Navigacija

MBIB02 - Odabrana poglavlja biohemijskog inženjerstva

Specifikacija predmeta
Naziv Odabrana poglavlja biohemijskog inženjerstva
Akronim MBIB02
Studijski program svi
Modul
Nastavnik (predavač)
Nastavnik/saradnik (vežbe)
Nastavnik/saradnik (DON)
    Broj ESPB 4.0 Status predmeta obavezan predmet
    Uslovljnost drugim predmetom Nema Oblik uslovljenosti
    Ciljevi izučavanja predmeta Osnovni cilj predmeta je da omogući studentu da ovlada principima optimizacije, modelovanja i dizajna bioprocesa, koji se zasnivaju na primeni slobodnih ili imobilisanih enzima, u nekonvencionalnim medijumima. Studenti se osposobljavaju na odabranim primerima iz farmaceutske industrije kako da na bazi opštih inženjerskih principa praktično primene znanja iz biohemijskog inženjerstva i enzimske kinetike u cilju razvoja novih i unapređenja postojećih bioprocesa u farmaceutskoj industriji.
    Ishodi učenja (stečena znanja) Nakon završenog kursa studenti će se upoznati sa osnovnim principima biokatalize u savremenim biotehnološkim i famaceutskim postupcima u nekonvencionalnim medijumima. Isto tako, osposobiće se da samostalno testiraju i usvajaju kinetičke modele za opisivanje biohemijskih reakcija u ovim složenim sistemima, kao i da se služe softverskim paketima za obradu kinetičkih podataka.
    Sadržaj predmeta
    Sadržaj teorijske nastave  Kinetika enzimskih reakcija sa dva i više supstrata. Praćenje kinetike reakcija, ispitivanje inhibitornog uticaja supstrata i proizvoda reakcije i određivanje optimalnog kinetičkog modela. Mehanizmi inhibicije višesupstratnih enzimskih reakcija. Mehanizmi delovanja inhibitora kao lekova. Biokataliza u nekonvencionalnim medijima (kinetika biohemijskih reakcija u organskim rastvaračima, fluidima pod natkritičnim uslovima, dvofaznim sistemima: mikroemulzijama i reverznim micelama). Dobijanje optički čistih jedinjenja pomoću stereoselektivnih biokatalizatora i njihova primena. Primena lipaza u esterifikaciji, transesterifikaciji i hidrolizi u organskim rastvaračima. ; Enzimska sinteza i modifikacija biološki aktivnih supstanci. Primena proteaza u sintezi biološki aktivnih peptida. Primeri primene oksidoreduktaza, lipaza, esteraza, aminoacilaza, penicilin-acilaze, izomeraza za dobijanje biološki aktivnih supstanci. ;  Optimizacija i kontrola procesa sa stereospecifičnim enzimima. Enantioselektivna sinteza alkohola, estara, diola, poliola, amina, sinteza amida i peptida. Industrijske biotransformacije. Primeri lekova dobijenih biotransformacijskim postupkom. ;  Imobilisani biokatalizatori; Optimizacija procesa koji se zasnivaju na primeni imobilisanih biokatalizatora; Produktivnost imobilisanih sistema; Primeri primene imobilisanih enzima za dobijanje finih hemikalija i farmaceutskih proizvoda. ;  Dizajn i razvoj enzimskih procesa na primeru enzimske proizvodnje 6-aminopenicilinske kiseline pomoću imobilisane penicilin-acilaze. ;
    Sadržaj praktične nastave Praktična nastava obuhvata obradu eksperimentalnih rezultata softverskim paketima kreiranim za praćenje enzimske kinetike i računske vežbe. DON obuhvata: 1) Ispitivanje kinetike višesupstratne reakcije na primeru lipaze i penicilin-acilaze i obradu kinetičkih podataka softverskim paketima; 2) Proizvodnju lipaze iz Aspergillus oryzae, prečišćavanje i karakterizaciju; 3) Enzimsku proizvodnju bioaktivnih hidrolizata i određivanje njihove biološke aktivnosti. Specifični enzimi i njihova primena u farmaciji, medicini, analitici i ostalo. ;
    Literatura
    1. R.A. Alberty, Enzyme kinetics, Wiley, 2011.
    2. Z. Knežević-Jugović, Enzimsko inženjerstvo, udžbenik, TMF, 2008.
    3. H.A. Kirst, W.K. Jeh, M.J. Zmijevski, Enzyme technologies for pharmaceutical and biotechnological applications, Marcel Dekker, 2001.
    4. A.S. Bommarius, B.R. Riebel, “Biocatalysis: fundamentals and applications, Wiley-VCH, 2004.
    5. A.G. Marangoni, Enyzme kinetics: a modern approach, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2003.
    Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
    Predavanja Vežbe DON Studijski i istraživački rad Ostali časovi
    2 1 1
    Metode izvođenja nastave Predavanje. Obrada eksperimentalnih rezultata softverskim paketima kreiranim za praćenje enzimske kinetike. Računske vežbe. Laboratorijske vežbe.
    Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
    Predispitne obaveze Poena Završni ispit Poena
    Aktivnosti u toku predavanja Pismeni ispit 40
    Praktična nastava 20 Usmeni ispit
    Projekti
    Kolokvijumi 25
    Seminari 15