| Закреплена за кафедрой | Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 19.04.01. Биотехнология |
| Профиль | Промышленная микробиология и биотехнологии |
| Форма обучения | Заочная |
| Общая трудоемкость | 6 ЗЕТ |
| Учебный план | z19_04_01_Биотехнология_ПроМиБио-2023 |
|
|
||||||||||||||||
Распределение часов по курсам
| Курс | 2 | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лабораторные | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Сам. работа | 172 | 172 | 172 | 172 |
| Консультации | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Часы на контроль | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Итого | 216 | 216 | 216 | 216 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Протокол от 31.08.2023 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Галина Геннадьевна
| 1.1. | научиться модифицировать и уметь разрабатывать новые биотехнологические процессы получения БАВ |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
| ПК-1 | Способен разрабатывать новые и модифицировать существующие биотехнологические процессы получения БАВ |
| ПК-1.1 | Знает основные БАВ и методы их получения |
| ПК-1.2 | Умеет модифицировать существующие биотехнологические процессы получения БАВ |
| ПК-1.3 | Владеет навыками разработки новых биотехнологических процессов получения БАВ |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Курс | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. | ||||||
| 1.1. | Техника безопасности в биотехнологической лаборатории | Лабораторные | 2 | 1 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.2. | Выделение каротиноидов из растительного сырья | Лабораторные | 2 | 4 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.3. | Структурные особенности каротиноидов. Способы извлечения каротиноидов из растительного сырья | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.4. | Качественный анализ каротиноидов | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.5. | Высокоэффективная жидкостная хроматография как основной метод определения каротиноидов. Подвижные фазы для разделения каротиноидов | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.6. | Количественное определение каротиноидов | Консультации | 2 | 6 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.7. | Технология получения гидролизатов крахмала | Лабораторные | 2 | 4 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.8. | Получение и функции ферментных препаратов | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.9. | Амилолитические ферменты: виды, продукты гидролиза, применение | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.10. | Факторы, влияющие на активность ферментов и скорость ферментативного катализа | Консультации | 2 | 4 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.11. | Выделение глутаминовой кислоты из растительного сырья | Лабораторные | 2 | 4 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.12. | Глутаминовая кислота и ее применение | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.13. | Способы получения глутаминовой кислоты | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.14. | Метод получения глутаминовой кислоты из клейковины муки. | Консультации | 2 | 4 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.15. | Технология извлечения глутаминовой кислоты из растительного сырья | Лабораторные | 2 | 2 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.16. | Общее понятие о пектиновых веществах. Содержание пектиновых веществ в растениях | Сам. работа | 2 | 20 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.17. | Способы получения пектина | Сам. работа | 2 | 12 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.18. | Получение тритерпеновых соединений из растительного сырья | Лабораторные | 2 | 5 | Л2.1, Л2.2 | |
| 1.19. | Основные представители сапонинов и их применение в пищевой и фармацевтической промышленности. | Консультации | 2 | 6 | Л2.1, Л2.2 | |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1. Каротиноиды входят в группу: А) сфинголипидов, Б) алифатических спиртов В) терпенов Г) стероидов Ответ: в 2. Определение количества сухих веществ после гидролиза проводят при помощи: А) рефрактометра Б) рН-метра В) спектрофотометра Г) высокоэффективной жидкостной хроматографии Ответ: а 3. К источнику получения глутаминовой кислоты химическим способом относится: А) отбросный щелок сепарационных цехов сахарных заводов, спиртовой барды Б) меласса или крахмал В) растительное или животное сырье и отходы их переработки Г) акрилонитрил Ответ: а 4. Основным составляющим компонентом пектина является: А) глюкаровая кислота Б) глюкуроновая кислота В) гиалуроновая кислота Г) глицериновая кислота Ответ: б 5. Сумму каротиноидов с гексаном определяют методом: А) титрометрии Б) спектрофотометрии В) газовой хроматографии Г) высокоэффективной жидкостной хроматографии Ответ: г Ключ к тестам № вопроса ответ 1 в 2 а 3 а 4 б 5 г ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА 1. Перечислите требования безопасности при подготовке к работе. Ответ: Перед началом работы необходимо надеть спецодежду или халат; протереть рабочую поверхность стола и руки дезинфицирующим раствором (60-70%-ный спирт или 3%-ный раствор хлорамина); подготовить к работе горелки или спиртовки, проверить наличие средств пожаротушения. 2. Согласны ли Вы с утверждением, каротиноиды защищают молекулы хлорофиллов от повреждения активированным кислородом? Да Нет Ответ: да 3. Перечислите основные вещества, которыми возможно произвести извлечение каротиноидов. Ответ: неполярные органические растворители, 96% спирт, масла. 4. Опишите качественную реакцию Карра-Прайса на обнаружение каротиноидов. Ответ: При добавлении раствору каротиноидов 2 мл насыщенного раствора сурьмы хлорида в хлороформе, появляется зеленовато-синее окрашивание, быстро переходящее в бурое). 5. Фермент, катализирующий реакцию гидролиза крахмала … Ответ: амилаза 6. Перечислите виды амилаз в зависимости от источника получения, которые могут входить в состав амилолитических ферментов. Ответ: α-амилаза, β-амилаза, глюкоамилаза 7. Перечислите основные подвижные фазы (не менее 2), используемыми при разделении и препаративном выделении каротиноидов в тонком слое. Ответ: диэтиловый эфир – гексан, гексан – метанол 8. Что может быть источником получения ферментных препаратов? Ответ: органы и ткани сельскохозяйственных животных, культурных растений, непатогенные и нетоксичные специальные штаммы микроорганизмов, бактерий и низших грибов. 9. Согласны ли Вы с утверждением, что лигазы – ферменты, катализирующие реакции гидролиза крахмала? Да Нет Ответ: нет 10. Приведите примеры использования амилолитических ферментных препаратов. Ответ: Они используются в хлебопечении, при производстве спирта, пива, фруктовых и овощных соков, овощных консервов. 11. Определите, о каком типе амилазы идет речь «При гидролизе крахмала амилазой образуются преимущественно низкомолекулярные декстрины и небольшое количество мальтозы». Ответ: α-амилаза 12. Какой тип амилазы может гидролизовать крахмал до глюкозы? Ответ: глюкоамилаза 13. Перечислите факторы (не менее 4), влияющих на активность ферментов и скорость ферментативного катализа. Ответ: концентрация и доступность субстрата, концентрация фермента, температура реакции, рН реакции 14. Исходным веществом в производстве каких веществ является глутаминовая кислота? Ответ: витаминов и антивитаминов группы фолиевой кислоты (I), метотрексата (II) и фолината кальция (III), пироглутаминовой кислоты, тимогена (в составе комплекса глутамил-триптофан. 15. Приведите название натриевая соль глутаминовой кислоты, которая применяется в пищевой промышленности. Ответ: мононатрийглутамат. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ «Зачтено»: Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Не зачтено»: Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. «Зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы для промежуточной аттестации по дисциплине 1. Структурные особенности каротиноидов. Способы извлечения каротиноидов из растительного сырья. 2. Качественный анализ каротиноидов. 3. Высокоэффективная жидкостная хроматография как основной метод определения каротиноидов. Подвижные фазы для разделения каротиноидов. 4. Количественное определение каротиноидов. 5. Получение и функции ферментных препаратов. 6. Амилолитические ферменты: виды, продукты гидролиза, применение. 7. Факторы, влияющие на активность ферментов и скорость ферментативного катализа. 8. Глутаминовая кислота и ее применение. 9. Способы получения глутаминовой кислоты. 10. Метод получения глутаминовой кислоты из клейковины муки. 11. Общее понятие о пектиновых веществах. Содержание пектиновых веществ в растениях. 12. Способы получения пектина. 13. Применение сапонинов в пищевой и фармацевтической промышленности. 14. Основные представители сапонинов и их применение в пищевой и фармацевтической промышленности. 15. Методы выделения сапонинов из корня солодки и коры березы. Критерии оценивания на зачете Студенту предлагается один теоретический вопрос из курса. Зачтено- студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленный вопрос, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса. Не зачтено- студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, слабым владением монологической речью, отсутствием логичности и последовательности. Выводы поверхностны. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Полевой В.В. | Физиология растений: | М.: Высшая школа,, 1989 | |
| Л2.2 | Слепченко Г. Б. , Дерябина В. И. , Гиндуллина Т. М. , и др. | Инструментальный анализ биологически активных веществ и лекарственных средств: учебное пособие: Учебное пособие | Издательство Томского политехнического университета, 2015 | biblioclub.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | 1. www.elibrary.ru | |||
| Э2 | 2. www.lib.asu.ru | |||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| MS Office; Word, Excel, PowerPoint u др. Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://www.consultant.ru/ http://elibrary.asu.ru http://elibrary.ru http://www.scopus.com https://link.springer.com/ http://www.biolib.de/ https://biomolecula.ru/ https://openlibrary.org/ http://cyberleninka.ru/ https://bioumo.ru/ | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 111Л | лаборатория землеведения и почвоведения; кабинет почвоведения; кабинет почвоведения, земледелия и агрохимии – учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 26 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optimal-C – 1 шт.; шкаф для хранения наглядного материала для занятий по почвоведению и геологии (коллекция почв, минералов, схемы, рисунки) – 2 шт. |
| 320Л | медиатека, читальный зал – помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 15 посадочных мест; персональные компьютеры с выходом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду; |
| ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К ОСВОЕНИЮ КУРСА Биотехнология как наука может рассматриваться в двух временных и сущностных измерениях: современном и традиционном. Новейшая биотехнология (биоинженерия) – это наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных растений, животных и микроорганизмов в целях интенсификации производства и получения новых видов продуктов различного назначения. В традиционном смысле биотехнологию можно определить как науку о методах и технологиях производства, транспортировки, хранения и переработки сельскохозяйственной и другой продукции с использованием обычных, трансгенных растений, животных и микроорганизмов в естественных и искусственных условиях. Целями освоения дисциплины «Введение в биотехнологию» являются формирование у будущих специалистов технологической подготовки по современным направлениям биологии, знание основных биотехнологических процессов и производств, основ генной и клеточной инженерии и возможность в дальнейшем реализации собственных знаний в инновационных сферах естественных наук. Также формируется конкурентоспособность студента на рынке рабочей силы, что обеспечивает возможность для максимально быстрого трудоустройства по специальности; выбора студентами индивидуальных программ в области образования и профессиональной компетентности. Основные задачи дисциплины: выработать у студентов умение творческого подхода к технологии производств современной биопродукции при изучении биотехнологических процессов; дать знания об условиях и факторах разработки и создания готовой биотехнологической продукции, основных закономерностях и методических подходах используемых при создании новых штаммов микроорганизмов, биопродуктов, биопрепаратов и технологий. Данные методические рекомендации способствуют закреплению теоретических знаний у студентов в области биоинженерии и биотехнологии и предполагают наличие знаний у студентов по микробиологии, генетике, биохимии, биофизики, экологии. Изложены основные понятия и научные принципы биотехнологии, приведены темы курса: биобезопасность в биотехнологии, основы государственного контроля и регулирования в области генно-инженерной деятельности, биотрансформация ксенобиотиков и поллютантов, технико-экономические показатели производства биогаза и методы очистки сточных вод, методы получения трансгенных растений и сельскохозяйственных животных, основы морфогенеза в каллусных тканях и клональное микроразмножение растений. Содержание дисциплины распределяется между лекционной и практической частями на основе принципов фундаментальности и интегрированности. Освоение предмета включает также подготовку докладов. В лекционном курсе главное место отводится общетеоретическим основам биотехнологии. Лабораторные занятия не дублируют лекции, а позволяют освоить основные приемы культивирования растительных тканей и органов. Доклады предполагают обязательное привлечение и самостоятельную проработку дополнительной литературы, что, несомненно, расширяет и углубляет фундаментальные знания дисциплины и позволяет быть в курсе современных научных открытий в отдельных областях биотехнологии. Проверка качества усвоенных знаний в течение семестра (промежуточный контроль) осуществляется в устной (коллоквиум, доклады) и письменной (оформление лабораторных работ) форме. Выполнение самостоятельной работы осуществляется на основе прослушанных лекций и изучения рекомендованной методической литературы по темам, предложенным преподавателем. Контроль проводится в виде защиты докладов (темы прилагаются), выполненных в форме презентаций (5 мин.) на лабораторных занятиях (выделяется 15 мин. в соответствующей теме занятия) и коллоквиума. Тема доклада выбирается студентом самостоятельно из предложенного преподавателем списка. Доклады оцениваются в форме «зачтено/незачтено»; коллоквиум – по традиционной пятибальной системе. Для допуска к экзамену необходимо получить «зачтено» по теме доклада, каждой лабораторной работе и положительные оценки (не ниже 3 баллов) по каждой теме коллоквиума. |