Преподавание биохимии и биотехнологии на Факультете окружающий среды в университете Я.Э. Пуркуне (FŽP UJEP) в Усти над Лабем Petr Horák 1 Учебные программы и специальности FŽP UJEP бакалаврская ступень обучения программа обучения : Экология и охрана окружающей среды специализация : Охрана окружающей среды программа обучения: Инженерная экология специализация - Охрана окружающей среды - Водное хозяйство магистерская ступень обучения программа обучения : Экология и охрана окружающей среды специализация : Утилизация отходов специализация : Восстановление ландшафтов 2 Дидактическая связь научных дисциплин мультидисциплинарный характер биотехнологии, перед началом обучения по этой дисциплине необходимо знание следующих учебных предметов: - органическая химия - физическая химия - биохимия - микробиология 3 Тематические направления предмета Биохимия определение области биохимии и этапы ее развития Функция и общие черты метаболизма - катаболизм и анаболизм - основные биохимические пути и циклы биоэнергетика - макроэнергетические переносчики химической энергии - функция ATP - дыхательные цепи и окислительное фосфорилирование - фотосинтез - фотодыхание углеводы (сахариды) - моносахариды, олигосахариды, полисахариды 4 Тематические направления предмета биохимия липиды аминокислоты протеины энзимы (ферменты) гормоны иуклеиновые кислоты ксенобиохимия биологические мембраны физиология и биохимия 5 Тематические направления семинаров предмета биохимия акцент на взаимозависимость метаболических процессов биоэнергетический баланс метаболических путей проработка номенклатуры биологически активных соединений проверка степени усвоения изучаемого материала в форме письменных тестов посещение предприятий и лабораторий (Академии наук, клинических), занимающихся биохимией 6 Тематическое направления предмета биотехнология продуктивные организмы и их биотехнологический потенциал оборудование биотехнологических процессов промышленное использование биотехнологических процессов биоэкологическая функция микроорганизмов генная инженерия 7 Промышленные микроорганизмы и их биотехнологический потенциал различие между прокариотными и эукариотными организмами основная морфологическая и физиологическая характеристика микроорганизмов ( бактерии, дрожжи, плесени) влияние небиотических и биотических факторов на микроорганизмы метаболизм и биоэнергетика микроорганизмов различие между первичным и вторичным метаболизмом биотрансформация участие микроорганизмов в биогеохимических циклах макробиогенных элементов ( N, S, P ) культивирование микроорганизмов и их селекция биохимический принцип ферментации 8 биопленка Производственное оборудование, используемое в биотехнологии основная структура биотехнологического процесса - down-streem и up-streem процeссы классификация биореакторов аэрация – аэрационная емкость биореакторов перемешивание ( механическое, пневматическое, гидравлическое ) стерилизация дезинтеграция способы изолирования и очистки продуктов ферментации измерительная и регуляционная аппаратура в биотехнологическом процессе мембранное разделение 9 Промышленное использование биотехнологических процессов ферментационные технологии производство органических кислот производсво аминокислот производство витаминов производство технических ферментов производство микробной биомассы ( SCP ) производство полисахаридов иммобилизованные биокатализаторы производство вторичных метаболитов: - антибиотиков, алкалоидов, фитогормонов биотехнология, основанная на культивировании клеток растительного и животного происхождения биосенсоры и биочипы 10 Биоэкологические функции микроорганизмов биодеградация отдельных приоритетных загрязнений ( PAH, PCB и т.п. ) биорегенерирующие технологии биоаккумуляция и биосорбция тяжелых металлов биометаллургия производство и использование биогаза биоповреждения 11 Генная инженерия техника рекомбинантной DNA типы векторов индуцированное слияние протопластов мутационно-селекционный отбор гибридомная технология производства моноклональных антител генетически модифицированные организмы 12 Тематические направления семинаров предмета биотехнология презентация семинарских студенческих работ на избранные темы, относящихся к изучаемой проблематике проверка степени усвоения изучаемого материала в форме письменных тестов экскурсии на отдельные предприятия и НИИ, занимающиеся биотехнологическими процессами 13 Учебные пособия по предметам биохимия и биотехнология учебное пособие, изданное на Факультете окружающей среды Университета Я.Э. Пуркине в 2006 гoду : P.Horák : Биологические и биохимические основы биотехнологических процессов в охране окружающей среды P.Horák : Механизмы биодеградации контаминантов и технологии биовосстановления 14 Научные дисциплины, преподаваемые на Факультете окружающей среды, связанные с биотехнологической проблематикой токсикология технологии охраны окружающей среды экологическая химия биохимия биотехнология очистка сточных вод отходы и вторичное сырье I микробиология экология кинетика химических процессов общая химия экологические загрязнения , очистные работы промышленные технологии II 15 Предложения по углублению обучения по биохимии и биотехнологии преподавание биохимии в двух семестрах Биохимия I – сахариды, липиды, биоэнергетика, аминокислоты, витамины -окончание - зачет Биохимия II – протеины, гормоны, нуклеиновые кислоты, ксенобиохимия - окончание - устный экзамен преподавание биотехнологии в двух семестрах Основы биотехнологии Экологическая биотехнология - окончание обучения- зачет и устный экзамен Как курс по выбору включить предмет Генная инженерия - генетически модифицированные организмы, рекомбинантная ДНК и т.д. 16 Благодарю за внимание! p.hor@atlas.cz 17