•At kursusdeltagerne tilegner sig grundviden om de principper og
mekanismer, der har betydning for enzymkatalyserede procestrin og
reaktioner i industriel sammenhæng.
•At kursusdeltagerne får en detaljeret, kvantitativ forståelse af
de faktorer, som påvirker enzymkatalyserede reaktioner i
teknologiske anvendelser.
•At kursusdeltagerne bliver fortrolige med teori og praktisk
anvendelse af enzymkinetik og bliver i stand til at beregne
reaktionshastigheder, substratforbrug, produktdannelse,
reaktionsgrad samt nødvendig reaktionstid og enzymdosering for
realistiske industrielle enzymprocesser.
•At kursusdeltagerne bliver fortrolige med det ingeniørfaglige
grundlag, herunder skaleringsforhold og beslutningslogistik, ved
indførelsen af nye biokatalyserede reaktioner i industrielle
processer.
De faglige kompetencer sigter mod ansættelse i bioteknologiske,
farmaceutiske, fødevarerelaterede og agroindustrielle virksomheder
samt indenfor kemiteknisk og bioteknisk forskning.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Klassificere enzymer efter den kemiske reaktion de katalyserer
og kunne genkende samt navngive et begrænset antal enzymer med
særligt vigtige teknologiske anvendelser.
Beskrive principperne for anvendelse af henholdsvist opløste og
immobiliserede enzymer, batch reaktioner og reaktorsystemer samt
vurdere fordele og ulemper ved disse teknikker.
Beregne enzymers aktivitet, Vmax og Km udfra typiske datasæt
for enzymers reaktionshastighed mv.
Anvende Michaelis-Menten baserede kinetikudtryk, herunder
integrerede hastighedsudtryk til beregning af reaktionshastighed,
substratforbrug, produktdannelse, reaktionsgrad samt nødvendig
reaktionstid og enzymdosering for realistiske enzymreaktioner.
Beregne virkningen af temperatur- og pH ændringer på
stabiliteten af enzymer samt på hastigheden og udbyttet af
enzymkatalyserede reaktioner.
Beregne virkningen af inhibitorer på hastigheden og på udbyttet
af enzymkatalyserede reaktioner.
Analysere og vurdere eksperimentelle enzymkinetik data fra
videnskabelige artikler omhandlende teknologiske anvendelser af
enzymer.
Beskrive en række vigtige tekniske, industrielle
enzym-anvendelser og -processer.
Kursusindhold:
Kurset giver en grundig indføring i teori og praktisk anvendelse af
enzymkinetik med hovedvægt på kvantitative relationer for
enzymreaktioner i industrielle processer. Hovedtemaer er:
Enzymaktivitet, assays, katalytisk specificitet, høje grader af
substratomdannelse og reaktioner ved ekstreme reaktionsforhold.
Michaelis-Menten og non-Michaelis-Menten kinetik dækkes med fokus
på brug af kvantitative data og matematiske udtryk i autentiske
reaktioner og processer: mono-substrat-omdannelser,
depolymerisering, uopløselige substrater, immobiliserede enzymer.
Den kvantitative indflydelse af pH, temperatur, inhibitorer og
andre faktorer på reaktionshastigheder og enzymstabilitet behandles
indgående. Klassiske, nye samt innovative teknologiske anvendelser
af enzymer gennemgås. Reaktionerne beskrives ud fra de kemiske
stofgrupper, som transformeres, og ud fra typen af de industrielle
processer, som enzymerne anvendes i. Eksemplerne relateres til en
lang række forskellige industrielle anvendelser.
Bemærkninger:
Kurset kan med fordel suppleres med: 28247 Videregående
Enzymteknologi, som kan tages samtidig eller evt. i et senere
semester.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller
forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om
bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på
http://www.groendyst.dtu.dk
