27246 Anvendt enzymteknologi og kinetik

2019/2020

Kursusinformation
Applied enzyme technology and kinetics
Engelsk
5
Kandidat
E3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Et ugentligt 4-timers skemamodul med forelæsninger, diskussioner af forskningsartikler, opgaveregning/​-gennemgang, og tema-rapportarbejde
13-uger
E3A, F3A
Skriftlig eksamen
Bedømmelse af en rapporteringsopgave som udføres undervejs i undervisningsperioden (40% af slutkarakter)samt en 4 timers skriftlig eksamen (60% af slutkarakter). Ifald kurset ikke bestås kan beståede delelementer inkluderes ved re-eksamination.
4 timer
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , ekstern censur
28246
27022. 27734/28140 , Bachelor i enten: Kemi og Teknologi; Bioteknologi; Teknisk Biomedicin; Sundhed og Produktion; Levnedsmiddel eller tilsvarende.
Anne S. Meyer , Lyngby Campus, Bygning 224, Tlf. (+45) 4525 2598 , asme@dtu.dk
27 Institut for Bioteknologi og Biomedicin
I studieplanlæggeren
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
Overordnede kursusmål
•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: 27247 Videregående Enzymteknologi, som kan tages samtidig eller evt. i et senere semester.
Sidst opdateret
03. maj, 2019