Detail předmětu
Biotechnologie II
FCH-MC_BIT2Ak. rok: 2022/2023
Biotechnologie organických kyselin syntetizovaných mikroorganismy. Ocet, kyselina mléčná, kyselina citronová, kyselina glukonová a další minoritní kyseliny. Biosyntéza ainokyselin. Biosyntéza vitaminů. Enzymová biotechnologie. Biosyntéza intra- a extra-celulárních polysacharidů a jiných biopolymérů. Sekundární metabolity. Biotechnologie sekundárních metabolitů . Antibiotika. Biosyntéza lipidů. Námelové alkaloidy. Gibereliny. Oxidfační reakce mikroorganismů na molekule sacharidů ("oxosloučeniny", kyselina askorbová aj.) Biologické transformace. Biotechnologie v ochraně životního prostředí.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Studenti musí znát dobře vlastnosti v technologii používaných mikroorganismů, jejich metabolismus a možnosti fyziologické regulace procesu. Důležitá je o volba média, živin a kultivační techniky (reaktoru). Je třeba dobře aplikovat znalosti z bioinženýrství a chemického inženýrství při návrhu procesu a jeho hodnocení (bilance surovin, živin, vody, energie, dopadních produktů).
Zkouška je ústní, student si vylosuje trojici otázek pokrývající celou problematiku. Každá otázka je hodnocena zvlášť, výsledné hodnocení je souhrnem hodnocení dílčích otázek. K absolvování zkoušky je třeba, aby každá část byla hodnocena lépe než F.
Osnovy výuky
Osnova dle týdenního členění výuky (1 týden jako časová rezerva):
1. Definice přírodních látek a produktů. Přehled hlavních skupin biotechnologicky významných přírodních látek. Souvislost mezi strukturou a metabolicko produkcí.
2. Přehled hlavních metabolických drah primárního i sekundárního metabolismu. Principy účinku biologicky aktivních látek, cíle biologické aktivity na molekulární, buněčné a orgánové úrovni.
3. Biotechnologická produkce primárních a sekundárních metabolitů. Vývoj biologického činitele procesu – fyziologická adaptace, genová modifikace, transformace vyšších organismů.
4. Polysacharidy: vláknina, gumy, slizy, pektiny. Deriváty cukrů. Rostliny a mikroorganismy produkující polysacharidy s významným biologickým účinkem, biotechnologická produkce.
5. Specificky aktivní proteiny a enzymy. Biotechnologická produkce enzymů, využití enzymů v biotechnologiích. Lektiny, intensivně sladké proteiny. Přírodní látky odvozené od aminokyselin.
6. Biotransformace – základní charakteristika procesů. Příklady využití biotransformací v biotechnologiích.
7. Antibiotika – charakteristika, produkční organismy, technologické procesy. Současný stav produkce ve světě, výzkum a vývoj.
8. Cytostatika a kancerostatika – charakteristika, produkční organismy, technologické procesy.
9. Alkaloidy. Obecné vlastnosti, taxonomický výskyt, protoalkaloidy. Alkaloidy ovlivňující signální funkci acetylcholinu. Produkční organismy, technologie. Drogy a jejich účinky, legislativa.
10. Vitamíny – charakteristika, produkční organismy, technologické procesy.
11. Fenolické látky. Obecné vlastnosti. Jednoduché fenoly, fenolické kyseliny a jejich estery, kumariny. Flavonoidy a lignany. Fytoestrogeny. Třísloviny. Chinony. Orcinoly a floroglucinoly.
12. Terpenoidy. Monoterpeny a esenciální oleje. Toxické diterpeny. Triterpenoidy, steroidy a karotenoidy.
13. Základy práce s rostlinnými a živočišnými buněčnými a tkáňovými kulturami.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Dubey R.S.: A Textbook of Biotechnology. S. Chand and Co., 4th Edition, 2014 (CS)
Thieman, W.J.: Introduction to Biotechnology, Global Edition (CS)
Doporučená literatura
D:Rehm,H.-J.,Reed G.: Biotechnology, 12 Vols., 2nd Ed, Wiley, 2008 (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program NKCP_CHTP magisterský navazující
obor NKCO_CHTP , 2 ročník, zimní semestr, povinný
- Program NPCP_CHTP magisterský navazující
obor NPCO_CHTP , 2 ročník, zimní semestr, povinný
- Program NPCP_PCHBT magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný