Šifra predmeta:
413B2		 Naziv predmeta:
Osnovi biotehnologije

Školska godina:

2024/2025.

Uslovi pohađanja:

064B2 + 412B2

ESPB:

8

Vrsta studija:

osnovne akademske studije

Studijski program:

Biohemija: 4. godina, zimski semestar, obavezni, stručno-aplikativni predmet

Nastavnik:

dr Vladimir P. Beškoski
redovni profesor, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnici:

Kristina B. Kasalica, master biohemičar
istraživač-pripravnik, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju, Njegoševa 12, Beograd

Natalija S. Petronijević, diplomirani biohemičar

Fond časova:

Nedeljno: tri časa predavanja + pet časova laboratorijskih vežbi (3+0+5)

Ciljevi:

Struktura, funkcija, fiziološko-biohemijsko-metabolička svojstva i specifičnosti i uloga u prirodi ćelija mikrooorganizama (MO). "Biološki agensi", mogućnosti, načini i proizvodi biotehnologije (BTH) i patenti/ovanje.

Ishod:

Teorijsko i eksperimentalno poznavanje hemijske i biohemijske aktivnosti MO i drugih "bioloških agenasa" i mogućnosti i značaja njihove biotehnološke primene i biotehnologije kao jednog od ključnih domena napretka civilizacije.

Oblici nastave:

Interaktivna nastava, laboratorijske vežbe i seminarski radovi.

Vannastavne aktivnosti:

Pretraživanje i prikupljanje literature, pripreme za vežbe, pisanje seminarskog rada i spremanje ispita.

Literatura:
  1. S. Prentis: Biotehnologija, prevod sa engleskog jezika, Školska knjiga, Zagreb 1991.
  2. D. Pejin: Industrijska mikrobiologija, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 2003.
  3. D. A. Đukić, V. T. Jemcev: Mikrobiološka biotehnologija, Dereta, Beograd, 2003.
  4. J. Baras, V. B. Veljković, S. Popov, D. Povrenović, M. Lazić, B. Zlatković: Osnovi bioprocesnog inženjerstva (CD ROM), Tehnološki fakultet, Leskovac, 2009.
  5. G. Gojgić-Cvijović, M. M. Vrvić: Praktikum za mikrobiološku hemiju, IHTM - Centar za hemiju, Beograd, 2003.
  6. V. B. Veljković, M. L. Lazić: Praktikum za osnovne procese biohemijskog iženjerstva, Tehnološki fakultet, Leskovac, 1993.
  7. M. M. Vrvić i V. P. Beškoski: Materijali sa predavanja i vežbi

Dodatni materijal:

—

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

5 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

  • Mesto MO u živom svetu.
  • Struktura i funkcija ćelija MO.
  • Biohemija MO.
  • Uvod u BTH.
  • Regulacija metabolizma MO i BTH.
  • Genetičke modifikacije MO u BTH. Elementi molekularne BTH. Bioinformatika u BTH.
  • Uvod u biohemijsko inženjerstvo.
  • Bioreaktori. Kontrola i vođenje BTH procesa.
  • Imobilizovani "biološki agensi" u BTH.
  • Izolovanje proizvoda BTH.
  • Primarni i sekundarni metabolizam i njegovi proizvodi u BTH.
  • BTH životne sredine i biogeotehnologija.
  • BTH biljaka i animalna BTH i proizvodi. Genetski modifikovani organizmi kao hrana. Matične ćelije u humanoj BTH.
  • Zaštita intelektualne svojine u BTH.

Laboratorijske vežbe:

15 poena (5 časova nedeljno)

Program rada:

  • Zaduživanje staklenog posuđa, Kolona Vinogradskog.
  • Određivanje biohemijskih osobina mikroorganizama (bojenje po Gramu, hidroliza skroba, želatina, lipida; korišćenje citrata; dokazivanje respiratornih enzima oksidaze i katalaze; produkti razgradnje proteina vodonik sulfid i amonijak; hemolitička aktivnost).
  • Aerobna i anaerobna fermentacija kvasca, Pasterov efekat; Mikrobiološko dobijanje antibiotika, fermentacija Streptomyces hygroscopicus.
  • Proteolitički enzimi soja  Streptomyces hygroscopicus, antimikrobna aktivnost.
  • Izolovanje auksotrofnih mutanata kvasca Saccharomyces cerevisiae.
  • Određivanje kLa sulfitnom metodom; Određivanje aeracionog kapaciteta laboratorijskog fermentora apsorpciono-desorpcionom metodom pomoću kiseonične elektrode; Računske vežbe: stehiometrija, termodinamika i kinetika mikrobioloških procesa.
  • Biogeotehnologija: a) Biohidrometalurgija - kombinovano hemijsko i mikrobiološko izluživanje metala. Određivanje broja tionskih bakterija u mikrotitar pločicama i luženje elektronskog otpada (indukovano kuplovana plazma-ICP); b) Mikrobne gorivne ćelije.
  • Bioremedijacija zemljišta kontaminiranog naftom i njenim derivatima. Uzorkovanje, mikrobiološka analiza (ukupni hemoorganoheterotrofi, degraderi ugljovodonika, kvasci i spore plesni), hemijska i fizičko-hemijska karakterizacija (pH, SS, TPH, EOMA, neorganski ugljenik).
  • Razduživanje i priprema za kolokvijum.
  • Završni kolokvijum.

Seminarski radovi:

15 poena

Kolokvijumi:

30 poena

Usmeni ispit:

35 poena