INGENIERIA BIOQUIMICA

Presentación del tema: "INGENIERIA BIOQUIMICA"— Transcripción de la presentación:

1 INGENIERIA BIOQUIMICA
Profesores: Rosa María Castro Garrido (prácticas) Alfonso Mazuelos (teoría, problemas y prácticas

2 CONTEXTO DE LA ASIGNATURA
INSTITUCIONAL CURRICULAR CONTEXTO DE LA ASIGNATURA PROFESIONAL PERSONAL

3 CONTEXTO INSTITUCIONAL
UNIVERSIDAD DE SEVILLA FACULTAD DE BIOLOGIA LICENCIATURA DE BIOQUIMICA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA ASIGNATURAS OPERACIONES DE MEZCLADO Y SEPARACION EN BIOTECNOLOGIA INGENIERIA BIOQUIMICA

4 CARACTER INTERDISCIPLINAR
CONTEXTO CURRICULAR TITULACION DE 2º CICLO (dos años de duración) LICENCIATURA DE BIOQUIMICA CARACTER INTERDISCIPLINAR - APLICACION DE LA QUIMICA A LA BIOLOGIA SISTEMAS BIOLOGICOS A NIVEL MOLECULAR - APLICACIONES TECNOLOGICAS DE LOS PROCESOS BIOQUIMICOS ACCESO: 1º CICLO BIOLOGIA FARMACIA MEDICINA QUIMICA VETERINARIA

5 6 CREDITOS = 4 CREDITOS TEORICOS + 2 CREDITOS PRACTICOS
PLAN DE ESTUDIOS (1999) CREDITOS TRONCALES OBLIGATORIOS OPTATIVOS LIBRE C. 144 75 6 48 15 PRIMER CURSO SEGUNDO CURSO BIOFISICA T BIOLOGIA CELULAR T ESTRUCTURA DE MACROMOLECULAS T BIOQUIMICA DE ALIMENTOS OP GENETICA MICROBIANA OP BIOQUIMICA VEGETAL OP TECNICAS INSTRUMENTALES APLICADAS AL ESTUDIODE MICROORGANISMOS OP EXPERIMENTACION BIOQUIMICA T INMUNOLOGIA T GENETICA MOLECULAR E INGENIERIA GENETICA T VIROLOGIA OP TOXICOLOGIA MOLECULAR OP OPERACIONES DE MEZCLADO Y SEPARACION EN BIOTECNOLOGIA OP BIOQUIMICA MEDIAMBIENTAL OP ENDOCRINOLOGIA OP 1º CUATRIMESTRE BIOSINTESIS DE MACROMOLECULAS Y REGULACION DEL METABOLISMO T BIOQUIMICA CLINICA Y PATOLOGIA MOLECULAR T BIOQUIMICA Y MICROBIOLOGIA INDUSTRIALES T ALIMENTOS: ELABORACION Y CONTROL OP BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOTECNOLOGIA DE PLANTAS OP NEUROQUIMICA OP BIOQUIMICA FARMACOLOGICA OP ENZIMOLOGIA T METODOLOGIA BIOQUIMICA T INGENIERIA BIOQUIMICA OB BASES BIOQUIMICAS DE LA NUTRICION OP METODOLOGIA DE BIOLOGIA CELULAR OP INTERPRETACION DE ESPECTROS DE COMPUESTOS ORGANICOS OP 2º CUATRIMESTRE 6 CREDITOS = 4 CREDITOS TEORICOS + 2 CREDITOS PRACTICOS

6 CONTEXTO PROFESIONAL BIOQUIMICO COMERCIAL ENSEÑANZA
EN: DPT. DE I+D DE INSTITUTOS DE INVESTIGACION, INDUSTRIAS, HOSPITALES, ETC. QUIMICA BIOLOGIA SALUD VISITADOR MEDICO Y FARMACEUTICO BIOQUIMICO COMERCIAL ENSEÑANZA ASESORIA DE RESIDUOS CONTROL DE CALIDAD, PRODUCCION Y ANALISIS EN INDUSTRIAS ESPECIALISTA HOSPITALARIO EN BIOQUIMICA CLINICA QUIMICAS, FARMACEUTICAS, ALIMENTARIAS, AGRICOLAS, GANADERAS, BIOTECNOLOGICAS, BIOMEDICAS, TRATAMIENTO Y GESTION DE AGUAS, ETC.

7 INGENIERIA BIOQUIMICA
CONTEXTO PERSONAL EDAD: AÑOS FORMACION INICIAL: HETEROGENEA FRUTO DE TRAYECTORIAS CURRICULARES DISTINTAS: BIOLOGIA FARMACIA QUIMICA MEDICINA VETERINARIA PARTICIPAN Y DIRIGEN SU APRENDIZAJE ALUMNADO INGENIERIA BIOQUIMICA PREDISPOSICION Y MOTIVACION: RECHAZO INICIAL (POR SUS CARENCIAS) EVOLUCION POSITIVA (APERTURA DEL CAMPO DE SUS ESPECTATIVAS LABORALES) CARENCIAS: REFERENTES INGENIERILES HERRAMIENTAS DE CALCULO, DIMENSIONES Y UNIDADES LEXICO PLANTEAMIENTOS ESCALA

8 OBJETIVOS CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES (SABER) ACTITUDINALES
(SABER HACER) ACTITUDINALES (APRENDER A SER)

9 OBJETIVOS CONCEPTUALES
QUE EL ALUMNO: Conozca el concepto, objeto, terminología básica, sistemática y principios teóricos de la Ingeniería Bioquímica. Sepa aplicar los conocimientos teóricos adquiridos sobre cinética de biocatalizadores en casos concretos del ámbito de la industria biotecnológica. Comprenda los métodos generales del diseño de biorreactores y los factores que inciden en la elección del equipo más adecuado. Conozca en líneas generales la importancia, problemática y esquemas básicos para la separación de productos biotecnológicos en aplicaciones industriales, y algunas de las operaciones básicas más comunes empleadas en ellas.

10 CONTENIDOS BLOQUE I: FENOMENOS DE TRANSPORTE
TEMA 1.- INTRODUCCION A LA INGENIERIA BIOQUIMICA. TEMA 2.- BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA. BLOQUE I: FENOMENOS DE TRANSPORTE TEMA 3.- FUNDAMENTOS DE FLUJO DE FLUIDOS. TEMA 4.- FUNDAMENTOS DE TRANSMISION DE CALOR. TEMA 5.- FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA DE MATERIA. BLOQUE II: CINETICA DE PROCESOS CATALIZADOS POR ENZIMAS Y CELULAS TEMA 6.- CINETICA DE CULTIVOS CELULARES. TEMA 7.- REACCIONES CATALIZADAS POR ENZIMAS Y CELULAS INMOVILIZADAS. BLOQUE III: BIORREACTORES TEMA 8.- OPERACION IDEAL DE BIORREACTORES. TEMA 9.- FLUJO NO IDEAL EN BIORREACTORES. TEMA 10.- AERACION DE FERMENTADORES. TEMA 11.- CONFIGURACIONES DEL BIORREACTOR. BLOQUE IV: OPERACIONES DE SEPARACION TEMA 12.- SECUENCIAS DE SEPARACION. TEMA 13.- OPERACIONES BASICAS.

11 TECNICAS DIDACTICAS CLASES DE TEORIA CLASES DE TUTORIAS PROBLEMAS
PRACTICAS DE LABORATORIO

12 CLASE DE TEORIA PLANIFICACION PRESENTACION
CON CARACTER FORMATIVO ADECUANDOLA AL ALUMNO INTENTANDO ESTIMULAR AL ALUMNO DE LO CONCRETO A LO ABSTRACTO PRESENTACION CREANDO ESPECTATIVAS FORMULANDO EJEMPLOS MOSTRANDO OBJETIVOS SITUANDOLA EN EL TEMA, BLOQUE TEMATICO Y ASIGNATURA O ASIGNATURAS TRANSFERENCIA DE LA INFORMACION DE FORMA SECUENCIAL (aprendizaje gradual) FIJANDO LOS CONTENIDOS (repeticiones y resúmenes) CON EJEMPLOS, ANALOGIAS Y MODELOS SINTESIS CONCLUSION DE TEMAS Y BLOQUES TEMATICOS FINAL DE LA CLASE

13 PROBLEMAS Fechas y horario? CINCO CLASES DE PROBLEMAS DE
2 HORAS DE DURACION FASES DE TRABAJO SUMINISTRAR LOS ENUNCIADOS DE LOS PROBLEMAS CON SUFICIENTE TIEMPO DE ANTELACION TEMATICA RESUMIR LOS CONCEPTOS TEORICOS RELATIVOS A LOS PROBLEMAS BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA CAMBIADORES DE CALOR CINETICA MICROBIANA OPERACIÓN IDEAL DE BIORREACTORES FLUJO NO IDEAL Y AERACION DE BIORREACTORES RESOLUCION DE PROBLEMAS EN ORDEN DE DIFICULTAD CRECIENTE MOSTRAR ESQUEMAS DE RESOLUCION COMUNES A PROBLEMAS DE UNA MISMA FAMILIA PROPONER NUEVOS CASOS A RESOLVER SIGUIENDO UN ORDEN DE DIFICULTAD CRECIENTE DATOS: - ENUNCIADO, TABLAS, GRAFICOS - RELACION INCOMPLETA, A COMPLETAR A PARTIR DE LAS FUENTES DE INFORMACION Fechas y horario?

14 A LOS REPETIDORES SE LES CONVALIDAN LAS PRACTICAS
FASES DE TRABAJO DOS PRACTICAS DE 5 HORAS DE DURACION CADA UNA EXPOSICION DE OBJETIVOS, PLAN DE TRABAJO Y COMPORTAMIENTO A SEGUIR EXPLICACION DE LOS PRINCIPIOS CIENTIFICOS Y EL PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA TEMATICA CAMBIADORES DE CALOR FLUJO NO IDEAL EN BIORREACTORES AERACION DE BIORREACTORES ENTREGA DE GUIONES Y BIBLIOGRAFIA PARA LA CONSULTA DE DATOS Y DUDAS EL ALUMNO REALIZA LA PRACTICA EN PRESENCIA DEL PROFESOR EL ALUMNO REALIZA UN INFORME CON FORMATO Y LENGUAJE TIPICO DE UNA PUBLICACION CIENTIFICA HORARIO: VIERNES DE 9:00 A 14:00 h A LOS REPETIDORES SE LES CONVALIDAN LAS PRACTICAS REUNION DEL PROFESOR CON EL ALUMNO PARA COMENTAR ASPECTOS DE LA EXPERIMENTACION Y REDACCION DEL INFORME

15 RELACION PROFESOR-ALUMNO
TUTORIAS TAREAS ASESORAMIENTO ACADEMICO DEL ALUMNO RESOLUCION DE DUDAS RELACION PROFESOR-ALUMNO AMBIENTE DISTENDIDO Y DE RESPETO MUTUO PROMOCION DE LA CONFIANZA Y REDUCCION DE LA INHIBICION ACEPTACION DE BUEN GRADO DE LA OPINION CRITICA DEL ALUMNO HORARIO?

16 MEDIOS Y RECURSOS DIDACTICOS
PIZARRA BIBLIOGRAFIA TRANSPARENCIAS MEDIOS Y RECURSOS DIDACTICOS ORDENADORES PRESENTACIONES CON ANIMACION

17 BIBLIOGRAFIA Atkinson, B.; Mavituna, F., "Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook", Sockton Press, Nueva York (1987) Bailey, J.E.; Ollis, D.F., "Biochemical Engineering Fundamentals", 2ª ed., McGraw‑Hill. Nueva York (1986) Bes, J. Y col., “Operational Modes of Bioreactors”, Butterworth Heinemann, Oxford (1992) Bu’Lock, J.E., Kristiansen, B., “Biotecnología Básica”, Acribia, Zaragoza, (1991) Coulson, J.M., Richardson, J.F., Backhurst, J.R., Haeker, J.H., “Ingeniería Química”; v.1 “Flujo de Fluidos, Transmisión de calor y Transferencia de Materia”, Reverté, Barcelona (1979). Doran, P.M., “Principios de Ingeniería de los Bioprocesos”, Acribia, Zaragoza, (1998) Fogler, H.S., “Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas” (3ª edición), Pearson Education México (2001) Gòdia, F.; López, J. (Eds.) “Ingeniería Bioquímica”. Síntesis (1998) Lee, J.M., “Biochemical Engineering”, Prentice Hall International, Englewood Cliffs (1992) Mijnbeek, G. Y col., “Bioreactor Design and Product Yield”, Butterworth Heinemann, Oxford (1992) Ratledge, C., Kristiansen , B., “Basic Biotechnology”, (2ª ed), Cambrigde University Press (2001) Van den Akker, Heijnen, J.J., Leach, C.K., Musse, R.F., “Bioprocess Technology: Modeling and Transport Phenomena” (Biotol Series), Butterworth-Heinemann (1992) Van’t Riet, K., Tramper, J., “Basic Bioreactor Design”, Marcel Dekker, New York (1991)

18 EVALUACION 1ª convocatoria en JUNIO, 2ª convocatoria en SEPTIEMBRE
Examen: TEORICO; preguntas de respuesta corta Materia de examen: clases teóricas, clases de problemas y clases de laboratorio Orientación aplicada PROBLEMAS; resolución de problemas Materia de examen: clases de problemas Informes sobre prácticas Nota: 85% EXAMEN (65% teoría, 20% problemas) 15% PRACTICAS Matizada por la participación e interés mostrado por el alumno en la asignatura

19 Web ct CONTACTO ALFONSO MAZUELOS ROJAS e-mail: mazuelos@us.es
Teléfono: Lugar: Departamento de Ingeniería Química Facultad de Química 1ª planta Laboratorio 2, puerta 105 B Web ct