Утвърждавам: р е к т о р: /дОЦ. Д-р д. Греков / у ч е б н а п р о г р а м а
Изтегляне 112.57 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- Същност
- Според начина на култивиране
- Периодичен процес
|
АГРАРЕН УНИВЕРСИТЕТ - П Л О В Д И В УТВЪРЖДАВАМ: Р Е К Т О Р: /дОЦ.Д-Р д. ГРЕКОВ / У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М А за дисциплината БИОТЕХНОЛОГИИ включена като задължителна в учебния план на специалността «ЕКОЛОГИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА» област 4.0 - «ПРИРОДНИ НАУКИ, МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА» професионално направление 4.4 - «НАУКИ ЗА ЗЕМЯТА» за образователно-квалификационна степен “Бакалавър” П л о в д и в, 2009 г. У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М АI. ИЗВАДКА ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН
II. АНОТАЦИЯ Запознаване на студентите с основите на биологичните технологии, като основно се набляга на биологичните технологии имащи приложение в пречиствателните процеси. Много от случаите на процеси на пречистване на околната среда от замърсители от различен род се основават на жизнената дейност на микроорганизми – биологични стъпала на пречиствателни станции, биоремедиация на замърсена с органични замърсители и тежки метали почви, компостиране и т.н. Пречиствателните процеси във всички тези случаи се подчиняват на общите закономерности на един биотехнологичен процес. Затова е необходимо специалиста еколог да познава теоретичните им основи, практически да може да снема характеристиките на биотехнологичните процеси и да има необходимите познания за тяхното управление. В курса студентите се запознават с основните типове биотехнологични процеси - периодичен процес, непрекъснат процес и процес с подхранване (fed batch). Посочените биотехнологични процеси имат и съответното приложение в пречиствателните процеси. Биологичното стъпало на пречиствателните станции за води е пример за непрекъснат биотехнологичен процес. Биоремедиацията и процесите на компостиране почиват на общите закономерности на периодичния процес и fed batch процеса. Основата на курса е именно запознаването на студентите със същността на посочените процеси, като всички останали теми са помощни. Всички въпроси освен като общо теоретични се разглеждат и с конкретното си приложение в екологичните процеси. Например въпроса свързан с хранителните среди за биотехнологични процеси разглежда и замърсителите като компонент на средата и всички специфични особености произтичащи от това – оптимална хранителна среда, начини за достигане до оптималното съотношение на компонентите на средата, лимитиращи и инхибиращи концентрации и т. н. След завършване на курса студентите би трябвало да са в състояние на базата на придобитите теоретични познания и практически опит да управляват конкретни пречиствателни процеси, да участват в подобряването на съществуващи и разработката на нови пречиствателни технологии.
Микробиология - особености на основните групи микроорганизми, морфология, физиология на микроорганизмите; Физика и химия - разтворимост, масопренос, колоидни системи; Биохимия – ензими; Генетика – GMO; Математика - диференциални уравнения; III. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА III.1. ЛЕКЦИИ – 30 часа 1. Биотехнологии – същност 1.1. Биотехнологии – основни понятия 1.2.Растеж Същност
Неограничен растеж Относителна скорост на растеж – определение и изчисляване Генерационно време – определение и изчисляване; брой на генерациите за определен период от време Икономически коефициент Метаболитни коефициенти 1.3 Лимитиран растеж Растежна крива Уравнение на Monnod – същност, значение на коефициентите 1.4.Балансиран растеж 1.5.Измерване на растежа – особености на различните методи 1.6 Уравнения за изразявяне на растежа на биомасата, изчерпване на субстрата и натрупване на продукти 1.7 Относителна скорост на усвояване на субстрата
2.1.Микроорганизми – особености и приложение в биотехнологиите 2.2.Клетъчни култури от животински и растителни клетки 2.3.Сравнение на микроорганизмите и клетъчните култури като биологични обекти в биотехнологиите 2.4.Използване на биологични обекти – свободни и имобилизирани ензими и клетки 2.5.Промяна на свойствата на биологичните обекти – насочено получаване на обекти с желани качества 3.Съхранение на биологични обекти използвани в биотехнологиите Същност1.3. Основни задачи на съхранението 2.3. Мeтоди на съхранение Чрез периодични препосявки /субкултивиране/ При ниски или ултраниски температури Посредством лиофилизация Чрез изсушаване Под минерално масло
3 часа 4. Биотехнологични процеси Същност и етапи на протичане Класификация и характеристика на процесите Според целта на процеса Според типа на метаболизма Според условията Според начина на култивиранеСпоред обема и типа на използваните реактори Според начина за дозиране на хранителната среда 3 часа 4.1 Периодичен процесСъщност Основни характеристики на периодичния процес Математически модели Приложение – производствени и екологични биотехнологични процеси 4.2 Непрекъснат процес Същност – схема на процеса Устойчиво и преходно състояние Начини на управление на процеса – хемостатен и турбидостатен процес Основни характеристики на непрекъснатия хемостатен процес Скорост на разреждане, концентрация на биомасата и субстрата при процес в устоичиво състояние Зависимост на относителното скорост на растеж, концентрацията на субстрата, биомасата, метаболитните продукти и производителността на процеса от скоростта на разреждане Приложение – производствени и екологични биотехнологични процеси Разновидности на хемостатната култура - двустадиен хемостат
Същност
Стратегии на подхранване Приложение 3 часа 5. Хранителни среди Значение за биотехнологичните процеси Необходимост от хранителни компоненти и източници за тяхното снабдяване Принципи на съставяне на хранителна среда Качествен състав Количествен състав – инхибиращи и лимитиращи концентрации на компонентите на средата Оптимална хранителна среда Замърсителите като компоненти на хранителната среда 3 часа
6. Влияние на физикохимичните фактори на средата 6.1. Влияние на температурата Ефект на температурата върху растежа на културите Уравнение на Arrhenius Критични температурни точки ts мутанти Зависимост на Ratkowsky Влияние на температурата върху биологичните обекти Измерване и контрол на температурата 6.2. Влияние на рН Влияние на рН върху биологичните обекти Зависимост рН-растеж – характеристики Различия между влиянието на температурата и рН върху скоростта на растеж Измерване и контрол на рН
Групи организми според отношението им към кислорода Модел на преминаване на кислорода от въздуха до консумиращата го клетка Уравнение на кислороден масообмен – значение на коефициентите Кислорода като субстрат Фактори определящи разтворимостта на кислорода Технически решения за насищането на средата с кислород Измерване и поддържане на количеството на разтвореният кислород 3 часа 7. Апарати за биотехнологични процеси 7.1 Апарати за култивиране на биологичните обекти Типове биореактори според разбъркването и насищането с разтворен кислород 7.2 Апарати за сепариране на културалната течност 7.3 Извличане на биологично активни вещества
3 часа 8. Приложение на биотехнологичните процеси 8.1 Производствени биотехнологии Получаване на микробна биомаса Получаване на първични метаболити Получаване на вторични метаболити 8.2 Екологични биотехнологии Биоремедиация Биологични стъпала на пречиствателни станции Метаногенеза Компостиране 8.3 Биологични средства за растителна защита – подмяна на химични с биологични средства Биотехнологиите при производство на почвени подобрители и растежни стимулатори Микробиологични торове Ефективни микроорганизми PGPR- ризосферни микроорганизми, стимулиращи растежа на растенията
III. 3. ПОДГОТОВКА ЗА СЕМИНАРИ ЗАНЯТИЯ Самоподготовка - 14 часа III. 4. ФОРМИ НА ИЗВЪНАУДИТОРНА РАБОТА III. 4. 1. Курсова работа: Приложение на биотехнологичните процеси - Разработка 20 часа III. 4.2. Самоподготовка /за текущия контрол и изпита/ – 20 часа IV. ТЕХНОЛОГИЯ НА ОБУЧЕНИЕТО Обучението включва лекции, семинарни, и практически, лабораторни упражнения, и извънаудиторни ангажименти на студентите /самоподготовка за семинарни занятия, подготовка на курсови проекти и подготовка за изпит/. Лекциите и другите аудиторни форми на обучение са осигурени с нагледен материал от фотоси и схеми, като студентите получават пълната разпечатка на всяка лекция. Практически упражнения За извеждане на упражненията се използват лаборатории , снабдени с необходимите нагледни материали и апаратура. Осигурена е възможност за самостоятелна работа по време на практическото занятие. Протокола от практическото занятие се защитава от всеки студент, като за успешната му защита е необходимо демонстриране на правилен анализ на получените опитни резултати и достигане до коректни, самостоятелни изводи. Семинарни занятия Студентите на малки групи получават самостоятелни задачи за допълнителна подготовка по разглежданата тема. Занятието протича като дискусия в която всяка група има готовност да представи информация при обсъждане на въпрос, касаещ направлението за допълнителна подготовка на групата. Ще се разглеждат примери, обхващащи цялостно темата на семинарното занятие за изграждане на цялостна представа за проблема и подход при практическото му приложение. Текущият контрол се осъществява устно и писмено върху материала от семинарните и практически упражнения; писмено - върху лекционния материал. Заверка на семестъра се извършва при 100% посетени лекции, семинарни занятия и отработени упражнения, с изключение на случаите, регламентирани с решения на АС и Правилника за УД на АУ-Пловдив. Изпитът се провежда на два етапа – защита на курсова работа с обща тежест 30% и теоритичен - писмен, върху знания от лекционния материал. Оценяването е по шестобалната система. Дава се възможност на студентите при оценки на текущия писмен контрол над много добър (4.50, включително) върху лекционния материал, допълнен със знания от препоръчаните литературни източници, да се освободят от теоритичния писмен семестриален изпит. Окончателната оценка се оформя по горепосочените правила. V. ИЗПИТНА ПРОГРАМА ПО БИОТЕХНОЛОГИИ ЗА СТУДЕНТИТЕ ОТ АУ-ПЛОВДИВ, СПЕЦИАЛНОСТ ЕКОЛОГИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА “Бакалавър”, редовно обучение 2008/2009 учебна година
Биотехнологиите при производство на почвени подобрители и растежни стимулатори Микробиологични торове Ефективни микроорганизми PGPR- ризосферни микроорганизми, стимулиращи растежа на растенията ЛИТЕРАТУРА
Съставил: Пловдив 2009 г. Гл.ас. Мл. Найденов Каталог: cntnr -> uchebni programi -> U programi RZA U programi RZA -> Факултет растителна защита и агроекология U programi RZA -> Лекции Упражнения, семинари U programi RZA -> Лекции Упражнения, семинари U programi RZA -> Лекции Упражнения, семинари U programi RZA -> Лекции Упражнения семинари Учебни практики Други форми 01. 01. 04 U programi RZA -> Програма за дисциплината цветарство включена като факултативна в учебния план на специалност екология и опазване на U programi RZA -> Утвърждавам: р е к т о р: /доц. Д. Греков U programi RZA -> Лекции Упражнения семинари Учебни практики Други форми 01. 01. 03 U programi RZA -> ПроФ. дсн Йорданка Кузманова Изтегляне 112.57 Kb. Сподели с приятели:
| |||||||||||||||||||||||||||