Шифра предмета:
436B2		 Назив предмета:
Биокатализа и метаболички инжењеринг

Школска година:

2024/2025.

Услови похађања:

202A2 / 202B2

ЕСПБ:

8

Врста студија:

основне академске студије

Студијски програми:

Хемија: 3. година, летњи семестар, изборни (E13H2), научно-стручни предмет

Биохемија: 3. година, летњи семестар, изборни (E13B2), научно-стручни предмет

Наставник:

др Радивоје М. Продановић
редовни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадници:

—

Фонд часова:

Недељно: четири часа предавања + два часа теоријских вежби (4+2+0)

Циљеви:

Упознавање студената са основним механизмима биокатализе и принципима добијања биокатализатора генетским и метаболичким инжењерингом, хемијским модификацијама и имобилизацијом у циљу њихове примене у неводеним срединама, органским синтезама, биосензорима, биогоривним ћелијама, заштити животне средине, ензимским логичким колима и биотехнологији.

Исход:

Оспособљавање студената за добијање и примену биокатализатора у виду ензима и целих ћелија у лабораторији у научно-истраживачком раду и у биотехнологији за добијање и детекцију природних производа.

Облици наставе:

Предавања, теоријске вежбе, семинарски радови.

Ваннаставне активности:

—

Литература:

Основна литература:

  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. Одабрани ревијални радови.

Помоћна литература:

  1. K. Drauz, H. Groeger, O.May: Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, Wiley-VCH 2012.
  2. Презентације са предавања.

Додатни материјал:

—

  Наставне обавезе и начин оцењивања

Предавања:

10 поена (4 часа недељно)

Програм рада:

  1. Увод у структуру протеина и биокатализу.
  2. Стабилност и кинетика биокатализатора.
  3. Основе протеинског и биомолекуларног инжењеринга.
  4. Увод у метаболички инжењеринг бактерија и квасаца.
  5. Метаболички инжењеринг секундарног метаболизма биљака.
  6. Добијање и пречишћавање биокатализатора.
  7. Хемијске модификације и имобилизација биокатализатора.
  8. Биокатализа у органским растварачима и неводеним срединама.
  9. Биокатализатори у синтези природних производа и фармацеутској индустрији.
  10. Биокатализатори у биосензорима и биогоривним ћелијама (батеријама).
  11. Биокатализатори у заштити животне средине.
  12. Биокатализатори у ензимским логичким колима и нанобиотехнологији.

Теоријске вежбе:

20 поена (2 часа недељно)

Програм рада:

  1. Основе кинетике и стабилности биокатализатора. Решавање проблемских задатака.
  2. Основе кинетике имобилизованих биокатализатора и биореактора. Решавање практичних проблемских задатака.
  3. Основни принципи кинетике метаболичких путева и метаболичког флукса.
  4. Кинетика биокатализатора у неводеним срединама и органским растварачима.
  5. Принципи Булове алгебре и дизајна ензимских логичких кола и биосензора заснованих на вишестепеним ензимским реакцијама.

Семинарски радови:

20 поена

Усмени испит:

50 поена