Předmět Biotechnologie (KTEV / 1BIOT)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KTEV / 1BIOT - Biotechnologie, Fakulta životního prostředí, Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem (UJEP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Biotechnologické procesy zejména průmyslové. Biosanační metody in situ a ex situ. Perspektivní postupy pro výrobu látek produkovaných klasickými technologiemi. Základy genetického inženýrství. Exkurze.1) Vymezení oboru biotechnologie - etapy, přednosti, rizika, vztah k chemickým technologiím, hlavní oblasti2) Surovinová základna - zdroje C, N, P, využití odpadů z průmyslu, zemědělství a komunálních3) Charakteristika technologicky významných mikroorganismů - základní morfologické, biochemické a fyziologické charakteristiky technologicky zajímavých bakterií, plísní, a kvasinek4) Metabolismus a bioenergetika mikroorganismů - rozdělení mikroorganismů z metabolického hlediska. Účast mikroorganismů na biogeochemických cyklech N a S. Příklady produkce významných sekundárních metabolitů.5) Fermentace - ethanolová, mléčná, smíšená, kyselinotvorná, aceton-butanolová, máselná, propionová, glycerolová6) Kultivace a šlechtění mikroorganismů - kinetika růstu a množení, submerzní a emerzní kultivace, kontinuální kultivace - turbidistat a chemostat, specifika kultivace živočišných buněk, způsoby uchovávání mikroorganismů, mutačně selekční šlechtění - přirozená a indukovaná mutageneze, nejdůležitější typy mutantů7) Výrobní zařízení - základy biotechnologického procesu, klasifikace bioreaktorů, kontinuální, batch a fed-batch kultivace, aerace, míchání, sterilizace živných půd a vzduchu, izolace a čištění produktů, měřicí a regulační technika8) Průmyslové biotechnologie - výroba ethanolu, organických kyselin, dextranu, aminokyselin, vitaminů a antibiotik9) Výroba mikrobní biomasy pro potravinářské a krmivářské účely, výroba droždí10) Genetické inženýrství - technika rekombinace DNA, vektory, fúze protoplastů, technologie výroby monoklonálních protilátek, výroba inzulínu, geneticky modifikované organismy11) Enzymové inženýrství - produkce enzymů a jejich průmyslové využití12) Environmentální biotechnologie - biodeteriorace, biodegradace, kometabolismus, metabolismus petropolutantů a halogenovaných látek, bioasanační techniky, bioakumulace a biosorpce kovů, bioanalytické metody13) Biotechnologické zneškodňování odpadů - biologické čištění odpadních vod komunálních i průmyslových, kořenové čistírny, kompostování, methanogeneze a produkce bioplynu14) Biometalurgie - přímé a nepřímé mikrobiální loužení rud15) Imobilizace biologického materiálu, metody, výhody a nevýhody, biotechnologické využití.Výstupy z učeníZnalostiStudent zná- Význam složení vstupních surovin pro biotechnologický proces z hlediska biologického, metabolického, technologického i ekonomického- Vybrané technologicky významné mikroorganismy a jejich zatřídění do vyšších taxonů- Způsoby velkoobjemové kultivace mikroorganismů, vztah k fyziologii a praktický význam- Nejvýznamnější fermentační procesy z hlediska produkčního mikroorganismu a biotechnologické produkce- Hlavní způsoby přizpůsobení biologického materiálu pro vyšší výkonnost biotechnologických procesů- Aerobní a anaerobní biodegradační dráhy organických polutantů, metody a překážky bioremediačních zásahů- Principy využití biologického materiálu v analytické chemiiDovednostiStudent umí- Aplikovat znalosti o metabolismu v technologické praxi (bioremediace, likvidace odpadů)- Vypočítat z růstové křivky mikroorganismů generační dobu a specifickou růstovou rychlost a dát je do souvislosti s parametry průtočné kultivace- Odhadnout parametry Monodovy rovnice a použít vztahy mezi spotřebou živiny a přírůstkem biomasy

Získané způsobilosti

Aplikace znalostí z obecné biochemie a mikrobiologie pro pochopení základních principů biotechnologických procesů. Biotechnologické funkce mikroorganismů se speciálním pohledem na mechanismy biodegradací.

Literatura

Chriaštel L. Bioreaktory, STU Bratislava, 1992. 1992. Sikyta B., Dušek J. Biotechnologie pro farmaceuty, Karolinum Praha, 1992. 1992. Štulík V. Biotechnologie, ÚVTEI Praha, 1986. 1986. Vodrážka Z. Biotechnologie, VŠCHT Praha, 1991. Praha, 1999. Kaprálek F. Fyziologie bakterií, SPN Praha, 1986. 1986. Krumphanzl V. a kol. Mikrobiální technologie, Academia Praha, 1988. 1988. Jirků V. Moderní biotechnologie a bioekologie I, VŠCHT Praha, 1991. 1991. Bendová O., Janderová B. Vybrané kapitoly z biotechnologií, SPN, Praha 1990. Praha, 1990. Kolektiv autorů. Kompendium sanačních technologií, Vodní zdroje Ekomonitor s.r.o., Chrudim 2006. 2006. Kolektiv autorů. Monitorovaná přirozená atenuace ropných uhlovodíků a chlorovaných alifatických uhlovodíků v podzemní vodě, Ministerstvo životního prostředí 2001. 2001. Vaníček I. Sanace skládek a starých ekologických zátěží, ČVUT, Praha 2002. Praha, 2001. Novotný Č. Biodegradace a biotechnologie, PF Ostravská Univerzita, 2005. 2005. Kaštánek F. Bioinženýrství, Academia Praha. Malachová K. Ekologie mikroorganismů, PF Ostravská Univerzita, 2004. 2004. Horák P. Mechanismy biodegradací kontaminantů a bioasanační techniky, FŽP UJEP, Ústí nad Labem 2006. Ústí nad Labem, 2006. Kunc F., Ottová V. Mikrobiologie pro posluchače studijního oboru technologie vody,VŠCHT Praha, 1996. 1996. Šilhánková L. Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology, Victoria Publishing Praha, 1995. 1995. Růžička J. Mikrobiologie pro technologie životního prostředí, FT VU Zlín, 1990. 1990. Klaban V. Svět mikrobů -malý mikrobiologický slovník, Gaudeamus VSP Hradec Králové,1999. 1999. Merta P. Základy biotechnologií, VŠB Ostrava, 1994. 1994.

Požadavky

Zpracování seminární práce na vybrané téma z oboru biotechnologie, ústní prezentace této práce v rámci cvičení, prověření znalostí během semestru formou písemného testu, ústní zkouška.

Garant

doc. Ing. Josef Trögl, Ph.D.

Vyučující

doc. Ing. Josef Trögl, Ph.D.doc. Ing. Josef Trögl, Ph.D.