Дисципліна: Загальна біотехнологія

Обсяг дисципліни, годин (кредитів ЄКТС): 120 (4).

Мета дисципліни: ознайомити студентів з біологічними об'єктами і їх застосуванням у народному господарстві, охороні здоров'я й науці, можливостями генетичної та клітинної інженерії (отримання високоефективних штамів мікроорганізмів, нових сортів рослин і видів тварин), будовою і принципами дії біореакторів, із основами технологічної біоенергетики.

Завдання дисципліни:

- сформувати у студентів стійку систему знань з біотехнології;

- навчити студентів застосовувати відповідну термінологію;

- працювати на всіх рівнях біотехнологічного процесу: від розробки ідеї та її експериментальної перевірки в лабораторії до масштабування процесу до рівня виробництва;

- виконувати роботи, пов’язані з отриманням, дослідженням та застосуванням мікроорганізмів, клітинних культур тварин і рослин, вірусів, ферментів, біологічно активних речовин, продуктів біосинтезу і біотрансформації;

- працювати з приладами та обладнанням для дослідження властивостей використовуваних мікроорганізмів, клітинних культур, одержуваних із їх допомогою речовин у лабораторних і промислових умовах.

Попередні умови для вивчення даної дисципліни: знання з дисциплін «Біологія клітини», «Мікробіологія», «Загальна біохімія».

Навчальні цілі дисципліни полягають у формуванні у студентів:

інтегративної компетентності: Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов у біотехнології та біоінженерії, або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів біотехнології та біоінженерії.

загальних компетентностей:

ЗК 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.

фахових компетентностей:

СК 8. Здатність використовувати методології проєктування виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.

СК 9. Здатність обирати і використовувати відповідне обладнання, інструменти та методи для реалізації та контролю виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.

СК 10. Здатність складати технологічні схеми виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.

СК 11. Здатність складати апаратурні схеми виробництв біотехнологічних продуктів різного призначення.

СК 15. Здатність дотримуватися вимог біобезпеки, біозахисту та біоетики.

Програмні результати навчання:

ПРН 2. Вміти здійснювати якісний та кількісний аналіз речовин неорганічного, органічного та біологічного походження, використовуючи відповідні методи.

ПРН 3. Вміти розраховувати склад поживних середовищ, визначати особливості їх приготування та стерилізації, здійснювати контроль якості сировини та готової продукції на основі знань про фізико-хімічні властивості органічних та неорганічних речовин.

ПРН 8. Вміти виділяти із природних субстратів та ідентифікувати мікроорганізми різних систематичних груп. Визначати морфолого-культуральні та фізіолого-біохімічні властивості різних біологічних агентів.

ПРН 9. Вміти складати базові поживні середовища для вирощування різних біологічних агентів. Оцінювати особливості росту біологічних агентів на середовищах різного складу.

ПРН 14. Вміти обґрунтувати вибір біологічного агента, складу поживного середовища і способу культивування, необхідних допоміжних робіт та основних стадій технологічного процесу.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

-      предмет, методи й завдання біотехнології;

-      основні етапи розвитку біотехнології, загальні можливості застосування в практичній і науковій діяльності біотехнологічних методів традиційної і новітньої біотехнології;

-      основні напрями біотехнології;

-      зв'язок біотехнології з різними галузями національної економіки;

-      об'єкти біотехнології та їх біотехнологічні функції;

-      кінетику мікробіологічних процесів;

-      промислове використання біотехнології в природоохоронній діяльності;

-      біотехнологічні методи виробництва препаратів, альтернативних хімічним пестицидам;

-      промислові технології культивування клітинних культур і вірусів;

-      селекційно-генетичні методи одержання мікроорганізмів-продуцентів;

-      принциповий механізм отримання суперпродуцентів цільових продуктів шляхом рекомбінантних технологій;

-      біотехнологія препаратів – фіксаторів поживних елементів рослин;

-      біотехнологічна трансформація промислових відходів;

-      біотехнологія захисту навколишнього середовища від шкідливих ксенобіотиків;

-      використання рослинних об'єктів в екобіотехнології;

-      сучасні біотехнологічні прийоми у землеробстві та рослинництві;

вміти:

-      застосовувати відповідну термінологію;

-      орієнтуватися в сучасній науковій літературі з питань екобіотехнології;

-      працювати на всіх рівнях біотехнологічного процесу: від розробки ідеї та її експериментальної перевірки в лабораторії до масштабування процесу до рівня виробництва;

-      виконувати роботи, які пов’язані з отриманням, дослідженням та застосуванням мікроорганізмів, клітинних культур тварин і рослин, вірусів, ферментів, біологічно активних речовин, продуктів біосінтезу і біотрансформації;

-      працювати з приладами та обладнанням для дослідження властивостей використовуваних мікроорганізмів, клітинних культур, одержуваних із їх допомогою речовин у лабораторних і промислових умовах;

-      працювати на установках і устаткуванні для проведення біотехнологічних процесів, із засобами оцінки стану навколишнього середовища і захисту його від впливу антропогенного впливу.

Зміст дисципліни (тематика):

Змістовий модуль 1. Визначення, предмет, методи й завдання біотехнології

1. Біотехнологія як професійна діяльність.
2. Біотехнологія як наука та прикладна діяльність.
3. Історичний огляд становлення біотехнології.
4. Шляхи розвитку біотехнології в сучасному світі, перспективи розвитку.
5. Завдання біотехнології.
6. Системність підходів до наукових досліджень у біотехнології, які передбачають розробку сукупності методів, способів і прийомів, а також певну послідовність і спрямованість їх експериментальної реалізації.
7. Об’єкти біотехнології та їх біотехнологічні функції.
8. Зв'язок біотехнології з виробничими галузями, основні напрямки біотехнології.

Змістовий модуль 2. Системи, об’єкти, принципи, субстрати та продукти біотехнології

1. Основні принципи промислової організації біотехнологічних процесів Компоненти біотехнологічної системи. Об’єкти біотехнології та їх біотехнологічні функції.
2. Культури клітин і тканин.
3. Генна інженерія. Методи генної інженерії.
4. Сучасні біотехнології охорони навколишнього середовища.
5. Біотехнологія отримання енергоносіїв.
6. Біотехнологічні аналітичні системи.
7. Біопошкодження матеріалів. Біологічні методи захисту.
8. Біологічні методи при культивуванні, збереженні і захисту рослин.

Види робіт: лекції, практичні, самостійні, курсова робота.

Форма підсумкового контролю: іспит.