Прикладні аспекти біотехнологій
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.162.02.E.028
Кількість кредитів: 8.00
Кафедра: Технологія біологічно-активних сполук, фармації та біотехнологія
Лектор: Професор, д.б.н. Гавриляк Вікторія
Доцент, к.т.н. Петріна Романа
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальні компетентності:
ЗК6. Здатність діяти соціально відповідально та свідомо.
фахові компетентності:
ФКС2.2. Здатність аналізувати основні принципи регуляції чисельності шкідників та збудників хвороб рослин та тварин за допомогою інтродукції мікроорганізмів у агроценозі та створювати стійкі сорти рослин, а також ефективні ветеринарні препарати; застосовувати молекулярні процеси в ензимології для конструювання біологічних агентів та розробки нових та удосконалення існуючих прикладних біотехнологій ферментних препаратів у різних галузях.
Результати навчання: РН1:
ПРНС2.2. Аналізувати стан чисельності шкідників та збудників хвороб рослин та тварин за допомогою інтродукції мікроорганізмів у агроценозі при створенні стійких сортів рослин, а також аналізувати ефективність ветеринарних препаратів; знати молекулярні процеси в ензимології для конструювання біологічних агентів та впроваджувати розробки нових ферментних препаратів у різних галузях.
РН2:
КОМ2. Здатність до використання різноманітних методів, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях.
РН3:
АіБ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
ОК 2.1. Методологія та організація наукових досліджень, інтелектуальна власність та інноватика
ОК 2.4 Сучасне застосування біотехнологічних методів (біоіндустрія)
Кореквізити:
ОК 2.9 Спецкурс – Інженерна ензимологія целюлолітичних ферментів
ОК 2.10 - Спецкурс – Клітинна інженерія рослин
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна «Прикладні аспекти біотехнології» знайомить здобувачів з основними застосуваннями біотехнологічних методів в сільському господарстві: біологічні шляхи захисту рослин від шкідливих агентів, отримання біоенергії, переробка відходів та побічних продуктів сільського господарства, а також одержання генетично модифікованих продуктів та трансгенних рослин та тварин; огляд ринку ветеринарних препаратів, які застосовуються для тваринництва. Особлива увага в курсі приділяється молекулярним механізмам дії ензимів, їх отримання з різним джерел, очищення та конструювання на їх основі сенсорів, діагностикумів, систем доставки, ферментних препаратів для медицини, сільського господарства, харчової промисловості.
Опис: Блок 1
Вступ. Біологічна інженерія. Створення комплексу технічних засобів, неохідних для успішного здійснення біотехнологічних процесів.
- Біотехнологічні шляхи захисту рослин від шкідливих агентів. Хімічні та біологічні засоби боротьби з шкідниками.
- Технологія виробництва бактеріальних добрив (сухий азобактерин, фосфоробактерин, нітрагін).
-Клональне мікророзмноження рослин. Принципові технології.
-Біотехнологічні аспекти розведення і селекції домашніх тварин.
-Способи одержання препаратів антибіотиків мікробіологічним синтезом для тваринництва (тетрациклін, бацитрацин).
- Аспекти технології біосинтезу кормового білка для тваринництва.
-Ветеринарні препарати для тваринництва. Біотехнологія одержання, ринок таких продуктів та вимоги до використання.
- Біотехнологія переробки відходів агропромислового комплексу.
-Отримання енергії з біомаси за допомогою мікроорганізмів: біоенергія. Біомаса і енергія.
-Генетична інженерія культивувальних клітин ссавців. Введення молекул ДНК в клітини ссавців.
Блок 2
Ферменти та препарати на їх основі. Застосування у різних сферах життєдіяльності людини.
Стратегії очищення ферментів. Стабілізація та збереження ферментативної активності
Іммобілізовані ферменти. Особливості іммобілізації ензимів. Вибір носіїв для іммобілізації.
Мульти-ферментні системи. Поняття мульти-ферментних систем. Каскади реакцій.
Біосенсори. Ензиматичні біосенсори. Принцип конструювання ензимних біосенсорів.
Характеристика ензимних біосенсорів. Ензими для біосенсорів. Принцип конструювання ензимних біосенсорів. Характеристика ензимних біосенсорів. Сфери застосування ензимних біосенсорів: медицина, аналітична біотехнологія, моніторинг якості продуктів.
Імуноферментні тест-системи. Імуноферментний аналіз. Види імуноферментного аналізу. Кількісний аналіз. Якісний аналіз. Принцип роботи імуноферментних тест-систем. Сфера застосування імуноферментного аналізу.
Діагностикуми системи зсідання крові. Коротка характеристика системи зсідання крові. Основні принципи конструювання тест-систем для дослідження системи гемостазу.
Біолюмінесцентні тест-системи. Характеристика біолюмінесцентних тест-систем. Принципи конструювання біолюмінесцентних тестів in vitro. Ферментні реагенти для біолюмінесцентного аналізу.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на практичних, семінарських заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
а) вибіркове усне опитування перед початком занять;
б) фронтальне стандартизоване опитування за картками, тестами протягом 5-10 хв.;
в) фронтальна перевірка виконання домашніх завдань;
д) оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення;
е) інтерактивні завдання вікторинного та ігрового характеру.
Критерії оцінювання результатів навчання: Письмово-усний контроль:
4 тести по 5 б. = 20 б.
Виконання та захист лабораторних робіт:
Блок 1 – 5 лаб.р. по 2 б. = 10 балів
Блок 2 – 5 лаб.р. по 2 б. = 10 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Навчально-методичний комплекс:https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=13851
2. Юлевич О. І. Біотехнологія : навчальний посібник / О. І. Юлевич, С. І. Ковтун, М. І. Гиль ; за ред. М. І. Гиль. — Миколаїв : МДАУ, 2012. — 476 с.
3. Манушкіна Т. М. Біотехнологія в рослинництві : курс лекцій / Т. М. Манушкіна. – Миколаїв : МНАУ, 2014. – 51 с.
4. Галкін Б.М., Іваниця В.О., Галкін М.Б. Інженерна ензимологія. – Одеса: ОНУ.- 2017. – 103 с.
5. Біохімія ензимів / М.М. Марченко, Л.В. Худа, М.М. Великий, Л.І. Остапченко. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2012. – 416 с.
6. Bioluminescence: Fundamentals and Applications in Biotechnology - Volume /Editors: Gerald Thouand, Robert Marks. - Publisher: Springer International Publishing, 2016. - 224 p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).