|
INFORMATIVNI CILJI
|
FORMATIVNI CILJI
|
SOCIALIZACIJSKI CILJI
|
POSEBNOSTI V IZVEDBI
|
|
Uvod
|
Dijak
|
Dijak
|
|
|
razume in opiše definicije biotehnologije
pozna zaporedje odkritij, pomembnih za razvoj
biotehnologije
pozna produkte biotehnologije
|
zna opisati zgodovinski razvoj biotehnologije po obdobjih:
pred L. Pasteurjem,
obdobje L. Pasteurja,
obdobje antibiotikov,
obdobje po antibiotikih,
gensko inženirstvo;
opredeli področje biotehnologije in njeno mesto v
znanosti;
|
Kritično sprejema in presoja podatke in
informacije.
Razvija kritičen odnos do novih spoznanj v
biotehnologiji.
Zave se vloge biotehnologije v vsakdanjem
življenju.
|
|
|
Uvod v biokemijo
|
|
|
|
|
pozna molekularne komponente celic
razume mehanizem delovanja metabolnega procesa
razume osnove genetike
|
opiše biomolekule in strukturno organizacijo celic;
iz sestave beljakovin sklepa o njihovi biološki
aktivnosti;
zna razložiti metabolizem in energijske spremembe;
opiše DNA, RNA, zgradbo kromosomov, mutacije;
pozna prednosti in slabosti genskega inženiringa;
|
Seznani se z vedo o življenju v povezavi s
kemijskimi procesi v celicah.
Izoblikuje pozitiven odnos do etičnih problemov,
ki spremljajo sodobno tehnologijo.
|
Vaja:
izolacija nukleinskih kislin in kvantitativno
določanje s pomočjo kromatografije in elektroforeze,
izolacija ogljikovih hidratov in kvantitativno
določanje.
|
|
Osnove mikrobiologije
|
|
|
|
|
pozna zgradbo in organizacijo celic ter njihove
fiziološke značilnosti
pozna značilnosti glavnih skupin mikroorganizmov
(virusov, bakterij, kvasovk, gliv, itd.)
pozna delovanje okolja na mikrobno celico
|
razloži osnovne oblike razmnoževanja mikroorganizmov;
seznani se z industrijsko uporabnostjo mikrobnih
organizmov;
razlikuje definirano in kompleksno gojišče;
pozna vpliv temperature, pH, vode, osmotskega tlaka.
itd. na rast in lastnosti mikrobne celice;
|
Spozna interdisciplinarnost biotehologije.
Zave se vloge mikrobov v življenju človeka.
|
Vaja:
priprava mikroskopskega preparata,
mikrobiološki
razmaz, tehnika barvanja,
opazovanje
celične zgradbe različnih mikroorganizmov,
štetje mikroorganizm. in identifikacija.
|
|
Pripravljalni procesi
|
|
|
|
|
pozna potrebe delovnih mikroorganizmov za preživetje
in delovanje
pozna principe izbire in priprave substratov
razume
pomen sterilizacije
|
spozna primerjavo med potrebami za življenje mikrobov
in višjih organizmov oziroma človeka;
zna
izbrati in pripraviti substrate;
|
Razvija osebno odgovornost do dela z biokulturami.
|
Vaja:
vpliv
temperature in časa segrevanja na sterilnost oziroma preživetje bakterij.
|
|
pozna načine imobilizacije biokultur
|
pridobi teoretično podlago za potrebe po sterilnosti
v vsakdanjem življenju;
spozna principe sterilizacije substrata, zraka in
opreme;
|
|
|
|
Osnove mikrobne in encimske kinetike
|
|
|
|
|
pozna načine opisovanja rasti, porabe substrata in
tvorbe produkta v odvisnosti od vplivov okolja
pozna encim kot biokatalizator
zna napisati shemo osnovne encimske reakcije
|
spozna, da se rast in razvoj mikroba (t. j. način
življenja mikroba lahko opisuje na matematično-tehničen način;
definira rastno krivuljo in opiše faze rasti;
razloži rast, porabo substrata in nastajanje
produkta;
seznani se s principi delovanja encima in
matematičnim zapisom hitrosti encimske reakcije;
|
|
Vaja.
priprava substrata in gojenje kvasovk,
ločitev produkta od biomase,identifikacija z
mikroskopom in refraktometrom,
določitev encimske aktivnosti z merjenjem absorbance,
simulacija mikrobne kinetike z računalniškim
programom.
|
|
Produkti
|
|
|
|
|
zna smiselno razložiti dogajanje v biotehnološkem
procesu
pozna in razlikuje vrste fermentacij glede na
produkt:
mikrobna biomasa
primarni in sekundarni metaboliti
produkti biotransformacij iz različnih kemikalij
produkti biosinteze s pomočjo spremenjenih mikroorganizmov
|
spozna uporabo biotehnoloških produktov v vsakdanjem
življenju;
opiše fermentacijske produkte in lastnosti:
enoceličnih proteinov, pekovskega kvasa, tkivnih
kultur,
antibiotikov, organskih kislin, encimov, topil,
polimerov, itd.,
etanol-ocetne kisline, manitol-fruktoze,
izopropanol-acetona,
insulina, interferona;
|
Zave se različnih bioprocesov v vsakdanjem
življenju.
|
Vaja:
spremljava in regulacija enostavnih laboratorijskih
bioprocesov (aerobnih in anaerobnih).
|
|
Bioreaktorji
|
|
|
|
|
pozna vrste bioreaktorjev in kriterije za razvrstitev
loči tipe procesov v bioreaktorju
razume načine vodenja in obratovanja bioreaktorjev
|
spozna osnovne tipe bioreaktorjev glede na vrsto
substrata;
razlikuje tipe bioprocesov glede na velikost in
dolžino trajanja;
oceni pomen spremljanja fizikalnih in kemijskih
parametrov v bioprocesu;
|
Spozna vlogo tehnike na področju biotehnologije.
Spozna interdisciplinarnost področja
biotehnologije.
Oblikuje primeren odnos do dela v laboratoriju.
|
Demonstracija laboratorijskega bioreaktorja.
|
|
zna meriti osnovne fizikalne, kemijske, biološke
parametre
|
spozna osnovne meritve bioloških parametrov v
bioprocesu,
|
Na osnovi rezultatov meritev je sposoben
napovedati dogajanje v bioprocesu.
|
Vaja:
določanje časa pomešanja v stolpnem bioreaktorju oziroma
v bioreaktorju z mešalom.
|
|
Zaključni procesi
|
|
|
|
|
obvlada metode izolacije produktov biotehnoloških
procesov
zna pripraviti fermentacijsko brozgo
zna ločiti biomaso od tekoče faze
|
razloži principe in načine ločevanja biomolekul po
končani fermentaciji;
izbere ustrezen način ločevanja produkta od nečistoč;
obvlada izolacijo aktivnih produktov iz filtrata;
|
Razvija sposobnost strokovnega razmišljanja.
|
Ekskurzije:
industrija pralnih praškov,
pivovarna.
|
|
Primeri biotehnoloških produktov
|
|
|
|
|
pozna vlogo tehničnih znanj v biotehnologiji
pozna proizvodne postopke tipičnih biotehnoloških
produktov
|
seznani se s proizvodnimi postopki nekaterih
biotehnoloških produktov: npr.: proizvodnjo organskih kislin, topil, kvasa,
fermentiranih pijač, encimov, antibiotikov;
izdela
procesno shemo ali projekt laboratorijskega bioprocesa z vsemi ključnimi
fazami dela,
|
Se zaveda pomena bioprocesov za družbo.
Razvija kritičen odnos do novih tehnologij z
upoštevanje koristi in potencialnih nevarnosti.
|
Vaja:
spremljava bioprocesa,
regulacij bioprocesnih parametrov,
izolacija, čiščenje in identifikacija produkta po
najprimernejši metodi.
|
|
Biološke čistilne naprave
|
|
|
|
|
pozna načine čiščenja odpadnih voda s pomočjo
mikrobov
zna opisati čiščenje z aktivno biomaso
pozna osnovne principe odstranjevanja odpadkov in
skrbi za okolje na področju biotehnologije
|
zna opisati značilnosti aerobnega in anaerobnega
čiščenje odpadnih voda;
upošteva pravila za rokovanje z različnimi odpadki v
biotehnološkem procesu;
|
Zna kritično oceniti vpliv bioprocesov na obremenjevanje
ekosistemov.
Krepi ekološko zavest.
|
Vaje:
čiščenje odpadnih voda.
Ekskurzija:
biološka čistilna naprava.
|