Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Izvedbeni plan za akademsku godinu 2017/2018

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 (15P + 10S + 5V)

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,

2017/ 2018 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,

2017/ 2018 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

P6

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

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

B. Seminari u obliku prezentacije odabrane tematike

C. Vježbe

~ 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 ~ proizvodnja 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

V1 Fermentacija mlijeka

V2 Fermentacija voćnih sokova

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 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

09.07.2018 O-030 11 h P1 Razvoj biotehnološke proizvodnje

2

10.07.2018 O-030 09 h P2 Industrijski mikroorganizmi 1

11.07.2018 O-030 09 h P3 Uzgoj industrijskih

mikroorganizama 1

P4 Enzimi 1

Praktikum 1 12h V1 Fermentacija mlijeka 2

12.07.2018

O-030 09 h P5 Primarni metabolizam:organske kiseline i aminokiseline

1

P6 Sekundarni metaboliti 1

Praktikum 1 12h V1 Fermentacija mlijeka 1

13.07.2018. O-030 09h

T1 Provjera znanja pisanim putem

(P1-P6)

16.07.2018 O-030 09 h

P7 Proizvodnja octene, mliječne kiseline i fermentirane hrane

1

P8 Probiotici

1

S1

2

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

17.07.2018 O-030 09 h P9 Biotehnologija bazirana na metodama rekombinantne DNA tehnologije

1

10h P10 Biotehnološka kompanija predavanje

1

Praktikum 1 12h V2 Fermentacija voćnih sokova 1

18.07.2018 O-030 09 h P11 Metaboličko inženjerstvo 1

P12 Biokatalizatori i biosenzori 1

S2 1

Praktikum 1 12h V2 Fermentacija voćnih sokova 1

19.07.2017 O-030 11 h P13 Kvasci u biotehnologiji 1

S3, S4 3

20.07.2017 O-030 09 h T2 Završna provjera znanja pisanim putem

P-predavanja S-seminari V- vježbe

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 B. SEMINARI

Bioreaktori vs kemijske sinteze

Metagenomika i biotehnologija u ekologiji

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

In silico biotehnologija Genetički modificirani organizmi C. VJEŽBE Fermentacija mlijeka Fermentacija voćnih sokova

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, seminari i vježbe 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,

2017/ 2018 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 u obliku prezentacije studenata na odabranu tematiku

u sklopu čega svoje stavove treba potkrijepiti činjenicama. Na kraju seminarskog rada

slijedi diskusija prezentiranih činjenica te formiranje zajedničkog zaključka.

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 (15 sati predavanja, 10 sati seminara i 5 sati vježbi). 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

70-79 3

Seminarski rad (ukupno 25 bodova)

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

Studenti kroz seminarske radove prezentirane u obliku powerpoint prezentacije može

skupiti najviše 25 ECTS 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.

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.

Kriterij bodovanja završnog ispita:

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

Odjel za biotehnologiju, Sveučilište u Rijeci

Izvedbeni nastavni program kolegija Bakterijski organizmi u biotehnološkoj proizvodnji,

2017/ 2018 doc. dr. sc. Ivana Ratkaj

- 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,

2017/ 2018 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,

2017/ 2018 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.