta | Cilj kursa je da studenti steknu teorijska znanja i niz akademskih veština iz oblasti enzimskog inženjerstva koje se odnose na proizvodnju, prečišćavanje, karakterizaciju, imobilizaciju i primenu industrijskih enzima. Pored toga, cilj je da studenti ovladaju principima optimizacije, modelovanja i dizajna bioprocesa koji se zasnivaju na primeni slobodnih i imobilisanih enzima kao katalizatora. | |||
Ishodi učenja (stečena znanja) | Posle uspešnog savladavanja kursa studenti su sposobni da samostalno obrađuju kinetičke podatke i usvajaju osnovne kinetičke modele koji opisuju enzimske reakcije u homogenim i heterogenim sistemima. Pored toga, oni su sposobni da koriste savremene tehnike izolacije, prečišćavanja i imobilizacije enzima i da koriste stručna znanja za kritičku analizu i vrednovanje efikasnosti enzimskih procesa. | |||
Sadržaj predmeta | ||||
Sadržaj teorijske nastave | • Uvod u Enzimsko inženjerstvo i osnovni principi biokatalize; • Proizvodnja enzima (načini dobijanja; industrijska proizvodnja mikrobnih enzima; specifičnosti proizvodnje enzima i regulatorni mehanizmi; primena genetičkog inženjerstva); • Izolovanje, prečišćavanje i karakterizacija enzima (osnovni principi; metode dezintegracije ćelija; tehnike koncentrovanja i osnovnog prečišćavanja; izdvajanje enzima vezanih za membrane; primena hromatografskih metoda; tehnološke šeme i primeri proizvodnje industrijskih enzima, provera čistoće i standardi kvaliteta); • Imobilisani enzimi (tehnike imobilizacije enzima i svojstva imobilisanih enzima); • Optimizacija enzimskih procesa (uticaj procesnih parametara na brzinu enzimskih reakcija, inhibicija enzimskih reakcija) • Matematičko opisivanje enzimskih reakcija (enzimski reaktori, kinetika enzimskih reakcija u homogenim i heterogenim sistemima sa imobilisanim enzimima sa računskim primerima); • Industrijski enzimi: svojstva i primena u farmaciji, medicini, analitici i ostalo (oksidoreduktaze; amilaze; celulaze i hemicelulaze; proteolitički enzimi; lipaze; aminoacilaze; penicilin-acilaze). | |||
Sadržaj praktične nastave | Računske vežbe, DON obuhvata proizvodnju i izolovanje peroksidaze iz rena; prečišćavanje peroksidaze pomoću nekoliko hromatografskih tehnika, proveru čistoće elektroforezom i HPLC hromatografijom. Pored toga, vežbe obuhvataju izolovanje invertaze iz kvasaca i određivanje kinetičkih parametara izolovanog enzima obradom podataka i primenom različitih metoda linearizacije Mihaelis-Mentenove jednačine. Ovim bi studenti ovladali tehnikama dezintegracije ćelija i prečišćavanja enzima (isoljavanje, taloženje organskim rastvaračima, ekstrakcija u dvofaznim sistemima, hromatografske metode). Posle toga, studenti koriste izolovane i prečišćene enzime za kinetička ispitivanja. | |||
Literatura | ||||
| ||||
Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine | ||||
Predavanja | Vežbe | DON | Studijski i istraživački rad | Ostali časovi |
2 | 1 | 2 | ||
Metode izvođenja nastave | Predavanja (pripremljene prezentacije u PowerPoint-u), računske i lab. vežbe. Konsultacije. Praktična nastava (DON) obuhvata rad studenata u manjim grupama na savremenoj opremi, obradu kinetičkih i drugih rezultata i diskusiju zadate problematike. | |||
Ocena znanja (maksimalni broj poena 100) | ||||
Predispitne obaveze | Poena | Završni ispit | Poena | |
Aktivnosti u toku predavanja | Pismeni ispit | 50 | ||
Praktična nastava | 30 | Usmeni ispit | ||
Projekti | ||||
Kolokvijumi | 20 | |||
Seminari |