Основи биотехнологије   (413B2)

Школска година:

2024/2025.

Услови похађања:

064B2 + 412B2

ЕСПБ:

8

Врста студија:

основне академске студије

Студијски програм:

Биохемија: 4. година, зимски семестар, обавезни, стручно-апликативни предмет

Наставник:

др Владимир П. Бешкоски
редовни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадници:

Кристина Б. Касалица, мастер биохемичар
истраживач-приправник, Институт за хемију, технологију и металургију, Његошева 12, Београд

Наталија С. Петронијевић, дипломирани биохемичар

Фонд часова:

Недељно: три часа предавања + пет часова лабораторијских вежби (3+0+5)

Циљеви:

Структура, функција, физиолошко-биохемијско-метаболичка својства и специфичности и улога у природи ћелија микрооорганизама (МО). "Биолошки агенси", могућности, начини и производи биотехнологије (БТХ) и патенти/овање.

Исход:

Теоријско и експериментално познавање хемијске и биохемијске активности МО и других "биолошких агенаса" и могућности и значаја њихове биотехнолошке примене и биотехнологије као једног од кључних домена напретка цивилизације.

Облици наставе:

Интерактивна настава, лабораторијске вежбе и семинарски радови.

Ваннаставне активности:

Претраживање и прикупљање литературе, припреме за вежбе, писање семинарског рада и спремање испита.

Литература:

1. С. Прентис: Биотехнологија, превод са енглеског језика, Школска књига, Загреб 1991.
2. Д. Пејин: Индустријска микробиологија, Технолошки факултет, Нови Сад, 2003.
3. Д. А. Ђукић, В. Т. Јемцев: Микробиолошка биотехнологија, Дерета, Београд, 2003.
4. Ј. Барас, В. Б. Вељковић, С. Попов, Д. Повреновић, М. Лазић, Б. Златковић: Основи биопроцесног инжењерства (CD ROM), Технолошки факултет, Лесковац, 2009.
5. Г. Гојгић-Цвијовић, М. М. Врвић: Практикум за микробиолошку хемију, ИХТМ - Центар за хемију, Београд, 2003.
6. В. Б. Вељковић, М. Л. Лазић: Практикум за основне процесе биохемијског ижењерства, Технолошки факултет, Лесковац, 1993.
7. М. М. Врвић и В. П. Бешкоски: Материјали са предавања и вежби

Додатни материјал:

—

Предавања:

5 поена (3 часа недељно)

Програм рада:

• Место МО у живом свету.
• Структура и функција ћелија МО.
• Биохемија МО.
• Увод у БТХ.
• Регулација метаболизма МО и БТХ.
• Генетичке модификације МО у БТХ. Елементи молекуларне БТХ. Биоинформатика у БТХ.
• Увод у биохемијско инжењерство.
• Биореактори. Контрола и вођење БТХ процеса.
• Имобилизовани "биолошки агенси" у БТХ.
• Изоловање производа БТХ.
• Примарни и секундарни метаболизам и његови производи у БТХ.
• БТХ животне средине и биогеотехнологија.
• БТХ биљака и анимална БТХ и производи. Генетски модификовани организми као храна. Матичне ћелије у хуманој БТХ.
• Заштита интелектуалне својине у БТХ.

Лабораторијске вежбе:

15 поена (5 часова недељно)

Програм рада:

• Задуживање стакленог посуђа, Колона Виноградског.
• Одређивање биохемијских особина микроорганизама (бојење по Граму, хидролиза скроба, желатина, липида; коришћење цитрата; доказивање респираторних ензима оксидазе и каталазе; продукти разградње протеина водоник сулфид и амонијак; хемолитичка активност).
• Аеробна и анаеробна ферментација квасца, Пастеров ефекат; Микробиолошко добијање антибиотика, ферментација Streptomyces hygroscopicus.
• Протеолитички ензими соја  Streptomyces hygroscopicus, антимикробна активност.
• Изоловање ауксотрофних мутаната квасца Saccharomyces cerevisiae.
• Одређивање kLa сулфитном методом; Одређивање аерационог капацитета лабораторијског ферментора апсорпционо-десорпционом методом помоћу кисеоничне електроде; Рачунске вежбе: стехиометрија, термодинамика и кинетика микробиолошких процеса.
• Биогеотехнологија: а) Биохидрометалургија - комбиновано хемијско и микробиолошко излуживање метала. Одређивање броја тионских бактерија у микротитар плочицама и лужење електронског отпада (индуковано куплована плазма-ICP); б) Микробне горивне ћелије.
• Биоремедијација земљишта контаминираног нафтом и њеним дериватима. Узорковање, микробиолошка анализа (укупни хемоорганохетеротрофи, деградери угљоводоника, квасци и споре плесни), хемијска и физичко-хемијска карактеризација (pH, СС, TPH, ЕОМА, неоргански угљеник).
• Раздуживање и припрема за колоквијум.
• Завршни колоквијум.

Семинарски радови:

15 поена

Колоквијуми:

30 поена

Усмени испит:

35 поена