| Закреплена за кафедрой | Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии |
|---|---|
| Направление подготовки | 19.04.01. Биотехнология |
| Профиль | Промышленная микробиология и биотехнологии |
| Форма обучения | Заочная |
| Общая трудоемкость | 5 ЗЕТ |
| Учебный план | z19_04_01_Биотехнология_ПроМиБио-2023 |
|
|
||||||||||||||||
Распределение часов по курсам
| Курс | 1 | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Лабораторные | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Сам. работа | 143 | 143 | 143 | 143 |
| Консультации | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Часы на контроль | 9 | 9 | 9 | 9 |
| Итого | 180 | 180 | 180 | 180 |
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 г. №
Заведующий кафедрой Соколова Галина Геннадьевна
| 1.1. | Цель освоения дисциплины – формирование теоретических представлений о биотехнологическом процессе, о выборе биологического объекта способного модифицировать исходное сырье в необходимый продукт. |
|---|
| 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. | Знает биообъекты используемые в биотехнологических процессах, стадии получения конечного продукта, основные понятия о биотехнологическом процессе. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Умеет рассчитать технологическую схему получения конечного продукта, его выделение, очистку и модификацию. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеет навыками работы с биообъектами, их культивирования, и приготовления питательных сред. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Курс | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Методы анализа в биотехнологии. | ||||||
| 1.1. | Классификация методов анализа, и требования предъявляемые к ним. | Лекции | 1 | 1 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 1.2. | Правила техники безопасности при работе в физико-химической лаборатории. Химическая посуда и ее назначение. Понятие о растворах, их приготовление. | Лабораторные | 1 | 1 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 1.3. | Способы выполнения анализа. Общие понятия. Относительность методов анализа. Метод стандартных образцов. Метод градуировочного графика. Метод добавок. | Лекции | 1 | 2 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 1.4. | Определение биомассы клеток микроорганизмов методом световой микроскопии. | Лабораторные | 1 | 2 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 1.5. | Консультации | 1 | 4 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 | |
| Раздел 2. Инструментальные матоды анализа | ||||||
| 2.1. | Физические и физико-химические методы анализа. Общие понятия, их достоинства и недостатки. | Лекции | 1 | 1 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.2. | Рефрактометрия, денсиметрия, рентгеноструктурный анализ, магнитная спектроскопия, атомноабсорбционный анализ, как физические методы анализа. | Сам. работа | 1 | 48 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.3. | Оптические (спектральные) методы анализа. Общая характеристика методов, их преимущество. Понятие спектра. Основные цвета спектра. | Лекции | 1 | 1 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.4. | Определение общего белка спектрофотометрическим методом. | Лабораторные | 1 | 2 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.5. | Типы анализа: абсорбционная спектроскопия, нефелометрия, турбидиметрия, люминесцент ный анализ. Основные узлы приборов абсорбционной спектроскопии. Аппаратура. | Сам. работа | 1 | 48 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.6. | Хроматографические методы анализа. Сущность методов хроматографии и их классификация. Понятие хроматограммы, параметры удерживания. Физико-химические основы хроматографического процесса. | Лекции | 1 | 2 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.7. | Разделение аминокислот с помощью распределительной хроматографии на бумаге. | Лабораторные | 1 | 2 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.8. | Виды хроматографических методов анализа. | Сам. работа | 1 | 47 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.9. | Электрохимические методы анализа. Общие понятия и их классификация. Характеристика методов. | Лекции | 1 | 1 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.10. | Разделение молекул ДНК в агарозном геле методом электрофореза. | Лабораторные | 1 | 1 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.11. | Разделение молекул белка в ПААГ методом электрофореза. | Лабораторные | 1 | 2 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 |
| 2.12. | Консультации | 1 | 6 | ПК-1.1, ПК-1.2, ПК-1.3 | Л1.1 | |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Тестовые задания 1. Причина, по которой не фотометрируют растворы бесцветных веществ: а) они поглощают все длины волн видимого излучения; б) для них характерны большие отклонения от закона Бугера - Ламберта - Бера; +в) они не поглощают в видимой части спектра; г) для них неизвестен коэффициент экстинкции. 2. Молярный коэффициент экстинкции зависит от: а) природы поглощающего вещества, температуры и давления; +б) природы поглощающего вещества, длины волны и температуры; в) длины волны, температуры и давления; г) температуры, давления и концентрации поглощающего веществ. 3. Контроль концентрации жизнеспособных клеток осуществляется: +а) колориметрически и подсчетом выросших колоний; б) окислительно-восстановительным титрованием и подсчетом выросших колоний; в) кислотно-основным титрованием и подсчетом выросших на питательной среде колоний; г) осадительным титрованием и подсчетом выросших колоний жизнеспособных клеток 4. Колориметрический анализ можно отнести к методам: +а) фотометрическим; б) комплекснометрическим; в) гравиметрическим 5. Признаком фиксирования конечной точки титрования является: а) выпадение осадка; б) появление характерного запаха; +в) изменение окраски 6. Метод ионообменной хроматографии основан на: а) различии в распределении веществ между двумя фазами; +б) обмене ионами между веществом и сорбентом; в) различной подвижности веществ на сорбенте 7. Последовательность основных фаз роста микроорганизмов: а) стационарная фаза, лаг-фаза, фаза ускорения, экспоненциальная фаза, фаза отмирания б) лаг-фаза, стационарная фаза, фаза ускорения, экспоненциальная фаза, фаза отмирания +в) лаг-фаза, фаза ускорения, экспоненциальная фаза, фаза замедления, стационарная фаза, фаза отмирания Контрольные задания 1. Технология использования культур клеток, бактерий, животных, растений, обеспечивающих синтез специфических веществ – это … (Биотехнология). 2. Согласны ли вы с утверждением, что в биотехнологии понятию «биообъект» соответствует следующее определение: организм, на котором испытывают новые БАВ. Да Нет+ 3. Физический метод иммобилизации ферментов заключается… (адсорбции на нерастворимом носителе. 4. Суть понятия “длина волны λ”? (расстояние, проходимое волной за время одного полного колебания). 5. Перечислите приемы основных фотометрических измерений в количественном анализе (метод градуировочного графика; метод молярного коэффициента поглощения; по стандартному образцу). 6. Какой закон лежит в основе спектроскопического анализа, в чем суть? (закон Бугера – Ламберта – Бера: интенсивность светового потока, прошедшего через раствор прямо пропорциональна интенсивности падающего светового потока и зависит от концентрации, толщины слоя раствора и природы вещества). 7. Перечислите методы молекулярно-абсорбционной спектроскопии (фотоколориметрия, спектрофотометрия, ИК-спектроскопия). 8. Назовите критерии оценки эффективности светопоглощения в молекулярно-абсорбционной спектроскопии (оптическая плотность, светопропускание). 9. Перечислите виды хроматографии в зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы (жидкостная и газовая). 10. Дайте определение понятию «хроматография». (Хроматография - метод разделения смесей веществ, основанный на различии в скоростях их перемещения в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз). 11. Согласны ли вы с утверждением, что сорбент – это твердое вещество, жидкость или их смеси, способные удерживать газы, пары или растворенные вещества. Да+ Нет 12. Дайте определение понятию «изоэлектрическая точка белка». Какое обозначение имеет? (Изоэлектрическая точка - такое значение рН среды, при котором положительные и отрицательные заряды ионизированных групп скомпенсированы, поэтому заряд всей белковой молекулы равен нулю. рI). 13. От чего зависит электрофоретическая подвижность белка? (от самой молекулы, от концентрации молекул, от среды, от характеристик используемого электрического поля). 14. Перечислите основные типы электрофореза (зональный, изотахофорез, изоэлектрическое фокусирование, иммуноэлектрофорез). 15. На чем основаны физико-химические методы анализа, перечислите важнейшие ФХМА? (На проведении реакций, конец которых определяется с помощью приборов; спектральные, хроматографические, электрохимические). |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Примерные темы рефератов 1. Физико-химические анализы в биотехнологии. 2. Аналитический сигнал. Количественный и качественный анализ. 3. Хроматографические методы в биотехнологии. 4. Общие принципы хроматографии. 5. Электрофорез в агарозном геле. Применение в биотехнологии. 6. Спектрофотометрические методы анализа. Применение в биотехнологии. 7. Электрохимические методы анализа. Применение в биотехнологии. 8. Методы разделения веществ. Центрифугирование. Виды центрифуг. 9. Тонкослойная хроматография. Применение в биотехнологии. 10. Жидкостная хроматография. Применение в биотехнологии. 11. Микроскопия. Методы микроскопии. Применение в биотехнологии. 12. Общие аналитические методы биотехнологии: потенциометрические, электрометрические и полярографические. 13. Титрометрический анализ. Применение в биотехнологии. 14. Фотометрия, как метод анализа. Применение в биотехнологии. 15. Спектрофотометры, классификация оборудования. 16. Ферментация. Применение в биотехнологии. 17. Биофизические факторы роста микроорганизмов. 18. Биохимические факторы роста микроорганизмов. 19. Методы хранения культур микроорганизмов. 20. Стерилизация. Методы стерилизации. 21. Твердофазная ферментация. Применение в биотехнологии. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Вопросы для промежуточной аттестации по дисциплине 1. Организация работы в химико-бактериологической лаборатории. 2. Основные особенности физико-химических методов анализа. 3. Области применения физико-химических методов анализа. 4. Фотометрические методы анализа. 5. Методы разделения веществ. Центрифугирование. 6. Методы разделения веществ. Электрофорез. 7. Спектроскопические методы. 8. Общие аналитические методы биотехнологии: потенциометрические, электрометрические и полярографические. 9. Хроматографические методы анализа. 10. Биофизические факторы роста микроорганизмов. 11. Биохимические факторы роста микроорганизмов. 12. Методы хранения культур микроорганизмов. 13. Электрофорез. Теория. Общие методы применения. 14. Методы физической, химической и биологической стерилизации. 15. Пробоподготовка материала для биохимического и молекулярно-генетического анализа. 16. Методы микроскопии. 17. Препаративное центрифугирование. 18. Электрохимические методы анализа. 19. Рефрактометрический метод анализа. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Никитина Н.Г. - отв. ред. | АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 4-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Интернет-ресурсы, мультимедийный проектор Microsoft Windows Microsoft Office 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 |
|---|---|---|
| 122Л | лаборатория микробиологии - 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 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; микроскоп монокулярный Микмед 1 – 6 шт.; термостат с охлаждением ТСО – 1/80; иономер Анион – 7000; камера климатическая ICN750L Memmert; микроскоп Альтами – 2 шт.; микроскоп Бимам ЕСС-Р-11; бокс абактериальной воздушной среды 2 класса биологической безопасности БАВнп-01; шкаф для хранения абораторной посуды и реактивов – 1 шт.; набор реактивов и химической посуды для микробиологии и биотехнологии; раковина. |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |