Šifra predmeta:
436B2		 Naziv predmeta:
Biokataliza i metabolički inženjering

Školska godina:

2024/2025.

Uslovi pohađanja:

202A2 / 202B2

ESPB:

8

Vrsta studija:

osnovne akademske studije

Studijski programi:

Hemija: 3. godina, letnji semestar, izborni (E13H2), naučno-stručni predmet

Biohemija: 3. godina, letnji semestar, izborni (E13B2), naučno-stručni predmet

Nastavnik:

dr Radivoje M. Prodanović
redovni profesor, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnici:

—

Fond časova:

Nedeljno: četiri časa predavanja + dva časa teorijskih vežbi (4+2+0)

Ciljevi:

Upoznavanje studenata sa osnovnim mehanizmima biokatalize i principima dobijanja biokatalizatora genetskim i metaboličkim inženjeringom, hemijskim modifikacijama i imobilizacijom u cilju njihove primene u nevodenim sredinama, organskim sintezama, biosenzorima, biogorivnim ćelijama, zaštiti životne sredine, enzimskim logičkim kolima i biotehnologiji.

Ishod:

Osposobljavanje studenata za dobijanje i primenu biokatalizatora u vidu enzima i celih ćelija u laboratoriji u naučno-istraživačkom radu i u biotehnologiji za dobijanje i detekciju prirodnih proizvoda.

Oblici nastave:

Predavanja, teorijske vežbe, seminarski radovi.

Vannastavne aktivnosti:

—

Literatura:

Osnovna literatura:

  1. Gavin Williams and Melanie Hall: Modern Biocatalysis, Royal Society of Chemistry, 2018.
  2. Eun Yeo Lee: Recent Advances in Biocatalysis and Metabolic Engineering for Biomanufacturing, MDPI, 2019.
  3. Ching T. Hou and Jei-Fu Shaw: Biocatalysis and Biomolecular Engineering, Wiley-VCH, 2010.
  4. Odabrani revijalni radovi.

Pomoćna literatura:

  1. K. Drauz, H. Groeger, O.May: Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, Wiley-VCH 2012.
  2. Prezentacije sa predavanja.

Dodatni materijal:

—

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

10 poena (4 časa nedeljno)

Program rada:

  1. Uvod u strukturu proteina i biokatalizu.
  2. Stabilnost i kinetika biokatalizatora.
  3. Osnove proteinskog i biomolekularnog inženjeringa.
  4. Uvod u metabolički inženjering bakterija i kvasaca.
  5. Metabolički inženjering sekundarnog metabolizma biljaka.
  6. Dobijanje i prečišćavanje biokatalizatora.
  7. Hemijske modifikacije i imobilizacija biokatalizatora.
  8. Biokataliza u organskim rastvaračima i nevodenim sredinama.
  9. Biokatalizatori u sintezi prirodnih proizvoda i farmaceutskoj industriji.
  10. Biokatalizatori u biosenzorima i biogorivnim ćelijama (baterijama).
  11. Biokatalizatori u zaštiti životne sredine.
  12. Biokatalizatori u enzimskim logičkim kolima i nanobiotehnologiji.

Teorijske vežbe:

20 poena (2 časa nedeljno)

Program rada:

  1. Osnove kinetike i stabilnosti biokatalizatora. Rešavanje problemskih zadataka.
  2. Osnove kinetike imobilizovanih biokatalizatora i bioreaktora. Rešavanje praktičnih problemskih zadataka.
  3. Osnovni principi kinetike metaboličkih puteva i metaboličkog fluksa.
  4. Kinetika biokatalizatora u nevodenim sredinama i organskim rastvaračima.
  5. Principi Bulove algebre i dizajna enzimskih logičkih kola i biosenzora zasnovanih na višestepenim enzimskim reakcijama.

Seminarski radovi:

20 poena

Usmeni ispit:

50 poena