Grupo: Grp BIOTECNOLOGIA DE ENZIMAS(900844)
ASIGNATURA:
"Biotecnología de Enzimas"
DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO
Titulación:
Asignatura: Código:
Curso:
Año del plan de estudio:
Tipo: Ciclo: Período de impartición: Departamento: Área: Dirección postal: Centro: Dirección electrónica: Horas totales (ECTS):
Créditos LRU teóricos: Créditos LRU prácticos:
Horas presenciales (ECTS): Horas no presenciales (ECTS): Créditos totales (LRU):
Créditos totales (ECTS):
80.0 4.0
2º
Facultad de Biología. Avda. Reina Mercedes 6. 41012 Sevilla Primer Cuatrimestre
MASTER EN ESTUDIOS AVANZADOS EN QUIMICA
Biotecnología de Enzimas
20.0
http://departamento.us.es/dbiovege/ Facultad de Química
100.0
Bioquímica Vegetal y Biología Molecular Bioquímica y Biología Molecular
4.0
1.6 2006
Sin curso específico
2.4 Obligatoria 50120005 Grp BIOTECNOLOGIA DE ENZIMAS (1) Grupo: PROFESORADO
MARQUEZ CABEZA, ANTONIO JOSE 1
GALVAN CEJUDO, FRANCISCO (COORDINADOR/A) 2
Titulacion: MASTER EN ESTUDIOS AVANZADOS EN QUIMICA
Curso: 2009 - 2010
OBJETIVOS Y COMPETENCIAS
Competencias transversales/genéricas
Objetivos docentes específicos
Proporcionar un conocimiento actualizado del papel de las enzimas como exclentes biocatalizadores en el plano industrial (agroalimentaciòn, industria química y farmacéutica), analítico, biomédico y medioambiental. Y ello como consecuencia de la posibilidad de alterar y conseguir mejores propiedades catalíticas y de estabilidad de las enzimas por ingenieria de proteínas y por inmovilización.
Competencias
Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma intensa) Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma intensa) Conocimientos generales básicos (Se entrena de forma intensa)
Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma intensa) Comunicación oral en la lengua nativa (Se entrena de forma intensa)
Conocimiento de una segunda lengua (Se entrena de forma intensa) Habilidades elementales en informática (Se entrena de forma intensa)
Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena de forma intensa) Resolución de problemas (Se entrena de forma intensa)
Toma de decisiones (Se entrena de forma intensa)
Capacidad de crítica y autocrítica (Se entrena de forma intensa) Trabajo en equipo (Se entrena de forma intensa)
Habilidades en las relaciones interpersonales (Se entrena de forma intensa) Habilidades para trabajar en grupo (Se entrena de forma intensa)
Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario (Se entrena de forma intensa) Habilidad para comunicar con expertos en otros campos (Se entrena de forma intensa) Habilidad para trabajar en un contexto internacional (Se entrena de forma intensa) Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad (Se entrena de forma intensa) Compromiso ético (Se entrena de forma intensa)
Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Se entrena de forma intensa)
Capacidad para un compromiso con la calidad ambiental (Se entrena de forma intensa) Habilidades de investigación (Se entrena de forma intensa)
Capacidad de aprender (Se entrena de forma intensa)
Capacidad de adaptación a nuevas situaciones (Se entrena de forma intensa) Capacidad de generar nuevas ideas (Se entrena de forma intensa)
Liderazgo (Se entrena de forma intensa)
Comprensión de culturas y costumbres de otros países (Se entrena de forma intensa) Habilidad para trabajar de forma autónoma (Se entrena de forma intensa)
Planificar y dirigir (Se entrena de forma intensa)
Iniciativa y espíritu emprendedor (Se entrena de forma intensa) Inquietud por la calidad (Se entrena de forma intensa) Inquietud por el éxito (Se entrena de forma intensa)
CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA
Capítulo 1. INTRODUCCIÓN.
El uso de biocatalizadores en biotecnología: biocatalizadores enzimáticos, celulares y fotosintéticos. Elección del biocatalizador y consideraciones legales. Usos aplicados de las enzimas. La nueva Biotecnología enzimática. Características de las enzimas que justifican su utilización industrial. Estabilidad de las enzimas.
Capítulo 2. APLICACIONES INDUSTRIALES DE LAS ENZIMAS
Industria alimentaria: biotransformaciones del almidón - jarabes de fructosa; hidrólisis de lactosa, oligosacáridos (ciclodextrinas, prebióticos), edulcorantes (aspartamo y otros), grasas a la medida, emulgentes. Industria Farmacéutica y Química: antibióticos semisintéticos, resoluciones racémicas, L-aminoácidos, acrilamida, bioésteres, detergentes. Otros procesos industriales: proteasas en la industria cervecera y panadera, carnes, queso; proteasas en la industria de curtidos de pieles; enzimas pécticas para zumos; degradación de lignocelulosa en industria textil y papel; enzimas en la nutrición animal; enzimas para biología molecular e ingeniería genética.
Capítulo 3. APLICACIONES ANALÍTICAS, BIOMÉDICAS Y MEDIOAMBIENTALES DE LAS ENZIMAS.
Enzimas de interés analítico. Biosensores. Enzimas analíticas de uso en el diagnóstico médico. Enzimas para usos terapéuticos. Nuevas aplicaciones en relación con el medio ambiente: biodiesel, bioalcohol, descontaminación de residuos.
Capítulo 4. PRODUCCIÓN DE ENZIMAS DE INTERÉS INDUSTRIAL.
Fuentes biológicas. Extracción, purificación y comercialización. Sobreproducción de enzimas mediante manipulación genética: enzimas recombinantes.
Capítulo 5. INGENIERÍA MOLECULAR DE ENZIMAS.
El boom estructural en las enzimas. Ingeniería de proteínas por manipulación genética: aplicaciones para el diseño de enzimas. Mutagénesis dirigida. Mutagénesis al azar y evolución molecular dirigida. Metagenómica. Ejemplos de la mejora de la estabilidad y propiedades de las enzimas por ingeniería de proteínas. Otras formas de modificación proteica.
Capítulo 6. INMOVILIZACIÓN DE ENZIMAS.
Concepto, historia, ventajas e inconvenientes. Guía para la caracterización de sistemas inmovilizados y consideraciones económicas. Técnicas y soportes para inmovilización: unión al soporte, atrapamiento y entrecruzamiento. Efectos de la inmovilización sobre la actividad y estabilidad de las enzimas. Ejemplos de sistemas industriales basados en enzimas inmovilizadas.
Capítulo 7. DISEÑO DE BIORREACTORES ENZIMÁTICOS.
Aspectos del diseño de biorreactores: procesos discontinuos, procesos continuos (CSTR, PFR), elección del tipo de biorreactor, aumento de escala. Clasificación de los biorreactores según el modo de operación, tipo de flujo y geometría: biorreactores de tanque agitado, lecho empaquetado y lecho fluidificado, biorreactores de membrana y fibra hueca. Fotobiorreactores: concepto de luz efectiva. Ecuaciones de balance en un biorreactor: concepto de tasa de dilución, tiempo de residencia y diagramas f. Problemática y casos prácticos de biorreactores enzimáticos.
Temario Teórico
Capítulo 1. INTRODUCCIÓN.
El uso de biocatalizadores en biotecnología: biocatalizadores enzimáticos, celulares y fotosintéticos. Elección del biocatalizador y consideraciones legales. Usos aplicados de las enzimas. La nueva Biotecnología enzimática. Características de las enzimas que justifican su utilización industrial. Estabilidad de las enzimas.
Capítulo 2. APLICACIONES INDUSTRIALES DE LAS ENZIMAS
Industria alimentaria: biotransformaciones del almidón - jarabes de fructosa; hidrólisis de lactosa, oligosacáridos (ciclodextrinas, prebióticos), edulcorantes (aspartamo y otros), grasas a la medida, emulgentes. Industria Farmacéutica y Química: antibióticos semisintéticos, resoluciones racémicas, L-aminoácidos, acrilamida, bioésteres, detergentes. Otros procesos industriales: proteasas en la industria cervecera y panadera, carnes, queso; proteasas en la industria de curtidos de pieles; enzimas pécticas para zumos; degradación de lignocelulosa en industria textil y papel; enzimas en la nutrición animal; enzimas para biología molecular e ingeniería genética.
Capítulo 3. APLICACIONES ANALÍTICAS, BIOMÉDICAS Y MEDIOAMBIENTALES DE LAS ENZIMAS.
Enzimas de interés analítico. Biosensores. Enzimas analíticas de uso en el diagnóstico médico. Enzimas para usos terapéuticos. Nuevas aplicaciones en relación con el medio ambiente: biodiesel, bioalcohol, descontaminación de residuos.
Capítulo 4. PRODUCCIÓN DE ENZIMAS DE INTERÉS INDUSTRIAL.
Fuentes biológicas. Extracción, purificación y comercialización. Sobreproducción de enzimas mediante manipulación genética: enzimas recombinantes.
Capítulo 5. INGENIERÍA MOLECULAR DE ENZIMAS.
El boom estructural en las enzimas. Ingeniería de proteínas por manipulación genética: aplicaciones para el diseño de enzimas. Mutagénesis dirigida. Mutagénesis al azar y evolución molecular dirigida. Metagenómica. Ejemplos de la mejora de la estabilidad y propiedades de las enzimas por ingeniería de proteínas. Otras formas de modificación proteica.
Temario Práctico
Capítulo 6. INMOVILIZACIÓN DE ENZIMAS.
Concepto, historia, ventajas e inconvenientes. Guía para la caracterización de sistemas inmovilizados y consideraciones económicas. Técnicas y soportes para inmovilización: unión al soporte, atrapamiento y entrecruzamiento. Efectos de la inmovilización sobre la actividad y estabilidad de las enzimas. Ejemplos de sistemas industriales basados en enzimas inmovilizadas.
Capítulo 7. DISEÑO DE BIORREACTORES ENZIMÁTICOS.
Aspectos del diseño de biorreactores: procesos discontinuos, procesos continuos (CSTR, PFR), elección del tipo de biorreactor, aumento de escala. Clasificación de los biorreactores según el modo de operación, tipo de flujo y geometría: biorreactores de tanque agitado, lecho empaquetado y lecho fluidificado, biorreactores de membrana y fibra hueca. Fotobiorreactores: concepto de luz efectiva. Ecuaciones de balance en un biorreactor: concepto de tasa de dilución, tiempo de residencia y diagramas f. Problemática y casos prácticos de biorreactores enzimáticos.
Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos
ACTIVIDADES FORMATIVAS
Relación de actividades formativas del primer semestre
Horas presenciales: Horas no presenciales:
Metodología de enseñanza-aprendizaje: 15.0
45.0
Las clases teóricas versarán sobre los temas del programa. El alumno dispondrá de un guión de cada capítulo, así como de las fotocopias precisas para facilitar el seguimiento de las explicaciones y ayudar al estudio en detalle de cada capítulo. Igualmente dispondrá de toda la información en la página WEB del Departamento: http://www.institucional.us.es/igbvbm. Asímismo se podrá hacer el normal seguimiento de las clases y actividades programadas a través de la plataforma WEB-CT de la Enseñanza Virtual del curso. Cada alumno expondrá durante un tiempo razonable algunos de los aspectos tratados en los capítulos 2 y 3 del programa, que hacen referencia a las aplicaciones de las enzimas.
Los capítulos 6 y 7 del programa serán objeto de un trabajo bibliográfico por parte de cada alumno, que será evaluado. La asistencia a clase será obligatoria, al menos al 75 % de las mismas.
Competencias que desarrolla: Las ya descritas.
Horas presenciales: Horas no presenciales:
Competencias que desarrolla:
Metodología de enseñanza-aprendizaje: 1.0
15.0
Las ya descritas.
Cada alumno expone con detalle algunas de las aplicaciones de las enzimas descritas en los capítulos 2 y 3 del programa. Exposiciones y seminarios
Horas presenciales: Horas no presenciales:
Competencias que desarrolla:
Metodología de enseñanza-aprendizaje: 4.0
20.0
Las ya descritas.
Cada alumno prepara un trabajo bibliográfico detallado sobre algún aspecto tratado en los capítulos 6 y 7 del programa. Trabajo bibliográfico
BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general
Biocatalysts and enzyme technology /Klaus Buchholz, Volker Kasche, Uwe Theo Bornscheuer.
Buchholz, Klaus. Wilwy-VCH, Weinheim
2005.
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: 3-527-30497-5
Industrial enzymes: structure, function and applications/ J. Polaina, A.P. MacCabe.
Polaina, J. Springer, Dordrecht
, 2007.
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: 978-1-4020-5376-4
Biotecnología /John E. Smith.
Smith, John E. Acribia, Zaragoza
D.L. 2006.
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: 84-200-1065-0
Biología molecular y biotecnología /[editado por] J. M. Walker y E.B. Gingold.
NULL 2a ed.
1997.
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: 84-200-0829-X
Proteins :biochemistry and biotechnology /Gary Walsh.
Walsh, Gary. New York
c2002.
Autores: Edición:
MANUAL DE BIOTECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS
Wiseman A Acribia Zaragoza
1991
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
TECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS
Gacesa P, Hubble J Acribia, Zaragoza. 2a ed.
1990
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
ENZYME TECHNOLOGY
Pandey A, Webb C, Soccol CR, Larroche
C Springer, New Delhi
2006
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
UT. BIOCATALYSTS AND ENZYME TECHNOLOGY.
Buchholz K, Kasche V, Bornscheuer NULL Wilwy-VCH, Weinheim (2005).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
TECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS.
Gacesa P, Hubble J. NULL
Acribia, Zaragoza (1990).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
ENZYME TECHNOLOGY.
Pandey A, Webb C, Soccol CR, Larroche
C. NULL
Springer, New Delhi (2006).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
INDUSTRIAL ENZYMES. STRUCTURE, FUNCTION AND APPLICATIONS.
Polaina J, MacCabe AP (eds.) NULL
Springer, Dordrecht (2007).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
BIOTECNOLOGÍA.
Smith JE. NULL
Acribia, Zaragoza (2006).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOTECNOLOGIA
Walker JM, Gingold EB (eds.). 2ª ed. Acribia, Zaragoza (1997).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
PROTEINS BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY.
Walsh G. NULL
John Wiley and Sons Ltd., New
Autores: Edición:
MANUAL DE BIOTECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS.
Wiseman A. NULL
Acribia, Zaragoza (1991).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
UT. BIOCATALYSTS AND ENZYME TECHNOLOGY.
Buchholz K, Kasche V, Bornscheuer NULL Wilwy-VCH, Weinheim (2005).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
TECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS.
Gacesa P, Hubble J. NULL
Acribia, Zaragoza (1990).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
ENZYME TECHNOLOGY.
Pandey A, Webb C, Soccol CR, Larroche
C. NULL
Springer, New Delhi (2006).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
INDUSTRIAL ENZYMES. STRUCTURE, FUNCTION AND APPLICATIONS.
Polaina J, MacCabe AP (eds.) NULL
Springer, Dordrecht (2007).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
BIOTECNOLOGÍA.
Smith JE. NULL
Acribia, Zaragoza (2006).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOTECNOLOGIA
Walker JM, Gingold EB (eds.). 2ª ed. Acribia, Zaragoza (1997).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
PROTEINS BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY.
Walsh G. NULL
John Wiley and Sons Ltd., New
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
MANUAL DE BIOTECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS.
Wiseman A. NULL
Acribia, Zaragoza (1991).
Autores: Edición:
Publicación: ISBN: NULL
SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación
Evaluación contínua del alumno.
Se valorarán las siguientes actividades: asistencia y participación en clase, la memoria del trabajo bibliográfico, y la exposición y debate de los temas asignados.
Calificación global = 1/3NA + 1/3NT + 1/3NE
NA = Nota Asistencia (0-10)
NL = Nota Trabajo Bibliográfico (0-10) NE = Nota Exposición (0-10)
CALENDARIO DE EXÁMENES
CENTRO: Por definir
Por definir Por definir
Por definir
Fecha: Hora:
Aula:
TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN
JOSE MARIA VEGA PIQUERES Presidente:
Vocal: ANTONIO JOSE MARQUEZ CABEZA FRANCISCO GALVAN CEJUDO Secretario:
Primer suplente: FRANCISCO FERNANDO DE LA ROSA ACOSTA CATALINA LARA CORONADO
Segundo suplente:
JOSE ROMAN PEREZ CASTIÑEIRA Tercer suplente:
ANEXO 1:
HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE
GRUPO: Grp BIOTECNOLOGIA DE ENZIMAS (900844)
Calendario del grupo
CLASES DEL PROFESOR: GALVAN CEJUDO, FRANCISCO
HORARIO SIN ESPECIFICAR
CLASES DEL PROFESOR: MARQUEZ CABEZA, ANTONIO JOSE
