Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy biotechnologii
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
JMNB-1-410-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikro- i nanotechnologie w biofizyce
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. Szymańska Renata (Renata.Szymanska@fis.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach zajęć przybliżone zostaną podstawy procesów biotechnologicznych oraz podane przykłady wykorzystania osiągnięć biotechnologii w medycynie, rolnictwie, ochronie środowiska i bioanalizie.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie podstaw biotechnologii i nanotechnologii. MNB1A_W01, MNB1A_W05, MNB1A_W03, MNB1A_W02, MNB1A_W06 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie wykorzystania procesów fizjologiczno-biochemicznych mikroorganizmów w biotechnologii MNB1A_W01, MNB1A_W05, MNB1A_W11, MNB1A_W06 Esej,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie zasad projektowania procesu biotechnologicznego. MNB1A_W01, MNB1A_W05, MNB1A_W11, MNB1A_W03, MNB1A_W02, MNB1A_W06 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wyjaśnić najważniejsze procesy biotechnologiczne i ich zastosowania MNB1A_U04, MNB1A_U02, MNB1A_U01, MNB1A_U09, MNB1A_U10, MNB1A_U05, MNB1A_U06 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi opracować zagadnienie na podstawie danych literaturowych. MNB1A_U04, MNB1A_U02, MNB1A_U01, MNB1A_U09, MNB1A_U10, MNB1A_U05 Udział w dyskusji,
Studium przypadków ,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi pracować w grupie, krytycznie analizować wyniki prac doświadczalnych. MNB1A_K04, MNB1A_K03, MNB1A_K02, MNB1A_K05, MNB1A_K01 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Udział w dyskusji,
Studium przypadków ,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 20 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie podstaw biotechnologii i nanotechnologii. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie wykorzystania procesów fizjologiczno-biochemicznych mikroorganizmów w biotechnologii + + - - - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie zasad projektowania procesu biotechnologicznego. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wyjaśnić najważniejsze procesy biotechnologiczne i ich zastosowania + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi opracować zagadnienie na podstawie danych literaturowych. - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi pracować w grupie, krytycznie analizować wyniki prac doświadczalnych. + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 52 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (20h):

1. Zakres i znaczenie biotechnologii.
2. Podstawowe pojęcia biotechnologiczne.
3. Podstawy inżynierii genetycznej.
4. Bionanotechnologia – na pograniczu biologii i nanotechnologii.
5. Mikroorganizmy, biokatalizatory i mikro – i nanostruktury w biotechnologii.
6. Opracowywanie i optymalizacja procesów biotechnologicznych.
7. Sposoby pozyskiwania mikroorganizmów i nanostruktur biologicznych do procesów biotechnologicznych.
8. Koniugaty nanocząstek i biomolekuł (polisacharydów, peptydów, DNA, białek, wirusów i mikroorganizmów) i ich w wykorzystanie w biotechnologii.
9. Bioreaktory – rodzaje, zasada działania i sposoby praktycznego zastosowania.
10. Zastosowania biotechnologii w medycynie – od profilaktyki po terapię.
11. Medycyna a bionanotechnologia (nanocząstki jako nośniki leków; nanobiosensory w diagnostyce medycznej, nanochipy i nanoroboty; nanowektory genowe w terapii genowej).
12. Osiągnięcia biotechnologii w przemyśle.
13. Zastosowania procesów biotechnologicznych w rolnictwie i ochronie środowiska.
14. Perspektywy rozwoju metod analitycznych z wykorzystaniem bionanotechnologii (nanoanaliza i nanonarzędzia inspirowane naturą).
15. Etyczne, ekonomiczne, prawne i społeczne aspekty biotechnologii.

Ćwiczenia audytoryjne (10h):

1. Regulacja i sterowanie procesami biotechnologicznymi.
2. Biotechnologiczne testy bioindykacji próbek biologicznych.
3. Kolory biotechnologii – wykorzystanie, działania, przykłady.
4. Nanotechnologia w biotechnologii – perspektywy.
5. Organizmy transgeniczne i ich zastosowanie w biotechnologii.
6. Ekstremofile w biotechnologii – źródło nowych nanostruktur biologicznych.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zajęcia audytoryjne. W ramach zaliczenia student jest zobowiązany do przygotowania prezentacji/referatu na wskazany temat. Dodatkowo, ocenie podlega aktywność w dyskusji dotyczącej wystąpień innych uczestników zajęć.
Wykład. Przed przystąpieniem do zaliczenia treści prezentowanych na wykładzie konieczne jest uzyskanie pozytywnej oceny z zajęć audytoryjnych. Zaliczenie ma formę testową. Zaliczenie poprawkowe odbywa się w sesji poprawkowej.
Skala ocen zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia z oceny z ćwiczeń audytoryjnych (CA) i oceny z wiedzy z wykładu, kończącego się zaliczeniem (W) tzn. (CA+W)/2
Skala ocen zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie, lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 10% zajęć i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Do realizacji modułu wymagana jest wiedza z podstaw chemii organicznej z elementami biochemii.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

LITERATURA PODSTAWOWA:
1. Chmiel A. (1998): Biotechnologia – podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne. Wydawnictwo PWN, Warszawa
6. Łabużek S. i in. (red.) (2002): Biotechnologia mikroorganizmów – wybrane zagadnienia. WUŚ, Katowice
3. Mirkin Ch. A. , Niemeyer Ch. M. (2007) Nanobiotechnology I i II – Concepts, applications and perspectives. ., Wiley-VCH verlag GmbH & Co, Weinheim.
4. Renugopalakrishnan V., Lewis R. V. (2006) Bionanotechnologia – Protiens to nanodevices. Ed.: Springer, Dordrecht/

LITERATURA POMOCNICZA:
1. Russel S. (1990): Biotechnologia. Wydawnictwo PWN, Warszawa

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Tocopherol cyclases – substrate specificity and phylogenetic relations / Jolanta Dłużewska, Renata SZYMAŃSKA, Michal Gabruk, Peter B. Kós, Beatrycze Nowicka, Jerzy Kruk // PloS One [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1932-6203. — 2016 vol. 11 iss. 7, art. no. e0159629, s. 1–16.
2. Improving photosynthesis, plant productivity and abiotic stress tolerance – current trends and future perspectives / Beatrycze Nowicka, Joanna Ciura, Renata SZYMAŃSKA, Jerzy Kruk // Journal of Plant Physiology ; ISSN 0176-1617. — 2018 vol. 231, s. 415–433.
3. Novel and rare prenyllipids – occurrence and biological activity / Renata SZYMAŃSKA, Jerzy Kruk // Plant Physiology and Biochemistry ; ISSN 0981-9428. — 2018 vol. 122, s. 1–9.
4. Function of isoprenoid quinones and chromanols during oxidative stress in plants / Jerzy Kruk, Renata SZYMAŃSKA, Beatrycze Nowicka, Jolanta Dłużewska // New Biotechnology ; ISSN 1871-6784. — 2016 vol. 33 no. 5 part B, s. 636–643
5. Nanotechnologia w zastosowaniach biologicznych – wprowadzenie — [Nanotechnology in biological applications – introduction] / Aleksandra ORZECHOWSKA, Renata SZYMAŃSKA // Wszechświat (Kraków) ; ISSN 0043-9592. — 2016 t. 117 nr 1–3, s. 60–69.

Informacje dodatkowe:

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.