Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Izvedbeni plan za akademsku godinu 2016/2017

Kolegij: Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji, EBIL 135

Studij: Preddiplomski sveučilišni studij Biotehnologija i istraživanje lijekova

Broj predmeta: EBIL 135

Web stranica predmeta: http://www.biotech.uniri.hr

ECTS bodovi: 3

Nastavno opterećenje/sati: 30 sati (10P + 20S)

Nositelj predmeta:

doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Odjel za biotehnologiju Sveučilišta u Rijeci, Radmile Matejčić 2

e-mail: iratkaj@biotech.uniri.hr

Web stranica: http://www.biotech.uniri.hr

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Osnovne informacije o kolegiju:

Predavanja i seminari održavaju se u terminu od 10.7-21.07.2017 Obavezna literatura:

1. Nathan S. Mosier, Michael R. Ladisch: Modern Biotechnology, 2009

2. V. Marić: Biokemijsko inženjerstvo, 2009

3. Nduka Okafor: Modern Industrial Microbiology and Biotechnology, 2007

4. Alexander N. Glazer and Hiroshi Nikaido: Microbial biotechnology, Cambridge

University Press, 2007

Preporučena dodatna literatura:

1. S. Grba: Kvasci u biotehnološkoj proizvodnji, 2010

2. Lansing M. Prescott, John P. Harley, Donald A. Klein: Microbiology, 5th edition,

42. chapter- Industrial microbiology and biotechnology

3. Satyanarayana T, Gotthard K: Yeast Biotechnology: Diversity and Applications,

2009

OPIS PREDMETA

Biotehnologija je interdisciplinarno područje znanosti te stoga kolegij donosi osnove

znanja iz kemije, biokemije i molekularne biologije integrirane s inženjerskim metodama

u cilju dobivanja društven korisnog proizvoda. U skladu s zaključcima Europske

federacije za biotehnologiju koji ističu da biotehnologija “povezuje prirodne i

inženjerske znanosti da bi se postigla primjena organizama, stanica, njihovih dijelova i

molekularnih analogona u dobivanju proizvoda za dobrobit čovječanstva" kolegij

obuhvaća detaljan prikaz građe i klasifikacije bakterijskih organizama te opisuje

biotehnološke procese u kojima se koriste. Prikazati će se temeljna znanja složenih i

kompleksnih uvjeta uzgoja bakterijskih organizama u bioreaktorima. Kolegij prikazuje

ne samo danas već standardne metode biotehnološke proizvodnje već i donosi znanja

temeljena na rekombinantnoj DNK tehnologiji. Također spominje i vrlo bitnu granu

biotehnologije koja se koristi u očuvanju i zaštiti okoliša.

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Tijekom kolegija studenti će savladati osnovne biotehnološke pojmove vezane za

dobivanje širokog spektra biotehnoloških proizvoda kao temelj za daljnje stjecanje

znanja u kasnijim godinama studiranja.

Ciljevi i očekivani ishodi predmeta (razvijanje općih i specifičnih kompetencija)

Opće kompetencije koje će se razvijati na predmetu:

A1, A2, A3, A5, A8, B1, B3, B4; B5; C1, C2, C3, C4.

Specifične kompetencije koje će se razvijati na predmetu:

Nakon završenog programa iz predmeta studenti će:

Naučiti građu biotehnoloških mikroorganizama

Razumjeti osnovne tradicionalnih biotehnoloških procesa koji koriste bakterijske

organizme ili njihove dijelove

Upoznati se s modernim pristupom rekombinantne DNK biotehnologije

Spoznati širok spektar biotehnoloških proizvoda i primjene mikroorganizama

Ishodi nakon izvršavanja svih programom predviđenih obveza:

A. Predavanja:

P1

Razvoj biotehnološke proizvodnje ~ početak primjene biotehnologije prije više od 8000 godina ~ rast i razvoj biotehnologije s razvojem ljudskog društva ~ današnji utjecaj na gotovo sve aspekte ljudske djelatnosti od hrane, goriva do

zdravlja

P2

Industrijski mikroorganizmi ~ klasifikacija mikroorganizama ~ karakteristike industrijske mikrobiologije ~ industrijski sojevi

P3

Uzgoj industrijskih mikroorganizama ~ karakteristike mikroorganizama ~ nutritivne potrebe industrijskih podloga ~ bioreaktori

P4

Enzimi ~ klasifikacija industrijskih enzima ~ imobilizirani enzimi ~ razumijevanje metabolitičkih putova, enzimska kinetika i enzimski eseji

P5

Primarni metaboliti: Organske kiseline i aminokiseline ~ nužnost primarnih metabolita za rast i održavanje života ~ metabolizam ugljikohidrata ~ metabolizam ugljikovodika

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

B. Seminari u obliku diskusijskih grupa

P6

Sekundarni metaboliti ~ kontroliranje uvjeta nutrijenata i rasta za dobivanje sekundarnih metabolita ~ proizvodi s antimikrobnim karakteristikama ~ djelovanje antibiotika i rezistencija

P7

Proizvodnja octene kiseline i fermentirane hrane ~ vrste fermentora i načini uzgoja ~ osnove proizvodnje octa ~ uloga bakterija mliječne kiseline u dobivanju fermentiranih proizvoda

P8

Probiotici ~ probiotičke starter kulture ~ uzgoj bakterija s probiotičkim svojstvima ~ način djelovanja probiotika

P9

Biotehnologija bazirana na metodama rekombinantne DNA tehnologije ~ upotreba PCR-a i mikročipova ~ metagenomika- genomika cjelokupnih okoliša ~ bioinformatika

P10

Metaboličko inženjerstvo ~ modifikacija metaboličkih poluproizvoda ~ dobivanje novih katabolitičkih aktivnosti ~ sinteza novih proizvoda

P11

Biokatalizatori i biosenzori ~ klasifikacija i proizvodnja enzima ~ imobilizirani biokatalizatori ~ biosenzori kao analitički uređaji

P12

Kvasci u biotehnologiji ~ metabolizam i uzgoj kvasca ~ proizvodanja kvašćeve biomase ~ proizvodnja vina i piva

S1 Bioreaktori vs kemijske sinteze

S2 Metagenomika i biotehnologija u ekologiji

S3 In silico biotehnologija

S4 Genetički modificirani organizmi

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Korelativnost i korespondentnost predmeta:

Program je korespondentan sa sličnim programima u području biotehničkih znanosti

referentnih sveučilišta te je usklađen s potrebama struke a također donosi temeljna

znanja za integraciju s drugim biokemijskim i biotehnološkim kolegijima na studiju.

Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji EBIL 135 – sadržaj kolegija

PREDAVANJA

Datum Predavaona Vrijeme

Vrsta

Tema

Broj sati nastave

10.07.2017 269 11.30 h P1 Razvoj biotehnološke proizvodnje

2

10.07.2017 269 13 h P2 Industrijski mikroorganizmi 1

11.07.2017 O-030 9 h P3 Uzgoj industrijskih mikroorganizama

2

11.07.2017 O-030 9 h P4 Enzimi 1

12.07.2017 O-030 9 h

P5 Primarni

metabolizam:organske kiseline i aminokiseline

2

12.07.2017 269 8.30 h P6 Sekundarni metaboliti

1

13.07.2017 O-030 10 h P7 Biotehnološka kompanija Roche-predavanje koje će

održati mag.ing.mol.biotehnol Dario Zrnec, prodajni

predstavnik

1

13.07.2017 O-030 11 h P8 Proizvodnja octene, mliječne kiseline i fermentirane hrane

1

14.07.2017 O-030 9 h T1 Provjera znanja pisanim putem (P1-P8)

14.07.2017 O-030 9 h P9 Probiotici

1

17.07.2017 O-030 11 h P10 Biotehnologija bazirana na 1

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

metodama rekombinantne DNA tehnologije

17.07.2017 O-030 12 h P11 Metaboličko inženjerstvo 1

18.07.2017 O-030 9 h P12 Biokatalizatori i biosenzori 1

19.07.2017 O-030 9 h P13 Kvasci u biotehnologiji 2

21.07.2016 O-030

T2 Završna provjera znanja

pisanim putem 2

SEMINARI

Datum Predavaona Vrijeme

Vrsta

Tema

Broj sati nastave

17.07.2017 O-030 13 h S1 Bioreaktori vs kemijske sinteze

2

18.07.2017 O-030 10 h S2 Metagenomika 2

19.07.2017 O-030 10 h S3 In silico biotehnologija 2

20.07.2017 O-030 9 h S4 Genetički modificirani organizmi

2

P-predavanja S-seminari

Sadržaj predmeta po tematskim jedinicama:

A. PREDAVANJA

Razvoj biotehnološke proizvodnje

Industrijski mikroorganizmi Uzgoj industrijskih mikroorganizama

Enzimi Primarni metabolizam:organske kiseline i aminokiseline

Sekundarni metaboliti Proizvodnja octene kiseline i fermentirane hrane

Probiotici Biotehnologija bazirana na metodama rekombinantne DNA tehnologije

Metaboličko inženjerstvo

Biokatalizatori i biosenzori Kvasci u biotehnologiji

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

B. SEMINARI

Bioreaktori vs kemijske sinteze

Metagenomika i biotehnologija u ekologiji In silico biotehnologija Genetički modificirani organizmi

Pristup učenju i poučavanju u predmetu:

Znanje

Studenti trebaju stječi osnovna znanja o industrijskim mikroorganizmima, vrstama i

načinu biotehnološke proizvodnje s naglaskom na kinetiku samih procesa te dobiti uvid

u široki spektar biotehnološki proizvoda.

Razumijevanje

Studenti trebaju razumjeti osnovne proizvodnje, zahtjeve, prednosti i ograničenja

biotehnoloških procesa te shvatiti utjecaj biotehnologije na svakodnevni život.

Sposobnost

Tijekom seminara studenti trebaju biti sposobni obraditi dobivenu znanstvenu temu te

pouzdano prezentirati njegove najvažnije dijelove na sažet, točan i razumljiv način.

Znanja stečena tijekom kolegija koristiti će studentima da uspješno obrade svoj

seminarski rad.

Način izvođenja nastave

Nastava je organizirana u obliku predavanja i seminara povezanih tematskim cjelinama,

prema rasporedu objavljenom na web-stranicama. Na predavanjima će se definirati i

opisati osnova građe i klasifikacije industrijskih mikroorganizama kao i samih

biotehnoloških procesa u kojim se koriste kao i široka primjena biotehnoloških

dostignuća. Predviđeno vrijeme trajanja nastave je ukupno 2 tjedana.

Predavanja i seminari su obvezni. O pohađanju nastave vodi se evidencija za svakog

studenta. Svi oblici nastave započinju u točno naznačeno vrijeme navedeno u rasporedu.

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Znanje će se kontinuirano provjeravati pisanim ispitom nakon odslušane polovice

predavanja te završnim ispitom na kraju predavanja i kada se održe svi seminari.

Seminarski radovi provoditi će se pomoću diskusijskih skupina od najviše 6 studenata sa

moderatorom na zadanu temu. Studenti su dužni se pripremiti za tematiku o kojoj

diskutiraju te svoje stavove trebaju potkrijepiti činjenicama. Na kraju diskusije grupa

donosi zajedničke zaključke. Ostali studenti koji ne sudjeluju u diskusijskoj skupini prate

rad grupe te po završetku daju povratnu informaciju o tome kako je rasprava vođena, da

li su svi sudionici ravnopravno sudjelovali u raspravi, da li su argumenti jasno

predstavljeni i potkrijepljeni činjenicama.

Obveze studenata/studentica

Studenti su dužni redovito pohađati nastavu i seminare te proći kontinuiranu provjeru

znanja.

Vrednovanje obveza studenata/studentica

Tijekom kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji polaznici mogu

pojedinačno prikupiti najviše 100 bodova prema Tablici 1.

Redovito pohađanje nastave, u ukupnoj ocjeni kolegija, studentima doprinosi sa najviše 5

bodova (20 sati predavanja i 10 sati seminara). Student može opravdano izostati sa 30%

sati predavanja, isključivo zbog zdravstvenih razloga što opravdava liječničkom

ispričnicom. Nema mogućnosti nadoknade izostanka sa nastave.

Ako student opravdano ili neopravdano izostane sa više od 30% nastave, ne može

nastaviti praćenje kolegija, odnosno gubi mogućnost izlaska na završni ispit.

Time je prikupio 0 ECTS bodova i ocijenjen ocjenom FX.

Ocjenjivanje pohađanja nastave, bit će vrednovano prema sljedećem principu:

% prisutnosti

Bodovi

90-100 5

80-89 4

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

70-79 3

Seminarski rad (ukupno 25 bodova)

Studenti kroz seminarske radove prezentirane u obliku diskusijskih grupa mogu skupiti

najviše 25 ECTS bodova. Svaka diskusijska grupa se sastoji od najviše šest studenata od

kojih je jedan moderator rasprave. Moderator u dogovoru s ostatkom grupe predlaže

koliko koji član grupe treba dobiti bodova.

Tijekom nastave provoditi će se kontinuirana provjera znanja provedene nastave (T1 i

završni ispit). Studenti će moći kontinuiranom provjerom znanja prikupiti najviše 70

bodova (20 bodova za T1 i 50 bodova za završni ispit).

Testovi se sastoje od pitanja na koja je potrebno odgovoriti u pisanom obliku, test 1 se

sastoji od 20 pitanja a završni od 25 pitanja. Niti jedan ostvareni bod na ispitu ocjenjuje

se ocjenom FX

Kriterij bodovanja testa T1

- 0 - 7 – ne zadovoljava poznavanje ispitne materije (nedovoljan F)

- 8-10 boda – zadovoljava najniži kriterij poznavanja ispitne materije; (nedovoljan E),

- 10-12 boda - ispodprosječno poznavanje ispitne materije; (dovoljan D)

- 12-14 boda – prosječno poznavanje ispitne materije; (dobar C)

- 14-16 boda – iznadprosječno poznavanje ispitne materije; (vrlo dobar B)

- 16 – 20 bodova – iznadprosječno poznavanje ispitne materije; (Izvrstan A)

Ukoliko student ne prikupi bodove tijekom provođenja kontinuirane provjere znanja,

imati će mogućnost popravka nakon obavljene ukupne nastave kolegija jednim

popravnim testom – popravak uključuje prethodno ocjenjene testove ocjenom F ali ne i

one ocjenjene s FX.

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Ukoliko student ni tada ne prikupi dovoljan broj bodova, popravak će se održati po

dogovoru.

Završni ispit pridonosi najviše 50 bodova. Završni ispit polaže se pismeno, a sadrži 25

pitanja koja se pojedinačno boduju sa po 2 bodom. Niti jedan ostvareni bod na ispitu

ocjenjuje se ocjenom FX.

Kriterij bodovanja završnog ispita:

- 0 – 15 bodova – ne zadovoljava poznavanje ispitne materije (nedovoljan F)

- 15 – 20 bodova - odgovor koji zadovoljava najniži kriterij poznavanja ispitne

materije; (nedovoljan E)

- 20 - 30 bodova – ispodprosječno poznavanje ispitne materije; (dovoljan D)

- 30 – 40 bodova – prosječno poznavanje ispitne materije; (dobar C)

- 40 – 45 bodova – iznadprosječno poznavanje ispitne materije sa malim pogreškama;

(vrlo dobar B)

- 45 – 50 bodova – iznadprosječno poznavanje ispitne materije (izvrstan A)

Kriterij ocjenjivanja završnog ispita i ukupne ocjene kolegija sukladan je

kriterijima dodiplomskog studija: A (5) – 80-100%, B (4) – 70-79,99%, C (3) – 60 –

69,99%, D (2) – 50 – 59,99%, E (2) – 40 – 49,99%, F i FX – (1).

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Tablica 1. Potrebne aktivnosti i bodovanja kolegija EBIL135 Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji

Vrsta aktivnosti

Ishodi učenja Specifična aktivnost studenta

Metoda procjenjivanja

Bodovanje Maks.

Pohađanje nastave

5

Kontinuirana provjera znanja

objektivno mjerenje znanja provodi se zadacima ispravljanja

1 ispit i seminar

45 Test donosi maksimalno 20 bodova i sastoji se od 20 pitanja a točan i potpun odgovor na svako pitanje donosi po jedan bod. Potrebno je točno riješiti minimalno 40% ispita. Seminarski rad donosi maksimalno 25 bodova i sastoji se od usmenog dijela

Završni ispit Pismeni ispit Završni ispit uključuje sadržaj predavanja i seminara

50 20 pitanja – točan i potpun odgovor na

svako pitanje donosi po dva bod

Ukupno 100 Trajanje prvog ispita je 60 min, a završnog pismenog ispita 90 minuta.

Predavanja i seminari se održavaju u Sveučilišnom kampusu prema rasporedu na

web stranicama Odjela za biotehnologiju.

Akademska čestitost

Nastavnik i studenti poštivati će Etički kodeks Sveučilišta u Rijeci, odnosno Etički kodeks

za studente/studentice Sveučilišta u Rijeci.

Kontaktiranje sa nastavnicima

Nastavnik je svakodnevno dostupan putem elektronske pošte (iratkaj@biotech.uniri.hr)

za sva pitanja koja se tiču nastave.

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2016/ 2017 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Informiranje o predmetu

Informiranje o predmetu studenti dobivaju putem sustava učenja na daljinu (e-

learning).

Očekivane opće kompetencije pri upisu studenata/studentica pri upisu predmeta

S obzirom na položene ispite prethodnih studijskih godina, smatra se kako studenti

mogu pratiti nastavu predmeta Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji .

E-learning ili sustav za udaljeno učenje

MudRi se temelji na programskome sustavu otvorenoga koda Moodle

(http://moodle.org).

Prednost je sustava za e-učenje i mogućnost olakšane komunikacije sa studentima i

među studentima. Alati za komunikaciju koji će se koristiti su forum, chat i e-pošta, kao i

poruke unutar samoga sustava.

Sustavu MudRi pristupa se na sljedećoj adresi:http://mudri.uniri.hr/

Za prijavu je potreban elektronički identitet iz sustava AAI@EduHr.

UPUTE STUDENTIMA

Studentima se na početku predavanja daje lozinka kolegija.

Kada se studenti budu "spojili" na sustav trebaju pronaći kolegij i kliknuti na njega.

Sustav će ih tražiti lozinku za upis na kolegij (lozinku koju je postavio nastavnik i koju su

studenti dobili na predavanju)

Nakon toga nastavnik će vidjeti popis studenata na kolegiju.

Ukoliko se studenti nisu nikada spajali na MudRi, njihovi podaci nisu zabilježeni u

sustavu te ih nije moguće vidjeti sve dok se ne prijave u sustav.