Прикладні аспекти біотехнологій
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.162.02.E.026
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
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 iмуноферментного 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 - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
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).