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
enzymers kinetik og 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 bioteknisk og/eller kemisk procesteknisk forskning.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beregne enzymers aktivitet, Vmax og KM udfra typiske datasæt
for enzymers reaktionshastighed mv.
- Beregne og hermed forudsige 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. Forstå forskellige typer
inhibitorers kvantitative indvirkning på enzymkatalyserede
reaktioner.
- Anvende Michaelis-Menten baserede kinetikudtryk, herunder
integrerede hastighedsudtryk til beregning af reaktionshastighed,
substratforbrug, produktdannelse, reaktionsgrad samt nødvendig
reaktionstid og enzymdosering for realistiske enzymreaktioner.
- Analysere og vurdere eksperimentelle enzymkinetik data fra
videnskabelige artikler omhandlende teknologiske anvendelser af
enzymer.
- Beskrive en række vigtige tekniske, industrielle
enzym-anvendelser og -processer.
- Kvantificere enzymatiske depolymeriserings-reaktioner (f.eks.
modifikation af polysaccharider og polymerer), som ikke umiddelbart
følger Michaelis-Menten kinetik.
- Blive fortrolig med kvantitative termer til vurdering af
enzymatiske/biokatalyserede processer i en industriel kontekst og
opnå indblik i ingeniørfaglige beslutningskriterier vedrørende
biokatalyserede processer.
- Beskrive principperne for anvendelse af henholdsvist opløste og
immobiliserede enzymer, batch reaktioner og reaktorsystemer samt
vurdere fordele og ulemper ved disse teknikker.
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 Eksperimentel
Enzymteknologi, som kan tages samtidig eller evt. i et senere
semester. Hvis man ønsker at lave kandidatspecialet hos en af de
store bioteknologi virksomheder er det hensigtsmæssigt at have haft
dette kursus.
Sidst opdateret
02. maj, 2025