Studijní plán N303

Studijní plán - Biotechnologie a bioinženýrství (N303)

1.ročník

Zimní semestr

Povinné předměty programu

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M319001
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/0/0
Zk
3
Předmět je věnován studiu buněčných procesů na molekulární úrovni a je koncipován tak, aby absolventi obdrželi základní znalosti pro pochopení komplexního fungování eukaryotických buněk v mnohobuněčných organismech.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319004
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Předmět je zaměřen na pochopení a kvantitativní popis biologických procesů v souvislosti s jejich prováděním za definovaných podmínek umožňujícím dosažení opakovatelnosti výsledků. Základem jsou principy kinetiky, bilancování a měření a regulace biologických procesů včetně navrhování částí zařízení.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319006
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Předmět "Separace v biotechnologiích" rozšiřuje znalosti studentů NMP orientovaného na biotechnologie směrem k inženýrským aspektům biotechnologických procesů. Studenti se seznámí se separačními procesy jako jednotkovými operacemi, jejich principy, rolí a zařazením v biotechnologiích.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319013
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/8/0
KZ
5
Předmět je zaměřen na samostatné vypracování odborné rešerše na individuálně zadané téma z oblasti biotechnologie. V rámci předmětu se studenti seznámí s vyhledáváním primárních i sekundárních literárních zdrojů. Naučí se informace z těchto zdrojů zpracovávat, strukturovat a kriticky hodnotit. Při zpracování dodrží všechny formální požadavky na strukturu textu, obrázkové přílohy a citace literárních zdrojů.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319022
P/C/L
Zakončení
Kredity
1/7/0
KZ
7
Cílem předmětu je osvojení komplexní znalosti sestávající z návrhu a přípravy experimentu, jeho provedení, evaluaci získaných experimentálních dat a vyvození vztahu mezi podmínkami provedení experimentu a získanými daty. Experimentální data jsou dále použita pro vytvoření matematického modelu simulujícího průběh experimentu za různých podmínek.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M320017
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/0/0
Zk
3
Předmět je zaměřen na pochopení principů manipulací s nukleovými kyselinami a jejich analýzy. Zahrnuje informace o způsobech vnášení genů do různých typů buněk, zjišťování genové exprese, izolace a analýzy produktů exprese. Cílem je podat ucelenou informaci o pestré škále technik genového inženýrství pro orientaci při výběru optimálních metod pro konkrétní aplikaci. Proto jsou zde zahrnuty jak základní metody izolace a modifikace nukleových kyselin, tak speciální aplikace, jako modifikace genů pro identifikaci, či purifikaci genového produktu, studium interakcí proteinů a nukleových kyselin, či genové terapie.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M444004
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Předmět je koncipován jako průřez základy procesního měření a řízení, se zaměřením na chemické, potravinářské a biotechnologické procesy. Přednášky jsou věnovány označování měřicích a řídicích obvodů v technologických schématech se zřetelem na návrh pomocí specializovaného software, způsobům měření a konstrukci snímačů procesních veličin (např. teploty, tlaku, průtoku, hladiny, koncentračních veličin, hmotnosti apod.) a jejich zapojením do průmyslových procesů. Dále je výklad orientován na matematické modely procesů, regulátory, regulační obvody a akční členy. Součástí předmětu jsou praktická cvičení, v nichž se studenti seznámí se softwarem pro sběr a zpracování dat a pomocí simulovaných výpočtů ověří nastavení a funkci regulátorů na modelu průmyslového procesu.
Detail předmětu
Letní semestr

Povinné předměty programu

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M319005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
Zk
4
Předmět je zaměřen na pochopení biologických procesů a jejich aplikací v jednotkových operacích biotechnologických výrob. Základem je kvantitativní popis tvorby, konservace a transformace energie v buňkách v průběhu růstu buněk a tvorby produktu. V návaznosti na znalosti z Bioinženýrství I pak předmět rozvíjí hlubší porozumění souvislostí mezi jednotlivými procesy spolu se schopností volby vhodných typů zařízení a jejich sestavení do výrobní linky.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319007
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Témata jednotlivých přednášek jsou ilustrací současné použitelnosti buněčných funkcí, procesů, vlastností a komponentů s cílem takto prezentovat širší spektrum individuálních buněčných typů (včetně významu stavu jejich buněčné diferenciace) i umělých kompartmentů. Předmět volně navazuje na většinu biologických předmětů fakulty a klade si za cíl maximální možnou pestrost přednášených témat, jako doplňující informaci oboru biotechnologie.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319015
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/0/12
KZ
8
Předmět je experimentálního charakteru, v rámci kterého studenti nejprve vypracují krátkou rešerši na zadané téma z oblasti biotechnologie. Dále se seznámí s laboratorní případně výpočetní metodikou související se zadaným tématem. Připraví systematický plán práce a provedou podle něj experimentální práci. V průběhu práce si osvojí základní metodiky získávání a zpracování experimentálních dat, naučí se je vyhodnotit a srovnat s publikovanou literaturou.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319016
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Mikroorganismy (prokaryota a jednobuněčná eukaryota) disponují vlastnostmi, pro které jsou využívány v biotechnologiích. Předmět je zaměřen na konkrétní taxony, jejichž společným znakem je žádaná biochemická aktivita (biosyntetická, biodegradační) uplatňující se v širokém spektru fyzikálně chemických podmínek. Pozornost je věnována mikrobiologické, biochemické, a genetické charakteristice mikroorganismů, jejichž obrovská diverzita představuje zároveň široké spektrum nových metabolických drah.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M352001
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/0/0
Z
3
Odborná praxe zahrnuje celkem čtyři týdny. Předmět je zaměřen na doplnění odborných znalostí, na rozvoj praktických odborných dovedností a zkušeností a na získání všeobecného přehledu o výrobní a výzkumné praxi. Student absolvuje v celkovém souhrnu minimálně tří týdny praktické výchovy ve výrobní nebo obchodní společnosti, výzkumné nebo zkušební instituci popř. v orgánu státní správy na odborné pozici, která odpovídá jeho studijnímu zaměření. Součástí předmětu je rovněž exkurze v celkovém souhrnu jednoho týdne, která v širší míře doplňuje praktickou výchovu s cílem získání všeobecného přehledu o výrobní, obchodní, vývojové a výzkumné praxi.
Detail předmětu

Povinně volitelný předmět programu 1, 2

Minimalní počet zapisovaných předmětů: 2

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M319002
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Řada sekundárních metabolitů patří mezi významné biotechnologické produkty využívané v medicíně, chemickém a potravinářském průmysu a v řadě dalších oblastí lidské činnosti. Metabolické dráhy pro syntézu těchto sloučenin sice vycházejí z metabolitů obecného (primárního) metabolismu, nicméně se jedná o dráhy, kterými disponují pouze určité skupiny organismů a které podléhají samostatným regulačním mechanismům. V rámci přednášek jsou vysvětleny obecné vztahy mezi primárním a sekundárním metabolismem a evoluce metabolických drah sekundárního metabolism. Po uvedení celkového přehledu jednotlivých skupin sekundárních metabolitů je věnována bližší pozornost mikrobním a rostlinným látkám jako jsou antibiotika, kancerostatika, alkaloidy, terpenické oleje ad. Podrobně jsou probírány jejich biosyntetické dráhy, fyzikálněchemické vlastnosti, biologická aktivita, mechanismy interakcí s jinými organismy a rezistence organismů vůči jejich působení. Součástí semináře je vypracování samostatné práce věnované vybrané skupině sekundárních metabolitů.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319008
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Cílem předmětu je seznámit studenta se sladařským procesem, který se sestává z máčení, klíčení a hvozdění. Důraz bude kladen zejména na výrobu ječného sladu, ale i sladu pšeničného a dalších typů sladů vyrobených z netradičních obilovin. Součástí předmětu jsou i další pivovarské suroviny - voda a chmel (chmelové výrobky, upravený chmel, chmelový extrakt).
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M320015
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/2/0
KZ
2
Tento předmět naplňuje tři cíle: seznamuje studenty se základními bioinformatickými přístupy a nástroji pro analýzy nukleotidových a proteinových sekvencí a se zásadami kritické interpretace získaných výstupů; poskytuje přehled možností využití získaných informací pro řešení experimentálního úkolu a zároveň poskytuje detailnější vhled do praktických aspektů souvisejících metod molekulární biologie a proteomiky, jejichž teoretické základy si posluchači osvojovali v předchozím studiu.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M320020
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
Zk
4
Předmět je zaměřen na organismy modifikované genetickými metodami s cílem prohloubit znalosti v oblasti genového inženýrství a možnosti jeho využití. Probírány jsou jednotlivé metodiky přípravy, využití a možnosti detekce modifikovaných mikroorganismů, rostlin i živočichů. Pozornost je věnována také nových technikám šlechtění zahrnujícími i epigenetické změny. Probírány jsou rovněž příklady využití metod editace genomu i rozsáhlejších změn organismů (SynBio). Ve výuce je zahrnuta legislativa týkající se nakládání s GMO, práce s databázemi, etika používání a odhad potenciálního rizika modifikovaných organismů.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M324007
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Přednášky představí průřez metodami využívanými ke kontrole surovin, produktů a procesů v potravinářských techmologiích, které jsou vyučovány na Ústavu konzervace potravin, Ústavu sacharidů a cereálií a Ústavu mléka, tuků a kosmetiky. V současné době se ke kontrole procesů potravinářských technologií uplatňují metody fyzikální, fyzikálně-chemické, biochemické, mikrobiologické a senzorické. Nedílnou součástí předmětu je zpracování získaných analytických dat a základy statistického řízení procesu.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M342001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
Zk
4
Předmět seznamuje se základními strukturními skupinami biologicky aktivních přírodních látek a jejich reprezentativními zdroji, zejména v rostlinné říši, diskutovány jsou i vybrané farmakologicky významné produkty hub a mikroorganismů. Vedle farmakologických aktivit jsou probrány i vybrané skupiny senzoricky aktivních látek (necukerná přírodní sladidla, hořké látky, olfaktoricky aktivní látky). Pro vybrané aktivity je uveden molekulový a buněčný princip aktivity a diskutován vztah mezi strukturou a aktivitou.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M444005
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/0/3
KZ
3
Předmět je zaměřen na procvičení praktických dovedností z oblasti měření a regulace v chemických, potravinářských a biotechnologických procesech. V průběhu semestru se studenti seznámí s problematikou měření a regulace procesních veličin jako jsou teplota, tlak, výška hladiny, průtok a koncentrace; dále pak s vlastnostmi a praktickým ovládáním regulátorů typu P, PI, PID; základy logického řízení a programování jednoduchých programovatelných logických automatů; aplikací termografie a bezdotykového měření teploty a také metodami sběru a zpracování dat.
Detail předmětu

2.ročník

Zimní semestr

Povinné předměty programu

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M319012
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/0/10
KZ
7
Předmět je experimentálního charakteru, v rámci kterého studenti pokračují v experimentální práci zahájené v rámci předmětu Laboratoř biotechnologií I. Prohloubí své teoretické znalosti vymezené oblasti, případně si osvojí další metodiky související se zadaným tématem. Pokračují v systematické experimentální práci a spolupodílí se na směřování badatelských aktivit i na strategií pro jejich řešení. V průběhu práce si prohloubí znalosti metodik pro získávání a zpracování experimentálních dat, naučí se je vhodnými způsoby vyhodnotit, srovnat s publikovanou literaturou a zveřejnit je formou prezentace a diskuze.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319014
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/5/0
KZ
4
Předmět je zaměřen na vypracování podrobné odborné rešerše na téma jenž obvykle souvisí s tématem diplomové práce studenta. V rámci předmětu studenti prohloubí své znalosti v oblasti využití sekundárních literárních zdrojů. Naučí se informace z těchto zdrojů samostatně zpracovávat, strukturovat do vhodných kapitol a hodnotit v širších souvislostech. Při zpracování rešerše dodrží všechny formální požadavky na strukturu textu, obrázkové přílohy a citace literárních zdrojů.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319017
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/2/0
Z+Zk
5
Chemický a farmaceutický průmysl využívá ve stále větším rozsahu biotechnologické procesy pro získávání nových sloučenin, případně pro snižování nákladů a ekologické zátěže při výrobě stávajících sloučenin. Úvodní přednášky poskytnou detailní informace o současném rozsahu implementace biotechnologických procesů v uvedených průmyslových odvětvích. Dále jsou vysvětlovány metody přípravy klíčového prvku biotechnologie - biologického činitele se schopností vysoké produkce požadované látky a následně jsou probrány specifické znaky jednotkových operací up-stream a down-stream procesů pro různé typy biotechnologií. Podrobně jsou probírány jednotlivé typy procesů na příkladech konkrétních látek využívaných v chemickém a zejména farmaceutickém průmyslu. Zvláštní pozornost je věnována bitransformačním procesům. Součástí seminářů je samostatná práce jejímž výstupem je návrh biotechnologického procesu pro výrobu konkrétní vybrané látky.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319018
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/2/0
Z+Zk
5
Cílem předmětu je seznámit studenty s principy výroby hlavních produktů fermentačního průmyslu, které více či méně jsou potravinářskými produkty, nebo nacházejí využití v potravinářské sféře nebo se jen vyrábějí v potravinářských závodech pro použití v jiném odvětví (např. biopaliva). Předmět je koncipován strukturovaně od surovin, používaných mikroorganimů a jejich metabolismů směřující k žádaným produktům až po jednotlivé technologie. Každá technologie je sestavena po jednotkových operacích a důraz je kladen na základní mikrobiologické, biochemické, chemické, fyzikální a inženýrské principy. Student je seznamován i s aparaturou potřebnou pro danou technologii
Detail předmětu

Povinně volitelný předmět programu 3

Minimalní počet zapisovaných předmětů: 1

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M319003
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Biotechnologické procesy mají v ochraně životního prostředí nezastupitelné místo. Využití biologických procesů pro rozklad kontaminantů prostředí, šetrná těžba surovin a další nové metody pro ochranu prostředí patří mezi nejdynamičtěji se rozvíjející biotechnologie. Úvodní přednášky poskytují studentům obecné informace, které jsou nezbytné pro návrh konkrétních technologií. Detailně jsou charakterizovány jednotlivé skupiny kontaminantů životního prostředí, metabolické dráhy jejich rozkladu i kinetika biodegradačních procesů. Podrobně jsou rovněž probrány faktory vnějšího prostředí ovlivňující tyto biotechnologické procesy a postup návrhu bioremediačního procesu. Na konkrétních příkladech jsou probrány bioremediační procesy v různých typech prostředí. Pozornost je rovněž věnována využití mikroorganismů při odstraňování těžkých kovů a těžbě nerostných surovin. Závěrečné přednášky se týkají destruktivních účinků mikroorganismů na různé materiály a možnostech jejich ochrany. V rámci semináře vypracují studenti samostatný projekt, popisující konkrétní bioremediační proces.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319010
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
Z+Zk
4
Předmět je zaměřen na pochopení jednotkových operací a strojně-technologického vybavení sladařského a pivovarského průmyslu s ohledem na specifické požadavky moderních a energeticky šetrných výrob. Základem jsou principy kinetiky biologických procesů a jejich chemicko-inženýrských způsobů popisu a bilancování. Porozumění souvislostí mezi jednotlivými procesy, aparáty a zařízeními nezbytnými pro jejich provádění je prohloubeno zařazením přednášek věnovaných hygienickým, energetickým a kvalitativním aspektům výrobních procesů.
Detail předmětu

Povinně volitelný předmět programu 4

Minimalní počet zapisovaných předmětů: 1

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M319009
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/1/0
Z+Zk
5
Předmět je zaměřen na pochopení pivovarské technologie jako celku, od jednotlivých surovin po hotový produkt. Pivovarský technologický proces je rozdělen na teplou část (příprava sladiny a po zavaření chmele mladiny, odloučení kalů a zchlazení) a studenou část (studená mladina je pak podrobena kvašení a dokvašování). Po filtraci se hotové pivo plní do transportních a spotřebitelských obalů. Kromě technologie spodně kvašeného piva je probírána i technologie svrchně kvašených piv, včetně výroby speciálních piv.
Detail předmětu
KÓD
Název předmětu
M319011
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/2/0
Z+Zk
5
Předmět je zaměřen na pochopení základních principů technologie výroby révového vína a ostatních vín, nízkoalkoholických a nealkoholických nápojů. Pozornost je věnována vstupním surovinám, přídatným látkám, metodám zpracování, laboratorní a provozní kontrole, potravinářským strojům a zařízením a základním legislativním předpisům. Předmět je doplněn o exkurse a o obhajobu individuálního studentského projektu.
Detail předmětu
Letní semestr

Povinné předměty programu

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
M963001
P/C/L
Zakončení
Kredity
0/0/30
Z
30
Cílem diplomové práce je prokázat schopnost studentů samostatně vyřešit zadané téma práce, popsat metody a výsledky řešení, kriticky zhodnotit a diskutovat získané výsledky, formulovat nejdůležitější závěry. Práce typicky sestává z literární části, v níž student vypracuje literární rešerši z odborné, převážně cizojazyčné literatury , při níž si rozšíří teoretické znalosti v oblasti tématu diplomové práce, a části praktické. Praktická část má experimentální nebo výpočetní charakter a vyžaduje aktivní aplikaci znalostí a dovedností získaných v předchozím studiu a poznatků získaných v literární části k tomu, aby byly získány původní výsledky. Součástí práce musí být přehledná a adekvátní prezentace dosažených výsledků, jejich kritické zhodnocení a diskuse v kontextu současného stavu poznání, prezentovaného v literární části, a formulace závěrů, dokumentujících splnění cílů práce.
Detail předmětu