G4021326 - Enxeñaría Bioquímica (Tecnoloxía Específico, Química Industrial) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 4.50
• Total: 4.5
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 28.00
• Clase Interactiva Seminario: 9.00
• Horas de Titorías: 1.00
• Total: 38.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Enxeñaría Química
• Áreas: Enxeñaría Química
• Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: null

Profesores

Nome	Coordinador
GARRIDO FERNANDEZ, JUAN MANUEL.	NON
MOREIRA VILAR, MARIA TERESA.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo CLE01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLE02	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	SI
Grupo CLIS_02	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	SI
Grupo TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS03	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS04	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS05	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS06	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Inglés

Obxectivos da materia
Esta materia está pensada para desenvolver os principios de enxeñería química e biolóxica ensinados en cursos anteriores, proporcionando un coñecemento máis profundo dos procesos bioquímicos e da industria biotecnolóxica.

A materia incluirá clases nas que se introducirán biosistemas e bioprocesos complexos, e se desenvolverá unha estratexia cara á súa análise enxeñeril. Son necesarios coñecementos previos de cálculo e de enxeñería química.


Contidos
Tema 1. Introdución á Biotecnoloxía e á Enxeñería Bioquímica
Biotecnoloxía e Enxeñería Bioquímica. Multidisciplinaridade. Definicións básicas. Aplicacións: biotransformacións, agricultura e alimentación, saúde, medio ambiente. Descrición de procesos industriais. Diagramas de fluxo.

Tema 2. Ubicación dos microorganismos na Bioloxía. Concepto de célula e tipos de organización celular. Célula procariota. Morfoloxía e estrutura básica.
Célula eucariota básica. Características estruturais (mitocondrias, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas, núcleo, membrane plasmática). Descrición dun proceso xeral de clonación. Ferramentas básicas: Enzimas. Vectores de clonación. Formación de ADN recombinante. Produtos biotecnolóxicos obtidos por Enxeñería Xenética.

Tema 3. Cinética enzimática
Características e tipos de enzimas. Cinética enzimática. Ecuación de Michaelis-Menten. Inhibición enzimática. Modificación da actividade enzimática. Enzimas inmobilizados: métodos, consideracións de transferencia de materia. Aplicacións de enzimas.

Tema 4. Cinética microbiana
Cultivos celulares. Glicólise; ciclo Krebs e outras rutas. Estequiometría do crecemento de microorganismos. Factores medioambientais. Clasificación e modelos de crecemento microbiano. Ecuación de Monod. Inhibición. Inmobilización.

Tema 5. Biorreactores
Conceptos básicos a considerar no deseño dun biorreactor. Balances de materia e enerxía. Reactores de tanque axitado: operación en discontinuo, semicontinuo e continuo. Reactores de fluxo en pistón. Efecto da recirculación de biomasa. Esterilización. Aeración. Sensores. Instrumentación.

Tema 6. Biorreactores non convencionais
Descrición das características e operación dos principais reactores non convencionais: leito fixo, leito fluidizado, air-lift, reactores de membrana, fotobiorreactores, biorreactores bifásicos.

Tema 7. Bioseparacións
Eliminación de biomasa. Disrupción celular. Técnicas baseadas en membranas. Extracción. Adsorción e Cromatografía.


Bibliografía básica e complementaria
Bibliografía básica
Bailey, J.E., e Ollis, D.F. Biochemical Engineering Fundamentals. 2nd ed. McGraw Hill, New York (1986).
Gòdia Casablancas, F., e López Santín, J. Ingeniería Bioquímica. Ed. Síntesis. Madrid (1998).


Bibliografía complementaria

Reinhard Renneberg. Biotechnology for beginners. Elsevier (2007).
Soetaert, W y Vandamme. EJ. Industrial Biotechnology: Sustainable Growth and Economic Success. Wiley-VCH Verlag (2010)
Aiba, S., et al. Biochemical Engineering. 2nd ed. University of Tokyo Press, Tokyo (1973).
Atkinson, B., e Mavituna, F. Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook. Stockton Press (1991).
Jagnow, G., e David, W. Biotecnología. Introducción con experimentos modelo. Ed. Acribia (1991).
Moo-Young, M. Comprehensive Biotechnology. Pergamon Press (1985)
Wiseman, A. Handbook of Enzyme Biotechnology. Ellis Horwood (1985).
Competencias
Competencias específicas:
o (CQ.1.2) Coñecementos sobre biotecnoloxía.
o (CQ.1.4) Enxeñería da reacción química.
o (CQ.2.1) Capacidade para a análise e deseño de procesos e produtos.

Competencias xerais:
o (CG.3) Coñecemento en materias básicas e tecnolóxicas, que lles capacite para a aprendizaxe de novos métodos e teorías, e os dote de versatilidade para adaptarse a novas situacións.
o (CG.4) Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñería química industrial.

Competencias transversais:
o (CT.3) Comunicación oral e escrita en linguas propias e algunha estranxeira.
o (CT.6) Resolución de problemas.
o (CT.8) Traballo en equipo.
o (CT.11) Capacidade para comunicarse con expertos doutras áreas.
o (CT.19) Aprendizaxe autónoma.

En relación ás competencias CQ.1.2, CG.3 e CG.4, promoverase a cultura de seguridade mediante o estudio dalgún tema (exemplos: esterilización, riscos biolóxicos, deseño de reactores)


Metodoloxía da ensinanza
A ensinanza dos contidos teóricos levarase a cabo por medio de clases maxistrais, onde os contidos se explicarán e xustificarán. Estas clases contarán co apoio do Campus Virtual (a través da plataforma web da USC) e presentacións en formato electrónico (postas previamente a disposición dos estudantes). Tódolos estudantes matriculados nesta materia teñen acceso libre á materia virtual. Estimularase a interacción estudante-profesor, con discusión de aspectos e conceptos clave, de cara a favorecer a aprendizaxe e a participación activa.

As clases de seminario consistirán na resolución de problemas, algúns dos cales serán resoltos polos propios estudantes. Nestas clases establecerase un diálogo cos estudantes en relación a varios aspectos teóricos e prácticos, para maximizar a aprendizaxe por parte do estudante. A folla de cálculo usada para a resolución de problemas será principalmente Excel.

Sistema de evaluación
Efectuarase unha avaliación continua do proceso de aprendizaxe, por medio do encargo de diferentes tarefas, que poderán ser presentacións orais/escritas dalgún tema, a resolución de problemas, traballo en equipo, de 5 traballos, que corresponderán a avaliación continua, a cal será a base para unha primeira nota, que contará o 60% da nota final.

Os traballos que corresponden a evaluación continua son os seguintes:
1) Presentación de PP sobre un proceso biotecnolóxico, con maior énfase no tipo de biocatalizador, reactor e condicións de cultivo/operación.
2) Exercicio resolto de cinética enzimática.
3) Exercicio resolto de cinética microbiana ou de reactores bioquímicos (batch/CSTR).
4) Estudo dun aspecto de diseño dun reactor bioquímico.
5) Unidades de downstream.

O traballo desenvolvido durante as titorías de grupo tamén será avaliado e a nota correspondente constituirá o 10% da nota final. Ó final das clases farase un exame teórico-práctico, incluíndo cuestións teóricas e resolución de problemas, que contará o 30% da nota final.

Os estudantes que non realizaran as tarefas durante o curso, ou os estudantes repetidores, terán a posibilidade de realizar o exame nas próximas convocatorias sempre que realicen un traballo especial sobre temas como Cultivos de Tecidos de Plantas ou Mamíferos, Produción de Anticorpos Monoclonais, Produción de Antibióticos, Plásticos Biodegradables, Bio-informática ou Produción de Células Nai, ou algún tema relacionado.

Consideraranse non presentados os estudantes que non participaran no 25% ou máis das actividades propostas.

Tempo de estudo e traballo persoal
Estímanse un total de 112,5 horas (4,5 créditos ECTS) entre clases e traballo por parte do estudiante, incluíndo as do exame. Da cantidade total, 38 horas serán na aula, en forma de clases expositivas, interactivas ou de titoría de grupo.


Recomendacións para o estudo da materia
Recoméndase que os estudantes cursen simultaneamente a materia Enxeñería da Reacción Química.

Tendo en conta o papel clave de discusións construtivas sobre os contidos teóricos e a súa aplicabilidade na industria, considérase fundamental a asistencia á clase e a participación activa dos estudantes, para acadar os obxectivos da materia.

Observacións
Haberá dous grupos para esta materia, impartíndose en diferentes idiomas: un en galego, e o outro en inglés.