Programy nauczania sylabusy - II stopien BS
Transkrypt
Programy nauczania sylabusy - II stopien BS
PROGRAMY NAUCZANIA (SYLABUSY) STUDIA II STOPNIA SPECJALNOŚĆ: BIOTECHNOLOGIA STOSOWANA SEMESTR I PRZEDMIOTY OBOWIĄZKOWE: Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: METODOLOGIA PRACY DOŚWIADCZALNEJ Methodology of Experimental Work Dr hab. Wojciech Jagusiak Katedra Genetyki i Metod Doskonalenia Zwierząt, WHiBZ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 15/15 - - 3 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi do przedmiotu „Metodologia pracy doświadczalnej” są „Podstawy statystyki” oraz „Metodyka i analiza doświadczeń”, jako kursy z I stopnia studiów. Założenia i cel przedmiotu: Zaznajomienie słuchaczy z zasadami planowania i przeprowadzania doświadczeń. Studenci powinni także zdobyć umiejętność prawidłowego opracowania otrzymanych wyników i formułowania poprawnych wniosków. W trakcie ćwiczeń przeprowadzanych w ramach przedmiotu szczególny nacisk zostanie położony na zaznajomienie studentów z najważniejszymi pakietami statystycznymi. Metody dydaktyczne/nauczania: Ćwiczenia są prowadzone w pracowni komputerowej z wykorzystaniem podstawowych pakietów statystycznych SAS i Statistica. Wykład poprzedzający ćwiczenia jest z nimi ściśle powiązany i wprowadza studentów w omawiane zagadnienie. Kryteria oceny: Ocena umiejętności dobrania właściwego modelu statystycznego w zależności od zastosowanego układu doświadczenia. Ocena sprawności posługiwania się standardowym oprogramowaniem. Ocena zdolności właściwego interpretowania otrzymanych wyników i formułowania wniosków. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie pisemne przy komputerze. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów 1. Definicje i cele eksperymentu, jednostka eksperymentalna i czynnik doświadczalny. 2. Przedmiot badań, a problem badawczy, formułowanie hipotez badawczych, etapy procesu badawczego. 3. Planowanie eksperymentu: charakterystyka obiektu badań, ustalenie celu badań, wybór modelu doświadczenia, realizacja pomiarów, analiza danych i sformułowanie wniosków. 4. Techniki rejestracji i weryfikacji wyników, rozkład normalny i asymetria rozkładu, metody transformacji danych, problem obserwacji wykazujących ekstremalne odchylenia od średniej. 5. Błąd doświadczenia i czynniki na niego wpływające, powtórzenia i ich związek z błędem doświadczenia, czynniki określające minimalną liczbę powtórzeń. 6. Metody ograniczania błędu doświadczenia: model eksperymentu, wykorzystanie współzmiennych, wielkość jednostki eksperymentalnej, ujednolicenie technik doświadczalnych, randomizacja. 7. Próba doświadczalna i kontrolna. Próba ślepa i podwójnie ślepa. Modele liniowe obserwacji dla doświadczeń w układzie dwóch grup. 8. Kontrola błędu w doświadczeniach z dwiema próbami. Statystyczna analiza wyników w doświadczeniach dwugrupowych. 9. Analiza wariancji, jej istota i cele. Efekty stałe i losowe. 10. Doświadczenia jednoczynnikowe w układzie trzech lub więcej grup. Kontrasty ortogonalne i porównania wielokrotne. 11. Modele dwuczynnikowe, interakcja, problem transformacji danych dla modeli dwuczynnikowych. 12. Współzależność między zmiennymi. Analiza regresji liniowej i nieliniowej. Regresja wielokrotna. 13. Metody nieparametryczne, rożnice między grupami zależnymi i niezależnymi, współzależność między zmiennymi. 14. Przygotowanie danych do publikacji. Piśmiennictwo dotyczące przedmiotu badań dostępne źródła i bazy danych, analiza zasobów bibliotecznych. 15. Komputerowe wspomaganie obliczeń. Porównanie najbardziej dostępnych pakietów statystycznych Razem 1. 2. 3. 4. 5. 6. Tematyka ćwiczeń Przypomnienie podstawowych wiadomości ze statystyki matematycznej (próba, populacja, średnia, wariancja). Hipotezy statystyczne. Zagadnienia związane z weryfikacją hipotez. Planowanie doświadczeń. Układy doświadczeń. Techniki wykonywania doświadczeń. Metody nieparametryczne (Test znaku, Wilcoxona, Wilcoxona-MannaWhitneya", Współczynnik korelacji rangowej Spearmana) "Chi kwadrat". Testy zgodności i niezależności Testy istotności w populacjach o rozkładzie normalnym. Przedziały ufności dla parametrów rozkładu cechy w populacji Godz. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 Godz. 1 1 1 1 1 1 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Analiza wariancji w układzie jednoczynnikowym. Komponenty wariancji. Układ hierarchiczny. Analiza wariancji w układzie hierarchicznym i szacowanie komponentów wariancji. Porównania wielokrotne. Układy kwadratu łacińskiego i bloków losowanych. Analiza Układ dwuczynnikowy z interakcją. Korelacja i regresja. Analiza wariancji z regresją, Analiza kowariancji Przygotowanie danych do publikacji. Zasady poprawnego konstruowania tabel i wykresów. Zaliczenie przedmiotu Razem 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 Literatura podstawowa: 1. Regina Elandt. „Statystyka matematyczna w zastosowaniu do doświadczalnictwa zootechnicznego” 2. Robert G.D. Steel, James H. Torrie. „Principles and procedures of statistics. A biometrical approach”. 3. Bolesław Żuk. „Biometria Stosowana” 4. Łomnicki Adam. „Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników” Literatura uzupełniająca: 1. Wanda Olech, Mateusz Wieczorek. „Zastosowanie metod statystyki w doświadczalnictwie zootechnicznym” Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: EKOFIZJOLOGIA ROŚLIN Ecophysiology of plants Prof. dr hab. Janusz Kościelniak, prof. dr hab. Marcin Rapacz, Dr inż. Ewa Sitek, dr Piotr Stolarczyk Katedra Fizjologii Roślin – WR-E, Katedra Botaniki i Fizjologii Roślin - WO , 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne, ćwiczenia terenowe Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 15/15 - - 2 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wymagane są kursy podstawowe z zakresu fizyki (biofizyki), fizjologii roślin, matematyki, które przygotują studenta do poszerzenia wiedzy. Założenia i cel przedmiotu: Przedmiot obejmuje zagadnienia związane ze złożonością powiązań pomiędzy roślinami wyższymi a warunkami środowiska do których zaadaptowały się one w toku ewolucji. Słuchacze zapoznają się też z zagrożeniami dla bioróżnorodności szaty roślinnej wynikające ze zmian środowiskowych. Wprowadzone też zostaną podstawowe pojęcia z zakresu ekologii oraz interakcji biotycznych pomiędzy organizmami. W części ćwiczeniowej poznają podstawowe techniki stosowane w ekofizjologii roślin oraz zapoznają się z szerokim wachlarzem adaptacji środowiskowych występujących w świecie roślin. Nabyte umiejętności pozwolą studentom na przewidywanie skutków ingerencji w warunki siedliskowe w odniesieniu do wzrostu i rozwoju roślin oraz skutków związanej z możliwościami współczesnej biotechnologii, jak i klasycznej hodowli roślin ingerencji w cechy adaptacyjne roślin dla funkcjonowania środowisk ich życia. Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem metody nauczania jest prowadzenie pomiarów przez studenta w połączeniu z samodzielnym przygotowaniem teoretycznym oraz wykłady. Kryteria oceny: Zaliczenie ćwiczeń odbywa się na podstawie sprawozdań w których studenci mają zinterpretować obserwowane zależności czy przystosowania. Egzamin pisemny ma formę testu jednokrotnego wyboru obejmującą zagadnienia poruszane na wykładach. Ocenę pozytywną uzyskuje się jeżeli prawidłowo odpowie się na co najmniej 50% pytań. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 Tematyka wykładów Godz. Podstawowe pojęcia ekologiczne: osobnik, populacja, biocenoza, biotop, 2 ekosystem, biom, biosfera. Produkcja pierwotna i wtórna ekosystemów oraz zależności pokarmowe (łańcuchy i sieci troficzne) Czynniki abiotyczne i biotyczne wpływające na organizmy żywe. Adaptacje 2 organizmów do środowiska. Interakcje biotyczne: symbioza, pasożytnictwo, konkurencja, drapieżnictwo, amensalizm, komensalizm, allelopatia Charakterystyka wybranych biomów kuli ziemskiej. Najważniejsze zagrożenia 2 bioróżnorodności (fragmentacja siedlisk, inwazje biologiczne) Ekologiczna rola promieniowania słonecznego. Promieniowanie i 2 produktywność roślin. Stosunki cieplne w środowisku Bilans wody w siedlisku. Gospodarka wodna roślin. Ekologiczne typy 2 gospodarki wodnej Ekologiczne funkcje różnych czynników: pH, CO2, pokarmy mineralne, 2 zasolenie gleb Współdziałanie czynników środowiska 3 Razem 15 Tematyka ćwiczeń Godz. Wpływ temperatury, oświetlenia i CO2 na intensywność wymiany gazowej C3 i 2 C4 Wykazanie zależności przepływu strumieni energii przez PSII od wybranych 2 czynników stresowych Wpływ światła, temperatury i azotu w na syntezę chlorofilu a i b w liściach 2 Wpływ następczy niskiej temperatury na asymilację CO2 gatunków wrażliwych 2 i odpornych 2 Wpływ suszy glebowej na gospodarkę wodną roślin Ćwiczenia terenowe (Krakowski Ogród Botaniczny) 5 Zapoznanie się z kolekcjami roślin i przystosowaniami do zróżnicowanych środowisk (rośliny górskie, rośliny mięsożerne, rośliny wodne, epifity, paprocie, kaktusy, sagowce, palmy – typy pokroju, tropikalne rośliny użytkowe, storczyki) Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Fitter H.E., Hay R.K.M. (red.) Environmental physiology of plants. Academic Press, Londyn, 2001. 2. Górecki R., S. Grzesiuk (red.). 2002. Fizjologia plonowania roślin, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn. 3. Kreeb K., 1979. Ekofizjologia roślin. PWN, Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Starck Z., Chołuj D., Niemyska B., 1995. Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska, Wyd. SGGW, Warszawa. 2. Zurzycki J., Michniewicz M. (red.) 1985. Fizjologia roślin, PWRiL, Warszawa Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: EKONOMIKA W BIOTECHNOLOGII ECONOMICS OF BIOTECHNOLOGY Dr inż. Bronisław Brzozowski Zakład Ekonomiki i Organizacji Rolnictwa, WR-E 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 15/0 - - 2 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są; Ekonomia, Organizacja współczesnego społeczeństwa, Socjologia z elementami psychologii społecznej, Etyka w biotechnologii, Ekonomika produkcji a także Podstawy prawa. Zaliczenie któregokolwiek z tych przedmiotów spełnia zakres wymagań wstępnych. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami ekonomiki rolnictwa i rachunku ekonomicznego ze szczególnym uwzględnieniem ekonomiki technologii produktów otrzymywanych za pomocą czynników biologicznych. Przeprowadzone zostaną przykładowe kalkulacje kosztów i efektów ekonomicznych; produkcji roślinnej i zwierzęcej, produkcji pasz w systemach tradycyjnych i przy uprawie roślin genetycznie modyfikowanych, produkcji biopaliw, utylizacji odpadów. Metody dydaktyczne/nauczania: Biotechnologia to relatywnie nowa dziedzina nauki zajmująca się otrzymywaniem produktów za pomocą czynników biologicznych, tj. mikroorganizmów, wirusów, komórek zwierzęcych oraz substancji pozakomórkowych. Studenci poznawać będą podstawy ekonomiki, funkcjonowanie agrobiznesu oraz podstawy rachunku ekonomicznego ze szczególnym uwzględnieniem kosztów wytwarzania i stosowania w gospodarce rolnej produktów biotechnologii. Zajęcia prowadzone są w formie wykładów, podczas których realizowane są elementy teoretyczne zaplanowanego materiału z jednoczesnym ukazaniem rachunku kosztów i przychodów wybranych technologii. Kryteria oceny: Obecność na zajęciach + zaliczenie pisemne i ustne . Forma i warunki zaliczenia: Uzyskanie pozytywnej oceny z zaliczenia pisemnego i ustnego. Treści programowe przedmiotu: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Tematyka wykładów: Godz. Rozwój nauk ekonomiczno-rolniczych z umiejscowieniem ekonomiki 2 nowych technologii (biotechnologii). Funkcje ekonomiczno-społeczne rolnictwa – znaczenie rolnictwa jako działu gospodarki narodowej ze szczególnym uwzględnieniem produkcji biotechnologicznej. Rynek jako instrument kształtowania się cen na środki produkcji i produkty 2 rolne, oraz sprzyjania postępowi we wdrażaniu nowych tańszych technologii – podstawowe prawa rynkowe, Rachunek ekonomiczny jako instrument podejmowania decyzji, kategorie 2 kosztów i dochodów dla celów kalkulacji porównawczych technologii tradycyjnych i z wykorzystaniem osiągnięć biotechnologii, Ekonomiczne i organizacyjne aspekty produkcji roślinnej z wykorzystaniem 2 odmian GMO, Kalkulacja ekonomiczna produkcji i spasania pasz z roślin genetycznie 2 zmodyfikowanych, Ekonomiczne i organizacyjne aspekty produkcji biogazu i biopaliw, 2 Koszty i opłacalność utylizacji ścieków w oczyszczalniach przydomowych 2 Zaliczenie pisemne 1 Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Zięba S. 2009, Ekonomiczne i społeczne aspekty biotechnologii w Unii Europejskiej i w Polsce. Wyższa Szkoła Ekonomiczna, Warszawa, 2. Ligus M. 2010, Efektywność inwestycji w odnawialne źródła energii – analiza kosztów i korzyści, CEDEWU. Pl, Wydawnictwa fachowe, Warszawa, 3. Kapusta F. 2008, Agrobiznes, Difin, Warszawa, 4. Bednarski L. i inni, 1996, Analiza ekonomiczna przedsiębiorstwa, AE we Wrocławiu, Ze względu na brak jednolitego podręcznika z tego zakresu wykorzystywane będą publikacje naukowe dotyczące treści wykładanego przedmiotu. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: PRAWO PATENTOWE Patent Law Mgr Anna Górska spoza uczelni, Kancelaria Patentowa Anna Górska 15 h wykładów Wykłady Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 15/0 - - 1 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Podstawowa znajomość języka angielskiego, niemieckiego lub francuskiego. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie z głównymi zasadami prawa patentowego oraz organizacją ochrony patentowej na świecie, a także wykształcenie podstawowych umiejętności czytania literatury patentowej oraz pozyskiwania informacji patentowej z wykorzystaniem baz dostępnych w Internecie. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia prowadzone będą w formie wykładów z prezentacją multimedialną. Kryteria oceny: Obecność na wykładzie. Praca pisemna obejmująca: 1) tłumaczenie noty bibliograficznej publikacji patentowej, 2) wyjaśnienie znaczenia 3 (trzech) pojęć, 3) odpowiedź na pytanie otwarte. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na ocenę. Warunkiem zaliczenia obecność na wykładzie oraz pozytywna ocena pracy pisemnej. Treści programowe przedmiotu: L.p 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Tematyka wykładów: Godz. Przedmiot prawa patentowego – pojęcie własności przemysłowej, 1 podstawowe definicje, zasada terytorialności praw własności intelektualnej. Geneza i rozwój prawa patentowego – geneza i ewolucja ochrony 1 patentowej, teorie uzasadniające ochronę patentową i ocena jej gospodarczego znaczenia. Światowy system ochrony patentowej – umowy międzynarodowe 1 administrowane przez WIPO, patent europejski i Europejski Urząd Patentowy, patent wspólnotowy. Przedmiot prawa patentowego – pojęcie wynalazku, wynalazki 1 niepodlegające patentowaniu, przesłanki zdolności patentowej, rodzaje wynalazków. Szczególne zasady ochrony patentowej produktów leczniczych 1 i wynalazków biotechnologicznych. Wzór użytkowy. 1 Status prawny twórcy i innych podmiotów uprawnionych. 1 Postępowanie o udzielenie patentu na wynalazek przed Urzędem 1 Patentowym RP. Postępowanie o udzielenie patentu na wynalazek przed Europejskim 1 Urzędem Patentowym. Międzynarodowe zgłoszenie wynalazku w trybie Porozumienia 1 o Współpracy Patentowej (PCT). Transfer technologii – umowy dotyczące praw wyłącznych. 1 Korzystanie z literatury patentowej cz. 1 – struktura publikacji, Międzynarodowa Klasyfikacja Patentowa, rodzaje badań patentowych, 1 bazy patentowe Urzędu Patentowego RP. Korzystanie z literatury patentowej cz. 2 – zagraniczne bazy patentowe 1 ESPACENET, RegisterPlus, Patentscope, bazy urzędów krajowych. Inne prawa własności intelektualnej (podstawowe pojęcia) cz. 1 – znaki 1 towarowe, wzory przemysłowe, oznaczenia geograficzne, topografie układów scalonych. Inne prawa własności intelektualnej (podstawowe pojęcia) cz. 2 – prawo 1 autorskie i prawa pokrewne, zwalczanie nieuczciwej konkurencji. Razem 15 Literatura podstawowa: 1. USTAWA z dnia 30 czerwca 2000 r. Prawo własności przemysłowej (tekst jednolity: Dz.U. z 2001 r. Nr 49 poz. 508 z późniejszymi zmianami) 2. Michał du Vall, Prawo patentowe, Wolters Kluwer, Warszawa 2008 3. Ewa Nowińska, Urszula Promińska, Michał du Vall, Prawo własności przemysłowej, LexisNexis, Warszawa 2010 Literatura uzupełniająca: 1. USTAWA z dnia 16 kwietnia 1993 r. o zwalczaniu nieuczciwej konkurencji (Dz.U. Nr 47 poz. 211 z późniejszymi zmianami) 2. USTAWA z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych (tekst jednolity: Dz.U. z 2000 r. Nr 80 poz. 904 z późniejszymi zmianami) 3. KONWENCJA PARYSKA o ochronie własności przemysłowej z dnia 20 marca 1883 r., zmieniona w Brukseli dnia 14 grudnia 1900 r., w Waszyngtonie dnia 2 czerwca 1911 r., w Hadze dnia 6 listopada 1925 r., w Londynie dnia 2 czerwca 1934 r., w Lizbonie dnia 31 października 1958 r. Sztokholm.1967.07.14. (Dz. U. z dnia 24 marca 1975 r.) 4. UKŁAD o współpracy patentowej sporządzony w Waszyngtonie dnia 19 czerwca 1970 r., poprawiony dnia 2 października 1979 r. i zmieniony dnia 3 lutego 1984 r. (Dz. U. z 1991 r. Nr 70, poz. 303 + załącznik) 5. KONWENCJA o udzielaniu patentów europejskich (Konwencja o patencie europejskim), sporządzona w Monachium dnia 5 października 1973 r., zmieniona aktem zmieniającym artykuł 63 Konwencji z dnia 17 grudnia 1991 r. oraz decyzjami Rady Administracyjnej Europejskiej Organizacji Patentowej z dnia 21 grudnia 1978 r., 13 grudnia 1994 r., 20 października 1995 r., 5 grudnia 1996 r. oraz 10 grudnia 1998 r., wraz z Protokołami stanowiącymi jej integralną częścią (Dz. U. z 2004 r. Nr 79, poz. 737) oraz Akt z dnia 29 listopada 2000 r. rewidujący Konwencję o udzielaniu patentów europejskich, sporządzoną w Monachium dnia 5 października 1973 r. (Dz. U. z 2007 r. Nr 236, poz. 1736) Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: OCENA RYZYKA WYKORZYSTANIA ANALIZ MOLEKULARNYCH Determination molecular analysis risk. Prof. dr hab. Krystyna Koziec Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt, WHiBZ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 15/15 - - 2 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi będą Fizjologia człowieka i zwierząt. Fizjologia i patomorfologia komórki. Podstawowe wiadomości z zakresu analiz molekularnych, cytogenetyki, histologii. Założenia i cel przedmiotu: Diagnostyka molekularna należy do najbardziej dynamicznie rozwijających się działów biologii i medycyny. Zapotrzebowanie na nowe testy diagnostyczne dla wielu chorób genetycznych, nowotworowych i wykrywania patogenów jest ogromne. Jednak ze względu na różnorodność technik, trudno jest ocenić zarówno powtarzalność jak i rzetelność poszczególnych analiz. Stąd też istnieje potrzeba opracowania zasad wyboru odpowiednich metod do zastosowania w warunkach in vivo i in vitro różnych badań. Należy także podkreślić sposoby oceny bezpieczeństwa i ryzyka każdej analizy z punktu widzenia zagrożenia biologicznego dla badacza, ale także dla odpowiedniej diagnostyki stanu fizjologicznego i patologicznego. Student kończący kurs będzie miał szczegółową wiedzę o możliwościach wyboru analizy jak i o właściwej interpretacji uzyskanych wyników. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykład wzbogacony ilustracyjnie przy użyciu Power Point, dyskusja w zakresie omawianego tematu, studenci samodzielnie wykonują analizy w laboratoriach, demonstracja każdej analizy na początku ćwiczeń laboratoryjnych. Kryteria oceny: Zaliczenie pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów: Godz. 1. Ocena ryzyka biologicznego i interpretacyjnego analiz molekularnych 2 2. Podstawy interpretacji fizjologicznej i patologicznej wyników 2 3. Wybór metod do oceny markerów chorób nowotworowych 2 4. Ocena metod analitycznych stosowanych w chorobach autoimmunologicznych 2 5. Ocena metod używanych do diagnozowania chorób o podłożu mutacji genowych 2 6. Porównanie metod alternatywnych 2 7. Zasady weryfikacji wyników analiz molekularnych 2 8. Zaliczenie kursu 1 Razem 15 Tematyka ćwiczeń: Charakterystyka różnych modeli badawczych. Wybór odpowiedniego materiału do analizy Wybór wiarygodnej i bezpiecznej metody analizy markerów nowotworowych Zastosowanie analizy polimorfizmu DNA w badaniach pokrewieństwa Diagnostyka chorób pionowych metodą Western blot Ocena ryzyka wykorzystania wyników nieodpowiedniej analizy molekularne Zaliczenie ćwiczeń Godz. 2 3 3 3 3 1 Razem 15 Literatura podstawowa: 1. „Biologia molekularna w medycynie”, opracowanie zbiorowe Jerzy Bal, PWN 2006. Literatura uzupełniająca: 2. „Biologia molekularna. Krótkie wykłady”, P. C. Turner i wsp. Redakcja Zofia Szwejkowska-Kulińska, PWN 2007. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: DOSKONALENIE ROŚLIN UPRAWNYCH I LEŚNYCH Cultivated and forest plants improvement Dr hab. Halina Góral, dr hab. Dariusz Grzebelus, Prof. dr hab. Janusz Sabor Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa – WR-E, Katedra Genetyki, Hodowli i Nasiennictwa - WO, Katedra Nasiennictwa, Szkółkarstwa i Selekcji Drzew Leśnych - WL 45 h wykładów / 30 h ćwiczeń Rodzaj zajęć: Status zajęć: Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne, ćwiczenia terenowe Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 45/30 - - 7 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Genetyka ogólna: znajomość podziałów jądra komórkowego, podstaw genetyki mendlowskiej, współdziałania genów, dziedziczenia cech ilościowych i sprzężonych, rodzajów mutacji i sposobów ich powstawania oraz podstaw dziedziczenia w populacjach (frekwencja alleli i genotypów, równowaga genetyczna).Biologia molekularna: znajomość struktury i funkcji DNA i białek enzymatycznych (nukleazy, polimerazy) oraz podstawowych technik wykorzystywanych w badaniach DNA. Genomika: znajomość elementów struktury genomów roślinnych i ich funkcji. Markery molekularne: znajomość metod identyfikacji polimorfizmów DNA oraz sposobów ich interpretacji. Założenia i cel przedmiotu: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z podstawami tworzenia odmian roślin uprawnych i drzew leśnych. Przedmiot obejmuje wiadomości dotyczące osiągnięć hodowlanych, genetycznych podstaw hodowli, gromadzenia, indukowania i wykorzystania zmienności genetycznej, konwencjonalnych metod hodowli roślin samo- i obcopłodnych oraz rozmnażanych wegetatywnie, hodowli heterozyjnej oraz kierunków ulepszania różnych cech roślin użytkowych. Zapoznaje się także studentów ze współczesnymi technikami biotechnologicznymi ułatwiającymi hodowlę oraz diagnostyką molekularną roślin. Metody dydaktyczne/nauczania: Tematyka ćwiczeń obejmuje rozwiązywanie zadań z zakresu systemów kojarzenia (kojarzenie losowe, inbred), analizę dziedziczenia cech jakościowych i ilościowych (szacowanie odziedziczalności, przewidywanie reakcji na selekcję) i zmian frekwencji alleli i genotypów w wyniku różnych metod selekcji. Studentów zapoznaje się także z technikami hodowlanymi (kastracja, krzyżowanie, siew, bonitacja, doświadczenia hodowlane) i sposobami oceny zróżnicowania genetycznego oraz identyfikacji materiałów hodowlanych i odmian metodami molekularnymi. Studenci zapoznają się ponadto z metodami konstrukcji map sprzężeń, identyfikacji sprzężeń marker DNA – cecha użytkowa i selekcją MAS. Kryteria oceny: Egzamin pisemny – test, zaliczenie z ćwiczeń – kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 Tematyka wykładów Godz. Wiadomości wprowadzające: hodowla roślin jako nauka, działalność 1 praktyczna i współczesny etap ewolucji roślin uprawnych, pojęcie odmiany rolniczej Genetyczne podstawy hodowli roślin: biologia kwitnienia roślin uprawnych, 4 przystosowania do sposobu rozmnażania, genetyka roślin samo- i obcopłodnych, podstawowe typy populacji hodowlanych – struktura genetyczna, celowość i sposoby haploidyzacji roślin, cechy jakościowe i ilościowe, sposoby działania genów, odziedziczalność Gromadzenie, generowanie i wykorzystanie zmienności roślin: materiał 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 wyjściowy do hodowli, ochrona zasobów genowych, wykorzystanie kultur in vitro krzyżowanie form genetycznie oddalonych, indukowanie allopoliploidów 4(pszenżyto), somatyczna hybrydyzacja, otrzymywanie i wykorzystywanie mutacji genowych i genomowych (odmiany poliploidalne), wykorzystanie form transgenicznych, wykorzystanie zmienności somaklonalnej Selekcja w hodowli roślin: konwencjonalne procedury selekcyjne, selekcja u poliploidów, dihaploidy selekcja w kulturach in vitro Wytwarzanie nowych odmian i hodowla zachowawcza: własności pierwszego (F1) i dalszych pokoleń mieszańców, programy hodowlane z uwzględnieniem sposobu rozmnażania roślin, hodowla zachowawcza Wykorzystanie zjawiska heterozji: utrwalenie genotypu (chów wsobny, podwojone haploidy), ogólna i swoista wartość kombinacyjna, dystans genetyczny, metody mierzenia, wytwarzanie nasion mieszańcowych (kastracja, męska sterylność, samoniezgodność, linie żeńskie, systemy sztuczne), ekonomiczne aspekty wykorzystania heterozji, znaczenie odmian heterozyjnych w rolnictwie Kierunki hodowli roślin uprawnych: plon i jakość plonu, odporność na choroby i szkodniki, odporność na niekorzystne warunki środowiska Postęp w wyniku hodowli: postęp biologiczny w produkcji roślinnej, rola i przykłady osiągnięć hodowli roślin w Polsce i w świecie Hodowla wspomagana markerami: mapy genetyczne, konstrukcja i wykorzystanie, markery cech monogenicznych, loci cech ilościowych (QTL), mapowanie asocjacyjne, diagnostyka molekularna w hodowli roślin Zmienność wewnątrzgatunkowa: przyczyny historyczne i genetyczne zmienności, zmienność ciągła i ekotypowa, fitogeografia, historia genetycznej zmienności drzew leśnych, paleobotanika, analiza pyłkowa, zasięgi występowania gatunków, migracje, dryf genetyczny, efektywna wielkość populacji, efekt „szyjki butelki”, efekt założyciela, rasy drzew, odmiany, krzyżówki, mutanty Podstawy genetyki populacyjnej drzew leśnych: genetyka populacyjna, częstość alleli i genotypów, prawo Hardy – Weinberga, czynniki zmieniające genetyczną równowagę w drzewostanie, dziedziczność a środowisko zewnętrzne Podstawy genetyki populacyjnej drzew leśnych: selekcja naturalna i sztuczna, adaptacja do warunków środowiska, modyfikacje, plastyczność, konkurencja i kooperacja, rekombinacje, heterozja, sąsiedztwo, izolacja i dryf genetyczny, chów wsobny, selekcja populacyjna i indywidualna, selekcja pozytywna i negatywna, różnica selekcyjna i zysk selekcyjny, intensywność selekcji, odziedziczalność Podstawy genetyki molekularnej: wykorzystanie markerów genetycznych: izoenzymowych, terpenowych oraz genetycznych typu RAPD, AFLP, PCRRFLP do identyfikacji populacji i genotypów wybranych gatunków drzew leśnych, markery mikrosatelitarne DNA, transgenika: izolowanie genów, konstrukcje genowe, metody wprowadzania genów, selekcja i charakterystyka drzew transgenicznych (GMO) Biologia i technika rozmnażania drzew leśnych: rozmnażanie wegetatywne, technika rozmnażania wegetatywnego, rozmnażanie generatywne, fizjologiczne podstawy zawiązywania się kwiatów, żywotność i rozprzestrzenianie się pyłku, zapylenie, zapłodnienie, stadia rozwoju owoców i nasion, okres spoczynkowy, 3 3 4 2 2 6 4 2 4 2 3 sposoby oceny kwitnienia i owocowania, kwalifikowana baza nasienna, techniki przechowywania nasion, technologie produkcji sadzonek Razem 45 1 Tematyka ćwiczeń Genetyczne skutki samopłodności, obliczanie frekwencji homozygot i heterozygot w kolejnych pokoleniach inbredu, pojęcie linii 2 Obliczanie frekwencji alleli i genotypów w populacjach kojarzących się losowo 2 3 Szacowanie współczynnika odziedziczalności (h2) na podstawie krzyżowań pojedynczych i za pomocą czynnikowego układu krzyżowań Reakcja na selekcję, średnia wartość cechy w pokoleniu potomnym w zależności od wartości współczynnika odziedziczalności 3 Selekcja u roślin samopylnych, struktura genetyczna odmian Selekcja u roślin obcopylnych, struktura genetyczna odmian Skuteczność selekcji u diploidów i poliploidów Techniki hodowlane – izolacja, kastracja, krzyżowanie Techniki hodowlane – poletka, siew, bonitacja, doświadczenia i rozmnożenia Zapoznanie studentów z listą odmian rolniczych i warzywnych Ocena zróżnicowania genetycznego materiałów hodowlanych w oparciu o polimorfizm SSR 12 Identyfikacja sprzężeń marker – cecha użytkowa, konstruowanie genetycznych map sprzężeń 13 Diagnostyka molekularna, identyfikacja odmian metodami molekularnymi Razem 1 1 1 2 1 1 6 4 5 6 7 8 9 10 11 Godz. 2 1 6 3 30 Literatura podstawowa: 1. Giertych M. Doskonalenie składu genetycznego populacji drzew leśnych. Wyd. SGGW Warszawa, 1989. 2. Malepszy S. (red.). Biotechnologia roślin. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009. 3. Michalik B. (red.). Hodowla roślin z elementami genetyki i biotechnologii. PWRiL. Poznań, 2009. 4. Sabor J.(red.). Elementy genetyki i hodowli selekcyjnej drzew leśnych. Wyd. CILP, Warszawa, 2006. 5. Simmonds N.W. Podstawy hodowli roślin. PWR i L, Warszawa, 1987. 6. Wright J.W. Introduction to Forest Genetics. Academic Press. New York, San Francisco, London, 1976. Literatura uzupełniająca: 1. Allard R.W., Principles of plant breeding. J. Wiley & sons, INC. New York, 1999. 2. Acquaah G. Principles of plant genetics and breeding. Blackwell Publishing, 2007. 3. Freeland J.R., Ekologia molekularna. PWN. Warszawa 2008 4. Mądry W. Podstawy matematyczne genetyki populacji. W: Genetyka dla rolników. Fundacja Rozwój SGGW, Warszawa, 2000. 5. Michalik B., Podstawy hodowli roślin ogrodniczych. AR w Krakowie, 1997. 6. Michalik B. (red.), Zastosowanie metod biotechnologicznych w hodowli roślin. Drukrol, Kraków, 1996. 7. Pehlman J.M., Sleper D.A. Breeding field crops. Iowa State University Pres / Ames, 1995. 8. Polak - Berecka M. Genetyka populacyjna drzew leśnych. Przewodnik do ćwiczeń z genetyki molekularnej. Wyd. AR w Krakowie, 2006. 9. Sabor J. Nasiennictwo, szkółkarstwo i selekcja drzew leśnych. Cz. III. Podstawy selekcji drzew. Wyd. AR Kraków, 2000. 10. Tarkowski Cz. Genetyka, hodowla roślin i nasiennictwo. Wydawnictwo AR w Lublinie, 1995. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: SEMINARIUM Seminar Prof. dr hab. Henryk Kołoczek Katedra Biochemii - WO 30 h wykładów Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 30/0 - - 2 - - Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Prezentacje studentów dotyczyły prac inżynierskich i merytoryczny zakres prezentacji związany był z różnorodną tematyką biotechnologiczną realizowaną w końcowym okresie studiów I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Seminarium ma na celu przygotowanie studentów do prezentacji multimedialnej treść naukowych związanych z przyszłą pracą magisterską. Szczegółowej ocenie podlega forma prezentacji oraz treści merytoryczne. Metody dydaktyczne/nauczania: Multimedialna prezentacja studentów w PowerPoint, dyskusja studentów na temat prezentacji: forma, jasność przekazu, atrakcyjność, znaczenie badań w praktyce. Materiałem odniesienia co do formy i stylu prezentacji były materiały wykładowców w j. angielskim z Oxford University. Materiały dotyczyły w części I poprawnej prezentacji w aspekcie formy i stylu, w części II – najczęściej popełnianych błędów. Prowadzący wskazywał na eksponowanie treści merytorycznych, które stanowiły novum pracy oraz dokumentowanie literaturowe metod i hipotez będące wstępem do pracy. Kryteria oceny: Prezentacja wyników badań zawartych w pracy. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na ocenę. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 Tematyka seminarium Godz. I zajęcia - prelekcje zaproszonych Gości dotyczące możliwości wykonywania 10 prac magisterskich w jednostkach Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. II zajęcia: Prezentacja materiału Oxford University Press - 2008, w formie 10 video ilustrującego techniki i formy wystąpień prelegentów – przykłady poprawnych prezentacji oraz najczęściej popełniane błędy III zajęcia: prezentacje studentów, których praca magisterska będzie 5 kontynuacja prac inżynierskich – po wystąpieniach wspólna ocena ze 4 szczególnym zwróceniem uwagi na uchybienia co do formy i stylu. IV- XIV zajęcia – kontynuacja prezentacji studentów - zmiana formy oceny wystąpień studentów (poufna ocena prelegenta przez słuchających i przekazywanie wspólnej oceny przez wybranego studenta prelegentowi wraz z uzasadnieniem, dyskusja nad ocena w razie rozbieżności oceny przez Prowadzącego i studentów, dyskusja nad wystąpieniami i podkreślenie elementów nieformalnych (prezencji osobistej, technik psychologicznych w celu utrzymania uwagi słuchających oraz dyscyplinujących audytorium). Po każdej prelekcji krótkie uwagi Prowadzącego dotyczące zwartości przekazu merytorycznego Razem 5 30 SEMESTR II PRZEDMIOTY OBOWIĄZKOWE: Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ZARZĄDZANIE JAKOŚCIĄ W BIOTECHNOLOGII Quality management in Biotechnology Dr hab. inż. Piotr Gębczyński Katedra Surowców i Przetwórstwa Owocowo-Warzywnego, WTŻ 15 h wykładów Wykłady Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Student nie musi uczestniczyć w dodatkowych kursach przygotowujących do przedmiotu. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi informacjami dotyczącymi koncepcji i systemów zapewnienia i zarządzania jakością oraz metod i narzędzi zapewnienia i zarządzania jakością. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów przygotowanych przez prowadzącego przedmiot. Znajomość wybranych zagadnień z teorii zarządzania jakością oraz elementów wybranych systemów zarządzania jakością w organizacji. Kryteria oceny: Test pisemny, warunkiem zaliczenia jest uzyskanie co najmniej 55% maksymalnej liczby punktów. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 Tematyka wykładów: Godz. Historia, definicje i cele jakości. 1 Koncepcje zarządzania jakością (KAIZEN, TQM, Six Sigma, Cykl Deminga). 3 Systemy zarządzania jakością (ISO 9001, HACCP ISO 14001, ISO 22000, 5 4 5 Zintegrowane systemy zarządzania). Metody i narzędzia zarządzania jakością. Specyfika zapewnienia i zarządzania jakością w biotechnologii. Razem 3 3 15 Literatura podstawowa: 1. Hamrol A. Zarządzanie jakością – teoria i praktyka. PWN, 2005. 2. Lock D. Podręcznik zarządzania jakością. PWN, 2002. 3. Lunning P.A. i in. Zarządzanie jakością żywności: ujęcie technologiczno menadżerskie. WNT, 2003. 4. Skora T. (red.): Wybrane koncepcje i metody zarządzania jakością. Wyd. UE w Krakowie, 2010. 5. Wawak S. Zarządzanie jakością. Teoria i praktyka. One Press, 2005. Literatura uzupełniająca: 1. Kijowski J., Sikora T. Zarządzanie jakością i bezpieczeństwem żywności: integracja i informatyzacja procesów. WNT, 2003. 2. Trziszka T. (red.).: Zarządzanie jakością i bezpieczeństwem żywności. Wyd. UP we Wrocławiu, 2010. 3. Wawak S. Podręcznik wdrażania ISO 9001:2000. Helion, 2007. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ADAPTACJA I BIOREMEDIACJA Plant adaptation and bioremediation Prof. dr hab. Henryk Kołoczek, prof. dr hab. Marcin Rapacz Katedra Biochemii – WO, Katedra Fizjologii Roślin – WR-E 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 2 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Zaliczenie kursów z Fizjologii roślin oraz Ekofizjologii. Założenia i cel przedmiotu: Mechanizmy adaptacji roślin do wzrostu w dynamicznie zmieniających się warunkach środowiska mających podłoże naturalne, jak i antropogenne oraz możliwości wykorzystania znajomości tych mechanizmów w biotechnologii. W ramach zajęć szczególną uwagę poświęci się negatywnym aspektom prognozowanych zmian klimatu dla wegetacji roślin i ich bioróżnorodności oraz (w przypadku roślin uprawnych) możliwości zapobiegania im z pomocą metod biotechnologicznych. Nabyte umiejętności pozwolą studentom na przewidywanie możliwości wykorzystania narzędzi biotechnologicznych do podwyższania zdolności adaptacyjnych roślin do niekorzystnych czynników środowiska oraz metody wykorzystania tych adaptacji w biotechnologii środowiskowej. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady prowadzone w oparciu o prezentacje multimedialne udostępniane studentom w formie materiałów dydaktycznych. Ćwiczenia laboratoryjne w formie eksperymentu do przeprowadzenia przez studentów. Kryteria oceny: Zaliczenie ćwiczeń odbywa się na podstawie sprawozdań w których studenci mają zinterpretować obserwowane zależności czy przystosowania. Egzamin pisemny ma formę testu jednokrotnego wyboru obejmującą zagadnienia poruszane na wykładach. Ocenę pozytywną uzyskuje się jeżeli prawidłowo odpowie się na co najmniej 50% pytań. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie i egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Odporność na warunki zimowe (zimotrwałość) - molekularne podłoże 1 odporności, wpływ czynników endo- i egzogennych (rytmy okołodobowe, światło, nadmiar wody, stężenie CO2) na szlaki sygnałowe oraz szlaki kontroli ekspresji genów Odporność na niedobór i nadmiar wody - molekularne podłoże odporności, 2 rola interakcji czynników środowiskowych w kształtowaniu odporności, mechanizmy adaptacji a plonowanie, biotechnologiczne narzędzia służące podwyższeniu odporności na suszę i nadmiar wody Bioróżnorodność gatunków arktycznych oraz wysokogórskich - molekularne 3 podłoże adaptacji oraz zagrożenia Razem Godz. 4 Tematyka ćwiczeń L.p. Zmiany fizjologiczne i molekularne odzwierciedlające wpływ stanu redox 1 PSII na proces nabywania odporności na mróz (pomiar mrozoodporności, aktywności fotochemicznej PSII, ekspresji genów z rodziny cbf, akumulacji cukrów i potencjału osmotycznego) Porównanie reakcji roślin jęczmienia za suszę i zalewanie (pomiary zmian 2 wybranych parametrów fizjologicznych - wymiana gazowa, zawartość wody, biofizycznych - fluorescencja chlorofilu, biochemicznych - akumulacja H2O2, oraz molekularnych - ekspresja wybranych genów dehydryn) Razem * ćwiczenia 1 i 2 wykonywane są alternatywnie – do wyboru przez studentów Godz. 7,5 2 1,5 15 7,5 15 Literatura podstawowa: Kozłowska M., 2007. Fizjologia roślin. PWRiL. Woźny A., Przybył K., 2007. Komórki roślinne w warunkach stresu t.1 cz. 1 i 2 (wyd. II). Wydawnictwo Naukowe UAM w Poznaniu. Starck Z., Chołuj D., Niemyska B., 1995. Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska, Wyd. SGGW, Warszawa. Literatura uzupełniająca: Malepszy S. (red.) Biotechnologia roślin, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: BIOTECHNOLOGIA ZWIERZĄT Animal Biotechnology Dr hab. Dorota Zięba - Przybylska; prof. UR, Dr hab. Andrzej Sechman, prof. UR (koordynator przedmiotu), Prof. dr hab. Zygmunt Kowalski Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Przeżuwaczy; Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt; Katedra Żywienia Zwierząt i Paszoznawstwa - WHiBZ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/30 - Punkty ECTS: - 6 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są: „Biochemia ogólna” – znajomość struktury chemicznej związków organicznych, metabolizmu węglowodanów, białek i tłuszczy oraz podstawowych szlaków metabolicznych.„Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii” – znajomość budowy i funkcji poszczególnych narządów i układów organizmu człowieka i zwierząt. „Endokrynologia ogólna” – znajomość budowy i funkcjonowania gruczołów wydzielania wewnętrznego, struktury chemicznej podstawowych hormonów wytwarzanych w gruczołach endokrynnych i mechanizmów ich działania w komórkach docelowych. „Biologia molekularna” – struktura i funkcja genomów oraz transkryptomów, rola kwasów nukleinowych w komórkach zwierzęcych, znajomość metod inżynierii genetycznej oraz podstawowych technik wykorzystywanych w genomice i proteomice. „Biologia komórki” – znajomość budowy komórek zwierzęcych oraz funkcji poszczególnych organelli komórkowych, znajomość procesów biochemicznych zachodzących w komórkach poszczególnych tkanek organizmu. Założenia i cel przedmiotu: Celem nauczania jest zapoznanie studentów studiów II stopnia kierunku Biotechnologia, specjalności Biotechnologia stosowana z podstawowymi zagadnieniami współczesnej biotechnologii zwierząt. W czasie ćwiczeń laboratoryjnych studenci zapoznani zostaną z metodami wykorzystywanymi w badaniach naukowych związanych z tą dziedziną nauki. Efekt kształcenia: Rozumienie podstawowych pojęć związanych z biotechnologią zwierząt; umiejętność przeprowadzenia eksperymentów z wykorzystaniem komórek, tkanek i całych organizmów; znajomość nowoczesnych metod analitycznych stosowanych w badaniach z zakresu biotechnologii zwierząt. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – prezentacje multimedialne przygotowane w programie PowerPoint. Ćwiczenia laboratoryjne – przygotowane w laboratoriach Katedr prowadzących przedmiot przy zastosowaniu najnowocześniejszych metod laboratoryjnych i diagnostycznych. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne – test. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów 1. Molekularne podstawy determinacji płci i różnicowania płciowego u ssaków i ptaków 2. Manipulacje genomem ptaków 3. Analiza starożytnego DNA 4. Farmakogenetyka w badaniach fizjologicznych 5. Terapia genowa w chorobach neurodegeneracyjnych 6. Metoda hodowli komórek in vitro – (historia, rodzaje hodowli, podstawowe Godz. 2 2 2 2 2 2 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. zagadnienia metodyczne) Hodowle pierwotne i linie komórkowe Komórki macierzyste Hodowle narządowe i medycyna regeneracyjna Zastosowanie hodowli komórek w badaniach Metody pozaustrojowej produkcji zarodków Produkcja zwierząt klonalnych i transgenicznych Metody transplantacji zarodków uzyskiwanych in vivo i in vitro Podstawy nutrigenomiki. Wykorzystanie biologii molekularnej w badaniach nad żywieniem zwierząt. Egzamin – test sprawdzający. Razem L.p. 1. 2. 3. Tematyka ćwiczeń 2 2 2 2 2 2 2 2 2 30 Godz. a) Hodowla pierwotna komórek ziarnistych i komórek osłonki wewnętrznej pęcherzyka jajnikowego świni b) Hodowla oocytów w kroplach a) Wyprowadzanie linii komórkowej z aorty –hodowla eksplantów b) Linie komórkowe: zmiana pożywki, pasaż, mrożenie Wykorzystanie zarodków ptaków w badaniach biotechnologicznych: a) uzyskiwanie kur z rewersją płci. b) pobieranie krwi i tkanek od zarodków kurzych w różnych stadiach embriogenezy 5 5 5 4. Wykrywanie apoptozy w hepatocytach za pomocą metody TUNEL. 5 5. Metody pozyskiwania oocytów oraz konserwacji gamet i zarodków 5 6. Metody badawcze stosowane w żywieniu zwierząt i nutrigenomice. 5 7. Zaliczenie ćwiczeń Razem: 30 Literatura podstawowa: 1. Davis J.M. Basic cell culture. Oxford University Press. 2001. 2. Freshney R.I. Culture of animal cells. A manual of basic technique. 4th Edition. WileyLiss, 2001. 3. Fundamental techniques in cell culture. A laboratory handbook. SIGMA. 2002. 4. Jakoby W.B., Pastan. I.H. Cell culture for biochemists. 2nd Edition. Elsevier 1990. 5. Stokłosowa S. Three dimensional tissue and organ models in vitro: their application in basic and practical research. Fol. Histoch. Cytobiol. 39: 91-96, 2001. 6. Stokłosowa S. Hodowla komórek i tkanek. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2004. 7. J. Bishop. Ssaki transgeniczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001. 8. Bal Jerzy, Biologia molekularna w medycynie, Elementy genetyki klinicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2006. 9. Hrabia A., Shimada K., Rząsa J., Manipulacje na gametach i zarodkach ptaków, Medycyna Weterynaryjna, 63, 632-634, 2007. 10. 11. 12. 13. Sechman A. Molekularne mechanizmy determinacji płci u ptaków. Medycyna Weterynaryjna, 61, 19-23, 2005. Bielański W, Tischner M., Biotechnologia rozrodu zwierząt udomowionych, Drukrol, Kraków,1997. Praca zbiorowa pod redakcją L. Zwierzchowskiego: Biotechnologia zwierząt. PWN, Warszawa, 1997. R. Brigelius-Flohe i H-G. Joost Nutritional Genomics. Impact on Health and Disease. Wiley-Vch Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim, 2006. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA DNA W HODOWLI ZWIERZĄT Diagnostic of DNA in animal breeding Dr Urszula Kaczor, dr Krzysztof Andres Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Przeżuwaczy 15 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/30 - Punkty ECTS: - 4 - Wprowadzeniem do przedmiotu będą Określenie przedmiotów wprowadzających: przedmioty zaliczone przez studentów na I stopniu studiów, takie jak: markery molekularne oraz biologia molekularna. Założenia i cel przedmiotu: Tematyka wykładów i ćwiczeń obejmuje wybrane zagadnienia związane z diagnostyką molekularną DNA. Przedstawia rys historyczny dyscypliny na tle biologii molekularnej. Wykłada rolę genu i genomu jako źródła informacji dla celów diagnostycznych oraz zjawisko polimorfizmu DNA. Student poznaje metody izolacji DNA z tkanek zwierzęcych, dokonuje samodzielnie oceny jakości i ilości wyizolowanego DNA genomowego. Zaznajamia się ze zjawiskiem mutacji oraz metodami detekcji mutacji na poziomie DNA. W trakcie ćwiczeń zapoznaje się z metodą łańcuchowej reakcji polimerazowej (PCR). Studenci przeprowadzają amplifikację fragmentów wybranych genów i przy zastosowaniu metody PCR-RFLP rozpoznają genotypy. Zapoznają się z technikami przesiewowego badania mutacji w populacjach zwierzęcych. Przedstawiane są wybrane zagadnienia diagnostyki molekularnej stosowane w weterynarii. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia praktyczne w laboratorium, metody multimedialne prezentacji. Kryteria oceny: Test pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 Tematyka wykładów Termin - diagnostyka molekularna DNA/historia i dzień dzisiejszy Genom jako źródło informacji dla celów diagnostycznych Istotność mutacji Detekcja mutacji na poziomie DNA Godz. 1 1 1 1 5 6 7 8 9 Identyfikacja mutacji wybranych genów warunkujących ważne cechy produkcyjne (ilościowe) zwierząt Scrapie i polimorfizm w locus genu białka PrP Choroby mnonogenowe i ich znaczenie w hodowli zwierząt Polimorfizm sekwencji powtórzonych w genomach zwierząt. Cele i metody analizy Diagnostyka molekularna DNA w mikrobiologii i weterynarii Razem L.p. Tematyka ćwiczeń Zasady pracy w laboratorium diagnostycznym DNA, przepisy bhp 1 Pobieranie materiału biologicznego Izolacja DNA genomowego z tkanki i mleka Zasady przechowywania i przesyłania Ocena wyizolowanego DNA 2 Pomiar spektrofotometryczny wyizolowanego DNA. Ocena ilości i jakości DNA Elektroforeza DNA w żelu agarozowym Analiza struktury wybranych genów / istotnych z punktu widzenia hodowcy/ 3 pod względem wykrywania ich mutacji Replikacja fragmentów genów „in vitro” - zasada łańcuchowej reakcji polimerazowej, (PCR); Przeprowadzenie amplifikacji fragmentu genu o dużym efekcie na przykładzie RYR 1 u świń Ocena produktu PCR. Trawienie fragmentu genu enzymami restrykcyjnymi Elektroforeza fragmentów restrykcyjnych DNA w żelu agarozowym 4 Praktyczne określenia genotypów w loci amplifikowanych genów, ocena znaczenia ich obecności w populacji Izolacja DNA z żelu agarozowego, oczyszczanie DNA na kolumnach A&A Biotechnologia, przygotowanie produktu PCR do sekwencjonowania Badanie przesiewowe mutacji w populacji zwierząt. Technika PCR-SSCP 5 Sporządzanie żelu poliakrylamidowego, elektroforeza i srebrzenie żeli. Prezentacja metody AD (Allelic Discrimination Real-time PCR); Detekcja polimorfizmu w loci mikrosatelitarnych metodą elektroforezy w 6 denaturującym żelu poliakrylamidowym Kolokwium zaliczeniowe 7 Razem 4 1 2 2 2 15 Godz. 5 5 5 5 5 5 30 Literatura: 1. „Podstawy biologii komórki” pod redakcją B. Alberts PWN -Warszawa 1999. 2. „Genomy” T.A. Brown, PWN –Warszawa 2001. 3. „Biotechnologia zwierząt” pod redakcją L. Zwierzchowskiego, PWN Warszawa 1997 i wznowienia. Literatura uzupełniająca: 1. „Genetyka zwierząt”, Charon, Świtoński, PWN Warszawa, wszystkie wznowienia. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FOOD FERMENTATIONS Food Fermentations Prof. dr hab. Krzysztof Żyła Katedra Biotechnologii Żywności - WTŻ 30 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/0 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Zaliczenie kursów: „biochemia żywności”„mikrobiologia przemysłowa” oraz ”podstawy biotechnologii przemysłowej”. Konieczna znajomość języka angielskiego na poziomie podstawowym w zakresie czytania, pisania oraz rozumienia tekstu mówionego. Założenia i cel przedmiotu: Celem kursu jest przedstawienie studentom w języku angielskim węzłowych problemów technologii fermentacyjnych realizowanych w przemyśle spożywczym. Wykład realizować ma dwa niezależne cele dydaktyczne tj. poszerzenie wiedzy dotyczącej molekularnych, mikrobiologicznych i technologicznych problemów technologii fermentacji oraz przekazanie słuchaczom podstawowego zasobu słownictwa specjalistycznego w języku angielskim. Pierwsza część kursu obejmuje opis szlaków metabolicznych charakterystycznych dla bakterii, drożdży i pleśni oraz metod biologii molekularnej pozwalających na modyfikacje ich metabolizmu. Przedstawione zostaną zasadnicze modyfikacje genetyczne bakterii, drożdży i pleśni pozwalające otrzymać udoskonalone szczepy użyteczne w prowadzeniu technologii fermentacyjnych. Druga część kursu obejmuje opis kluczowych technologii fermentacji realizowanych z wykorzystaniem mikroorganizmów. Przedstawione zostaną istotne zagadnienia technologii fermentacji w przemyśle mleczarskim, mięsnym, w piekarstwie, przemyśle owocowo-warzywnym, piwowarskim i winiarskim. Omówione zostaną również tradycyjne fermentacje koji realizowane na skalę techniczną w krajach Dalekiego Wschodu jak również wykorzystanie mikroorganizmów do produkcji enzymów, kwasów organicznych i bakteriocyn. Specjalistyczne słownictwo anglojęzyczne przygotuje słuchaczy do aktywnego udziału w seminariach prowadzonych w tym języku. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykład wykorzystujący możliwości techniczne programu „Power Point”. Wielokrotne odwoływanie się do wiedzy z zakresu biochemii, mikrobiologii i biotechnologii. Wielorakie przykłady żywności fermentowanej z różnych stron świata. Szukanie elementów wspólnych i specyficznych w prezentowanych technologiach. Kryteria oceny: Egzamin pisemny – test w języku angielskim. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Food fermentations – an overview - traditional fermentations to produce microbial cells or biomass - production of microbial enzymes and metabolites - production of fermented foods used for therapeutic purposes Godz. 2 Lactic acid bacteria and their metabolism - sugar metabolism in lactic amid bacteria - propionic acid pathway for Propionibacterium sp - genectics of the thermophilic lactic acid bacteria, examples of genetically modified l.a.b Yeast and mould metabolism - induction and repression of carbohydrate enzymes - ideal yeast- properties that need genetic changes - examples of yeast transformation in the brewing and wine industries - examples of filamentous fungi transformation Fermentation cultures - developments in fermentative cultures - lactic acid bacteriophage, phage resistant starters Dairy fermentations - carbohydrate and nitrogen sources in milk - fermented dairy foods - fermentation of milk to cheese – basic steps, texture and cheese ripening - manufacture of Cheddar and Mozzarella cheese. Fermented meats - fermented sausages - desirable properties of sausage starter cultures, flavor and aroma development in sausage Fermentation of bread - yeast-leavened products and short-time breadmaking systems - conversion of dough components by microorganisms and enzymes - sourdough starter preparations Lactic acid fermentation of vegetables - flow charts for fermented vegetables Fermentation of beer and wine - flow diagram and description of beer manufacture - chemicals and enzymes in wine manufacture - killer yeasts associated with wine Fermentation of organic acids by microorganisms - citric acid, gluconic acid and glutamic acid production - fermentation of nucleic acids Fermentation of soy sauce by the Koji cultures - flow chart for the shoyu fermentation - new processing methods using immobilized systems - fermentation of miso (Japan) and tauco (Indonesia), fermentation of tempeh and sufu Enzymes produced by microorganisms - microbial enzymes for food industrial use - production of sweeteners from starch - immobilization of microbial enzymes and cells - advantages and disadvantages of immobilized enzymes and cells - current and proposed application of immobilized biocatalysts Therapeutic uses of fermented foods - bacteriocins produced by lactic.acid bacteria and propionic acid bacteria - probiotics and intestinal replacement phenomena 3 3 2 3 2 2 2 3 2 3 1 1 - prebiotics and symbiotics, functional foods Final exam Razem 1 30 Literatura podstawowa: 1. Bamforth, C. W. 2005. Food, Fermentation and Micro-organisms. Blackwell Science Publishing. University of California, Davis. 2. Board, R.G.J., Jones, D., Jaris, B. 1995. Microbial Fermentations: Beverages, Foods and Feeds, Blackwell Science, Oxford, UK. 3. Mazza, G. 2003. Handbook of Fermented Functional Foods, CRC Press, Boca Raton. 4. Shi, J., Mazza, G., Le Mauger, M. 2002. Functional Foods: Biochemical and Processing Aspects. CRC Press, Boca Raton. 5. Wood, B.J.D. 1998. Microbiology of Fermented Foods, Volumes 1 and 2, Acedemic Press , New York. 6. Libudzisz, Z., Walczak, P., Bardowski, J. 1998. Bakterie fermentacji mlekowej. Klasyfikacja, metabolizm, genetyka, wykorzystanie. Politechnika Łódzka. Literatura uzupełniająca: 1.Reed G. 1983. Biotechnology, Vol.5: Food and Feed Production with Microorganisms. Verlag Chemie, Weinheim. 2. Reed G. 1983. Biotechnology, Vol.1: Microbial Fundamentals.Verlag Chemie, Weinheim. 3. Fugelsang, K.C. 1997. Wine Microbiology, Chapman& Hall, New York. 4. Champagne, C.P., Lacroix, C., Sodini-Gallot,I. 1994. Immobilized cell technologies for dairy industry. Crit. Rev. Biotechnol. 14: 109-134. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: SEMINARIUM Seminar Prof. dr hab. Zygmunt Kowalski Katedra Żywienia Zwierząt i Paszoznawstwa - WHiBZ 30 godzin Seminarium Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: 30/0 30/0 30/0 2 2 2 Punkty ECTS: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Nie dotyczy. Założenia i cel przedmiotu: Seminarium ma na celu poszerzenie wiedzy studentów z zakresu biotechnologii stosowanej oraz dyscyplin pokrewnych. Istotnym elementem seminarium jest omówienie założeń pracy magisterskiej, a także jej metodologii. Dodatkowym celem seminarium jest nauczenie studentów umiejętności zbierania danych z literatury naukowej, a także prowadzenia dyskusji naukowej i wymiany poglądów. Studenci uczą się przygotowywania i wygłaszania prezentacji multimedialnych. Tematyka tych prezentacji dotyczy między innymi zagadnień związanych z wykonywaną pracą magisterską. Szczegółowej ocenie przez prowadzącego, także przez innych studentów, podlega forma prezentacji oraz treści merytoryczne. Metody dydaktyczne/nauczania: Multimedialne prezentacje studentów i dyskusja studentów na temat prezentacji: jej treści i formy (jasność przekazu, atrakcyjność, itp.). Kryteria oceny: Jakość prezentacji, udział w dyskusji. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na ocenę. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 1 2 1 2 Tematyka seminarium – semestr I Godz. Wprowadzenie. Omówienie kryteriów oceny. Prezentacja tematyki seminarium. 2 Prezentacje multimedialne studentów dotyczące podstawowych zagadnień w 8 hodowli i chowie poszczególnych gatunków zwierząt gospodarskich (pochodzenie, kierunki użytkowania, wydajności, systemy chowu, ekonomika), z uwzględnieniem wykorzystywania biotechnologii Prezentacje multimedialne studentów dotyczące wybranych zagadnień z 20 biotechnologii i nauk pokrewnych Razem: 30 Tematyka seminarium – semestr II godz. Prezentacje multimedialne studentów dotyczące wybranych zagadnień z 20 biotechnologii i nauk pokrewnych Prezentacje multimedialne studentów dotyczące założeń ich prac magisterskich 10 (uzasadnienie podjęcia tematu, prezentacja układu doświadczenia i metodyki pracy) – dyskusja w obecności opiekunów prac Razem: 30 Tematyka seminarium – semestr III Godz. Prezentacje multimedialne studentów dotyczące założeń ich prac magisterskich 15 (uzasadnienie podjęcia tematu, prezentacja układu doświadczenia i metodyki pracy) – dyskusja w obecności opiekunów prac Prezentacje wyników prac magisterskich i ich omówienie – dyskusja w 15 obecności opiekunów prac Razem: 30 SEMESTR II PRZEDMIOTY DO WYBORU: Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOLOGIA ROZWOJU ROŚLIN Biology of plant development Prof. dr hab. Maria Klein Katedra Genetyki, Hodowli i Nasiennictwa – WO 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Biologia komórki, Fizjologia z elementami anatomii i morfologii. Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie studentów z biologią rozwoju roślin oraz ich genetyczną kontrolą. Wykłady obejmują całokształt przemian związanych ze wzrostem i rozwojem roślin, tworzeniem się tkanek i organów przystosowanych do pełnienia wyspecjalizowanych funkcji. Omówione zostaną procesy endoreduplikacji, apoptozy, regulacji hormonalnej wzrostu i rozwoju a także możliwości sterowania rozwojem roślin w warunkach in vitro. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – prezentacje multimedialne. Ćwiczenia zajęcia praktyczne z użyciem mikroskopii różnego typu, uczące rozpoznawać poszczególne tkanki i organy oraz procesy jakie występują w czasie ich powstawania. Kryteria oceny: Umiejętność pracy z mikroskopem oraz specjalistyczna wiedza dotycząca mechanizmów rozwoju oraz znajomość struktur tworzących się w czasie cyklu życiowego roślin. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin, cząstkowe zaliczenia. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p 1 Wstęp, organizmy modelowe, metody badawcze procesów rozwojowych: metody molekularne, kod genetyczny, kolekcje mutantów, mutageneza na drodze insercji T-DNA, kultury in vitro, metody cytoimmunologiczne (in situ hybrydyzacja), transformacja genetyczna. 2 3 4 5 6 7 Gametogeneza i proces zapłodnienia roślin i zwierząt. Różnice pomiędzy wzrostem i rozwojem roślin i zwierząt. Różnicowanie komórek, tkanek i organów, powstawanie wzoru budowy ciała. Regulacja liczby komórek – apoptoza. Czynniki wpływające na wzrost i rozwój roślin (genetyczne, wewnętrzne hormony i zewnętrzne-środowiskowe) Rozwój zarodka , nasion i siewek, genetyczna regulacja embriogenezy Rozwój pędu , korzenia i liści Rozwój thaliana Godz. 3 2 2 2 2 2 kwiatów, model ABCDE. Mutanty rozwojowe u Arabidopsis 2 Razem 15 L.p. Tematyka ćwiczeń 1 Budowa organów generatywnych na przykładzie wybranych gatunków roślin uprawnych – obserwacje makro- i mikroskopowe 2 Budowa zarodków zygotycznych i somatycznych na przykładach roślin ogrodniczych. 3 Kiełkowanie nasion i budowa siewek, obserwacja merystemów wierzchołkowych pędu i korzenia. 4 Organogeneza – różnicowanie się komórek, tkanek i organów Godz. 3 3 3 3 5 Przegląd bazy danych dotyczących mutantów rozwojowych Arabidopsis Razem 3 15 Literatura podstawowa: 1. Lack A.J., Evans D.E. 2003. Biologia roślin.. PWN, Warszawa. 2. Twyman R.M. 2003. Biologia rozwoju. PWN, Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Kopcewicz J., Lewak S., 2002. Fizjologia roślin , PWN, Warszawa. 2. Rodkiewicz B., 1998. Biologia rozwoju w zarysie, 1998. PWN, Warszawa. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FITOTRONIKA Phytotronics Prof. dr hab. Marcin Rapacz Katedra Fizjologii Roślin – WR-E 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wymagane jest zaliczenie kursów z Fizjologii roślin oraz Ekofizjologii roślin. Znajomość przebiegu podstawowych procesów fizjologicznych roślin oraz ich zależności od czynników środowiska. Wymagane jest też zaliczenie kursu z Fizyki/Biofizyki i posiadanie podstawowej wiedzy z zakresu termodynamiki oraz podstaw elektroniki i elektrotechniki (na poziomie szkoły średniej). Założenia i cel przedmiotu: Wykłady z przedmiotu "Fitotronika" mają zaznajomić studentów z potrzebami oraz warunkami stosowania kontrolowanych warunków wegetacji roślin dla potrzeb szeroko rozumianej biotechnologii (w tym roślin modyfikowanych genetycznie) oraz produkcji ogrodniczej i rolniczej. Omawiane będą metody regulacji temperatury, wilgotności powietrza, stężenia CO2 oraz zagadnienia związane ze sztucznym doświetlaniem roślin. Proponowana tematyka wykładów nie ogranicza się do prezentacji jedynie zagadnień czysto technicznych lecz obejmuje również fizjologiczne podłoże reakcji roślin na omawiane czynniki środowiska. W ramach kursu studenci zyskują wiedzę niezbędną do planowania zakupów, budowy, modernizacji i eksploatacji komór wegetacyjnych i szklarni pod kątem ich optymalizacji biologicznej i ekonomicznej. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady prowadzone w oparciu o materiały udostępniane studentom. Część zajęć ma charakter prezentacyjny – studenci zapoznawani są z działaniem urządzeń i mechanizmami ich sterowania oraz występującymi problemami eksploatacyjnymi. Kryteria oceny: Podstawą zaliczenia jest kolokwium obejmujące zagadnienia omawiane na wykładach. Forma i warunki zaliczenia: Kolokwium. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów 1 Potrzeby kontrolowania warunków wegetacji roślin w biotechnologii, biologii roślin, ogrodnictwie i rolnictwie 2 Wpływ poszczególnych czynników środowiska na przebieg podstawowych procesów fizjologicznych u roślin 3 Regulacja temperatury: Sposoby podwyższania temperatury, w tym pompy ciepła Sposoby chłodzenia powietrza w pomieszczeniach wegetacyjnych i szklarniach, systemy klimatyzacji centralnej i indywidualnej 4 Czynniki chłodnicze w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych (1 godzina), Agregaty i komory chłodnicze: budowa, przykłady, możliwości wykorzystania; materiały izolacyjne w komorach wegetacyjnych i materiały pokryciowe szklarni/świetlni 5 Metody kontrolowania wilgotności powietrza 6 Metody kontrolowania natężenia i składu spektralnego światła: Zasady stosowania oświetlenia sztucznego, parametry liczbowe, metody pomiarowe Rodzaje źródeł światła, ekonomiczna i biologiczna zasadność stosowania poszczególnych ich rodzajów do doświetlania roślin Diody elektroluminescencyjne w doświetlaniu roślin 7 8 9 Kontrola stężenia CO2 Przykłady rozwiązań kompleksowych kontrolowanie zawartości gazowych zanieczyszczeń powietrza dla potrzeb doświadczalnych Demonstracja i omówienie istniejących urządzeń w fitotronie KFR Razem Godz. 0,5 1,5 1 1 1 1 1 1 1 0,5 1,5 3 15 Literatura podstawowa i uzupełniająca: Niestety brak jest kompleksowych podręczników z tego zakresu, studenci otrzymają kompletne materiały wykładowe będące podstawą do zaliczenia przedmiotu. Najnowszą pozycją zagraniczną jest: 1. Prabhu K.V., Pitam C. (2000) Phytotronics for agricultural research. National Phytotron Facility, Indian Agricultural Research Institute. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: OCHRONA ROŚLINNYCH ZASOBÓW GENOWYCH Conservation of plant genetic resources Dr hab. Rafał Barański Katedra Genetyki, Hodowli i Nasiennictwa – WO 9 h wykładów /6 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia seminaryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 9/6 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do przedmiotu będzie kurs ukończony na studiach I stopnia: Genetyka ogólna Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie studentów z problematyką ochrony bioróżnorodności. Zasoby genowe roślin na świecie oraz działania globalne na rzecz ich utrzymania. Metody ochrony, charakteryzacji i racjonalnego wykorzystania bioróżnorodności z uwzględnieniem metod biotechnologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – wykonanie własnych badań, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Opracowanie zagadnienia, kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów 1 Znaczenie bioróżnorodności, zagrożenia i działania na rzecz ochrony zasobów genowych na świecie i w Polsce 2 Ochrona zasobów genowych in situ w warunkach naturalnych i zagospodarowanych (on-farm) 3 Ochrona bioróżnorodności ex situ. Ekspedycje, kolekcje, dokumentacja 4 Długotrwałe przechowywanie nasion, krioprezerwacja, in vitro 5 Kolekcje podstawowe 6 Molekularne metody analizy zmienności Razem Godz. 1 L.p. Tematyka ćwiczeń 1 Kolekcje wybranych gatunków w bankach genów 2 Tworzenie kolekcji podstawowej 3 Metody biotechnologiczne w ochronie zasobów genowych Godz. 2 2 2 6 Razem 2 1 2 1 2 9 Literatura podstawowa: 1. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. Nr 463 (1998), 497 (2004), 517 (2007). 2. Johnson RC, Hodgkin T. 1999. Core collections for today and tomorrow, IPGRI, Rome. Literatura uzupełniająca: 1. Biodiversity International Newsletter, miesięcznik. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Semestry: BIOLOGIA NASION Seed biology Dr inż. Magdalena Simlat Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa – WR-E 15 h wykładów /10 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia I II III Godziny: - 15/10 - Punkty ECTS: - 2 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Fizjologia roślin z elementami anatomii i morfologii – fizjologia kiełkowania nasion, oddychanie nasion; Embriologia i rozmnażanie Roślin - rozwój zarodka i nasion, genetyczne podłoże embriogenezy; Molekularne regulacje procesów fizjologicznych u roślin – molekularne podstawy działania hormonów roślinnych. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami z zakresu biologii nasion. W pierwszej części wykładów omówiona zostanie budowa morfologiczna i anatomiczna nasion, zmienność topograficzna, skład chemiczny nasion oraz sposoby ich rozprzestrzeniania. Omówione zostaną także podstawowe procesy i zjawiska z życia nasion od etapu formowania nasion do kiełkowania z uwzględnieniem mechanizmów molekularnych. Realizowana tematyka zajęć obejmować będzie także procesy decydujące o jakości nasion: wigor, długowieczność, starzenie. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia audytoryjne – wykłady, zajęcia praktyczne – laboratoryjne. Kryteria oceny: Test/kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na ocenę. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. Sposoby rozprzestrzeniania się nasion. Struktura i skład chemiczny nasion 2 Formowanie i dojrzewanie nasion – genetyczna kontrola rozwoju nasion 3 Spoczynek nasion i jego znaczenie. Mechanizmy spoczynku nasion 3 Morfologia i fizjologia kiełkowania (fazy kiełkowania, regulacja hormonalna i 4 molekularna kiełkowania. Porastanie jako zjawisko przedwczesnego kiełkowania nasion – przyczyny i skutki Długowieczność nasion – czynniki kształtujące długowieczność, mechanizm 2 starzenia się nasion. Wigor nasion i jego wpływ na rozwój roślin i plonowanie Znaczenie nasion w przyrodzie i gospodarce człowieka 1 Razem 15 Tematyka ćwiczeń Godz. Określenie topograficznej zmienności nasion na przykładzie kukurydzy, owsa i 2 pszenicy Wskaźniki spoczynku nasion, ocena żywotności nasion 2 Wpływ hormonów ABA i GA3 na kiełkowanie/spoczynek nasion wybranych 4 gatunków zbóż. Metody oceny porastania: bezpośrednia ocena porastania w kłosach, pośrednia ocena metodą Hagberga-Pertena Metody oceny wigoru nasion: bezpośrednie – oparte na kiełkowaniu, pośrednie 2 – ocena elektroprzewodnictwa, test AA Razem 10 Literatura podstawowa: 1. Grzesiuk S., Kulka K. Fizjologia i biochemia nasion, PWRiL, 1981. 2. Kigel J., Galili G. Seed development and Germination, Marcel Dekker Inc. 1995. 3. Grzesiuk S., Kulka K. Biologia ziarniaków zbóż, PWN, 1998. 4. Bradford K.J., Nanogaki H. Seed development, Dormancy and Germination, Blackwell Publishing Ltd, 2007. Literatura uzupełniająca: 1. Lack A., Evans D.E., Biologia roślin, PWN, Warszawa, 2003. 2. Twyman R.M. Biologia Rozwoju. PWN, Warszawa, 2003. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: DOŚWIADCZALNICTWO Design and analysis of experiments Dr hab. Rafał Barański Katedra Genetyki, Hodowli i Nasiennictwa – WO 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do przedmiotu „Doświadczalnictwo” będą ukończone przedmioty z I stopnia: Matematyka, statystyka matematyczna. Założenia i cel przedmiotu: Poznanie zasad planowania eksperymentów i ich analizy przy użyciu różnych technik statystycznych. Zapoznanie z możliwością wykonania analizy wyników doświadczeń przy użyciu powszechnie dostępnego pakietu Excel oraz specjalistycznego programu Statistica. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia prowadzone w formie wykładów na których prezentowane są wiadomości teoretyczne, na ćwiczeniach studenci samodzielnie wykonują analizy z wykorzystaniem programów komputerowych. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 Tematyka wykładów Statystyki wykorzystywane w doświadczalnictwie Zasady planowania doświadczeń Układy doświadczalne Analiza wariancji Analiza liczności Analiza regresji i korelacji Analiza wielowymiarowa Razem L.p. Tematyka ćwiczeń 1 Poznanie metod weryfikacji danych i statystyk opisowych w programie Excel Godz. 2 2 2 2 2 2 3 15 Godz. 3 2 3 4 5 Analiza układów całkowicie rozlosowanych i blokowych w programie Excel Analiza doświadczeń wielopowtórzeniowych w programie Statistica Analiza regresji w programie Statistica Analiza wielowymiarowa w programie Statistica Razem 3 3 3 3 15 Literatura podstawowa: 1. Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników. A. Łomnicki. PWN 2009. 2. Statystyka dla przyrodników. R. Kala. Wyd. Akad. Roln. w Poznaniu. 2005. Literatura uzupełniająca: 1. Przystępny kurs statystyki z zastosowaniem Statistica PL. A. Stanisz. StatSoft 2007. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: SYSTEMATYKA I CHARAKTERYSTYKA ROŚLIN UPRAWNYCH Systematics and characteristics of crop plants Dr hab. Halina Góral, dr hab. Anna Pindel, prof. UR Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa – WR-E, Katedra Botaniki i Fizjologii Roślin - WO 35 h wykładów / 10 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 35/10 - Punkty ECTS: - 4 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są: Morfologia roślin wchodząca w skład przedmiotu z V semestru studiów I stopnia „Fizjologia roślin z elementami morfologii i anatomii”. Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zasadami klasyfikacji roślin oraz z najważniejszymi taksonami. Główny nacisk położony będzie na następujące zagadnienia: znaczenie roślin uprawnych, ich rozpowszechnienie w Polsce i w świecie, pochodzenie, biologia rozmnażania, wykorzystanie technik cytogenetycznych i biotechnologicznych w doskonaleniu odmian, osiągnięty postęp biologiczny i perspektywy na przyszłość. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady w formie prezentacji zapoznają studentów z ogólną charakterystyką, systematyką i znaczeniem roślin rolniczych i ogrodniczych. Ćwiczenia - praktyczne zapoznanie studentów z najważniejszymi grupami roślin użytkowych. Kryteria oceny: Test pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Podstawy systematyki roślin, zasady klasyfikacji, systemy – rys historyczny 1 2 Pojęcie taksonu. Podział systematyczny świata roślin, tendencje rozwojowe. Przegląd gromad i klas ze szczególnym uwzględnieniem taksonów obejmujących rośliny uprawne Godz. 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Zboża (pszenica, żyto, pszenżyto, jęczmień, owies, kukurydza) pochodzenie, systematyka, ploidalność, cechy morfologiczne, cechy plonu i jakości ziarna, biologia rozmnażania, wykorzystanie technik cytogenetycznych i biotechnologicznych w doskonaleniu odmian, genetyczna struktura odmian, kierunki hodowli, osiągnięcia i perspektywy Rzepak - pochodzenie, systematyka, biologia rozmnażania, genetyczna struktura odmian konwencjonalnych i mieszańcowych, wykorzystanie technik biotechnologicznych w doskonaleniu odmian, osiągnięcia i perspektywy Burak cukrowy i pastewny - pochodzenie, systematyka, ploidalność, biologia rozmnażania, struktura odmian i metody ich wytwarzania z wykorzystaniem technik biotechnologicznych, osiągnięcia i perspektywy Ziemniak - pochodzenie, systematyka, ploidalność, wytwarzanie nowych odmian z wykorzystaniem krzyżowań oddalonych, znaczenie technik biotechnologicznych, osiągnięcia i perspektywy Rośliny strączkowe (bobik, groch, łubiny) - znaczenie, pochodzenie, systematyka, genetyka cech użytkowych, biologia rozmnażania Rośliny motylkowate wieloletnie i trawy pastewne - znaczenie, pochodzenie, systematyka, biologia rozmnażania, genetyczna struktura odmian, osiągnięcia, perspektywy Inne rośliny rolnicze (gryka, tytoń, mak, chmiel) – znaczenie, pochodzenie, systematyka, biologia rozmnażania Rośliny warzywne – pochodzenie, cechy użytkowe, wymagania glebowoklimatyczne, plonowanie, tendencje w hodowli odmian, stosowane metody biotechnologiczne Rośliny sadownicze – pochodzenie, cechy użytkowe, wymagania glebowoklimatyczne, plonowanie, tendencje w hodowli odmian, stosowane metody biotechnologiczne Rośliny ozdobne – źródła pochodzenia i związane z tym wymagania, walory zdobnicze, tendencje hodowli i stosowane metody biotechnologiczne Inne rośliny użytkowe (lecznicze, przyprawowe) Razem L.p. Tematyka ćwiczeń Morfologia i biologia najważniejszych roślin rolniczych 1 Rozpoznawanie przynależności systematycznej różnych gatunków roślin 2 zielnych i zdrewniałych za pomocą kluczy (oznaczanie do rodzaju) Charakterystyka morfologiczna wybranych przedstawicieli roślin 3 warzywnych, sadowniczych, ozdobnych i zielarskich Razem 9 2 2 2 1 3 1 3 3 3 1 35 Godz. 2 3 5 10 Literatura podstawowa: 1. Szweykowska A., Szweykowski J. Botanika. Tom 2. Systematyka. PWN, Warszawa, 2006. 2. Górny A.G. (red.). Zarys genetyki zbóż. Tom I i II. IGR PAN, Poznań 2004. 3. Jasińska Z., Kotecki A. (red.). Szczegółowa uprawa roślin. Tom I i II. Wrocław 1999. 4. Malepszy S. (red.). Biotechnologia roślin. Kraków, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009. 5. Podbielkowski Z. Rośliny użytkowe. WSiP, Warszawa, 1992. 6. Szafer W., Kulczyński S., Pawłowski B. Rośliny Polskie. PWN Warszawa, 1986. 7. Godet J-D. Pędy i pąki, rozpoznawanie drzew i krzewów w okresie spoczynku. MULTICO Ofic. Wydawnicza, Warszawa 1998. Literatura uzupełniająca: 1. Banga S.S., Banga S.K. (eds.). Hybrid cultivar development. Sprinter-Verlag. 1998. 2. Fehr W.R. (ed.). Principles of cultivar development. Vol. 2. Crop species. 1987. 3. Poehlman J.M., Sleper D.A. Breeding field crops. Iowa State Univ. Press / Ames. 1995. 4. Wiadomości Botaniczne – kwartalnik BTB. Inst. Botaniki PAN, Kraków. 5. Acta Societatis Botanicorum Poloniae – Polish Journal of Botany. Wrocław. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MODELE MATEMATYCZNE W NAUKACH BIOLOGICZNYCH Mathematical models in biology Prof. dr hab. Marek Ptak, dr Agnieszka Rutkowska Katedra Zastosowań Matematyki – WIŚiG 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotem wprowadzającym będzie matematyka, którą studenci realizują na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest poznanie sposobu opisu rozwoju populacji oraz oddziaływania między populacjami istniejącymi w pewnym wspólnym systemie biologicznym przy pomocy modeli dynamiki populacyjnej. Zakładana jest znajomość rachunku różniczkowego oraz podstaw równań różniczkowych. Metody dydaktyczne/nauczania: Przedmiot prowadzony jest przy pomocy tablicy, komputerów z programem graficznym. Kryteria oceny: Uczestnictwo i aktywność na zajęciach, referat. Forma i warunki zaliczenia: Odpowiedź ustna, przedstawienie referatu. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Przypomnienie wiadomości z równań różniczkowych zwyczajnych oraz liczb 1 zespolonych. Model Malthusa. Proces urodzin i śmierci, proces urodzin i śmierci z migracją. 2 Model logistyczny. (równanie Verhulsta, Gompertza). 3 Model logistyczny z migracją. 4 Wartości i wektory własne, rozwiązanie układu równań liniowych, portret 5 fazowy jednego równania i układu równań. Stabilność rozwiązania. Zastosowanie w omawianych modelach populacyjnych. Model dwupopulacyjny Lotki-Volterry. 6 Układy konkurujących gatunków, mutualizm. 7 Razem Godz. 2 2 3 1 3 2 2 15 Literatura podstawowa: 1. J. Uchmański "Klasyczna ekologia matematyczna". 2. U. Foryś "Matematyka w biologii". 3. J.D. Murray "Wprowadzenie do biomatematyki". 4. R. Rudnicki "Dynamika populacyjna". Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MOLEKULARNE PODSTAWY EMBRIOLOGII Molecular embryology of flowering plants Dr Ewa Grzebelus Katedra Genetyki, Hodowli i Nasiennictwa - WO 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia seminaryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmioty wprowadzające: Genetyka ogólna, Biologia molekularna, Embriologia i rozmnażanie roślin (opcjonalnie). Wymagania wstępne: znajomość pojęć: gen, genom, DNA, ekspresja genów, regulacja ekspresji genów, gametofit, organy generatywne roślin, podwójne zapłodnienie. Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie studentów z molekularnymi podstawami rozmnażania płciowego u roślin okrytonasiennych. Metody dydaktyczne/nauczania: W trakcie wykładów omówione zostaną molekularne i genetyczne podstawy indukcji kwitnienia, rozwoju pręcików i zalążków, samoniezgodności oraz embriogenezy zygotycznej. Przedstawione zostaną przykłady wykorzystania procesów embriologicznych w biotechnologii i praktyce hodowlanej. Kryteria oceny: Końcowy sprawdzian pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 Tematyka wykładów Genetyczna kontrola kwitnienia Różnicowanie organów generatywnych u roślin okrytonasiennych Ontogeneza pylników i zalążków Regulacja przebiegu mejozy u roślin Molekularne podstawy samoniezgodności Ekspresja genów podczas kiełkowania pyłku i wzrostu łagiewki pyłkowej Genetyczna regulacja zygotycznej embriogenezy u roślin Razem Godz. 3 2 2 2 2 2 2 15 L.p. Tematyka ćwiczeń Zapoznanie się z najnowszą literaturą anglojęzyczną z zakresu molekularnej i 1 genetycznej kontroli procesów embriologicznych u roślin okrytonasiennych oraz współczesnych metod stosowanych w takich badaniach. Przygotowanie ustnych prezentacji na temat wybranych zagadnień Razem Godz. 15 15 Literatura: 1. Raghavan V., 1997. Molecular embryology of flowering plants. Cambridge University Press. 2. Jordan B.R., 2006. The molecular biology and biotechnology of flowering. CAB International. Literatura uzupełniająca: 1. Ainsworth Ch., 2006. Flowering and its manipulation. Blackwell publishing. 2. Bhojwani S.S. and Soh W.Y., 2001. Current trends in the embryology of Angiosperms. Kluwer Academic Publishers. 3. Pua E-Ch., Davey M.R., 2010. Plant Developmental Biology – Biotechnological perspectives. Springer. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: PATOFIZJOLOGIA I HODOWLA ODPORNOŚCIOWA Pathophysiology and plant resistance breeding Dr hab. Agnieszka Płażek, prof. UR, dr Tomasz Warzecha Katedra Fizjologii Roślin – WR-E, Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa - WR-E 15 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/30 - Punkty ECTS: - 5 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są Fizjologia roślin, Genetyka, Doskonalenie roślin uprawnych i leśnych (w ramach tego przedmiotu są podstawy hodowli roślin). Założenia i cel przedmiotu: Przedmiot „Patofizjologia i hodowla odpornościowa” obejmuje najnowszą wiedzę dotyczącą znaczenia chorób roślin w światowej produkcji żywności, etiologii biotycznych czynników chorobotwórczych, procesów uruchamianych przez patogeny w celu opanowania tkanki rośliny żywicielskiej, zmian metabolicznych zachodzących pod wpływem infekcji, oraz mechanizmów odpornościowych rośliny. Ponadto, w ramach programu omówione będą reakcje tzw. odporności czynnej i biernej roślin, molekularne podstawy odporności roślin na choroby, oraz genetyczne podstawy hodowli odmian odpornych na choroby wraz z metodami biotechnologicznymi w hodowli odpornościowej. Metody dydaktyczne/nauczania: Kurs obejmuje wykłady, prezentowane w PowerPoincie. Treść wykładów szeroko omawia zagadnienia dotyczące podziału patogenów, procesów uruchamianych przez patogeny w czasie infekcji, oraz procesów obronnych. Wykłady będą uzupełniane filmami edukacyjnymi (BBC, National Geographic). Dodatkową pomocą dla studentów będzie podręcznik „Patofizjologia roślin” autorstwa Agnieszki Płażek (aktualnie w druku). Ćwiczenia będą prowadzone w grupach. 15 godzin ćwiczeń laboratoryjnych będzie prowadzona w trzech pięciogodzinnych blokach. Obejmują one śledzenie procesów odpornościowych uruchamianych w roślinach w czasie infekcji grzybami lub po elicytacji takimi związkami, jak poligalakturonaza czy chitozan. Ćwiczenia przewidują głównie badanie stresu oksydacyjnego. Studenci będą samodzielnie infekować lub elicytować rośliny, zbierać próbki, wykonywać analizy biochemiczne, pasażować patogeny na pożywki. Pozostałe 15 godzin ćwiczeń będzie poświęcone podstawom hodowli odpornościowej oraz zapoznaniu się z hodowlanymi metodami stosowanymi w praktyce. Kryteria oceny: Test pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tematyka wykładów Typy patogenów i drogi wnikania ich w głąb roślin Poszczególne etapy ataku patogenów Rodzaje toksyn patogenów fakultatywnych i ich działanie Zmiany metaboliczne zachodzące w roślinach w czasie ataku patogena Procesy obronne roślin: produkcja białek typu PR Procesy obronne roślin: uruchomienie szlaku fenolowego Procesy obronne roślin: generowanie wolnych rodników tlenowych Rola hormonów w procesach obronnych: kwas salicylowy i abscysynowy Rola hormonów w procesach obronnych: kwas jasmonowy i etylen Typy mechanizmów obronnych: transdukcja sygnałów, odporność gen-nagen, reakcja nadwrażliwości Typy mechanizmów obronnych: nabyta odporność systemiczna, indukowana odporność systemiczna Mechanizm odporności na patogeny śniegowe Mechanizm odporności na nicienie Zjawisko tolerancji krzyżowej Związki organiczne biorące udział w tzw. biernej odporności roślin Razem Godz. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 L.p. Tematyka ćwiczeń Zapoznanie studentów z laboratoryjnymi metodami badania patogenezy. 1 Zakażanie tkanek roślin w warunkach in vitro elicytorami, zbieranie próbek do analiz biochemicznych Przygotowywanie roślin oraz inokulum, sztuczna inokulacja roślin grzybami, 2 zbieranie próbek do analiz biochemicznych Przeprowadzenie analiz biochemicznych: wykrywanie nadtlenku wodoru oraz 3 omówienie jego roli w reakcjach odpornościowych roślin Przebieg chorób wywoływanych przez infekcyjne czynniki chorobotwórcze 4 (wirusy, bakterie, mikoplazmy, grzyby). Wpływ infekcyjnych czynników chorobotwórczych oraz niekorzystnych warunków środowiskowych na produkcję żywności na świecie Genetyczne i molekularne podstawy podstawy hodowli odmian odpornych 5 na choroby Godz. 5 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 15 5 5 2 2 6 7 8 9 10 11 a) hipoteza Flora "gen do genu" b) typy odporności roślin (odporność pozioma, pionowa) c) genetyczna współzależność rośliny żywicielskiej i patogena geny odporności – ich struktura i funkcja Zapoznanie studentów z metodami oceny odporności roślin na choroby a) ocena wizualna, skala b) wskaźniki chorobowe, indeksy Tworzenie schematów hodowli odmian odpornych na choroby a) krzyżowanie wypierające (odporność warunkowana genem dominującym i recesywnym, selekcja rośli w obu przypadkach) b) odmiany wieloliniowe, zasady tworzenia i ich zdrowotność Metody biotechnologiczne: selekcja in vitro genotypów odpornych Zapoznanie studentów z selekcją w hodowli odpornościowej w oparciu o markery molekularne (MAS), wykorzystanie markerów PCR-SSR w hodowli odpornościowej zbóż. Wprowadzanie odporności metodami inżynierii genetycznej Utrzymywanie kolekcji patogenów grzybowych- pożywki, warunki przechowywania – przygotowanie podłoży (PDA, SNA), pasaż patogenów Metody oceny podatności zbóż na patogeny fakultatywne z rodzaju Fusarium – laboratoryjny test płytkowy oraz metodyka testów polowych. Zmienność podatności wybranych gatunków zbóż, odmian i linii Odporność odmian poszczególnych grup roślin uprawnych (analiza na podstawie LOO). Razem 1 3 2 2 2 1 30 Literatura: 1.Borecki Z., Nauka o chorobach roślin, PWRiL 1996. 2. Grzesiuk S., Fizjologiczne podstawy odporności roślin na choroby, Wydawnictwo ART 1999. 3. Kozłowska M., Konieczny G. Biologia odporności roślin na patogeny i szkodniki. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu, 2003. 4. Lista opisowa odmian, Rośliny rolnicze, COBORU 2006-2009. 5. Malepszy S., Biotechnologia roślin, PWN Warszawa 2009. 6. Simmonds N.W., Podstawy hodowli roślin, PWR i L 1986. Literatura uzupełniająca: 1. Dhan Pal Singh, Breeding for resistance to disease and insect pest. Springer – Verlag 1986. 2. Jacobs Th., Parlevist J.E., Durability of disease resistance, Kluwer Academic Publishers 1993. 3. Nelson R.R., Breeding plants for disease resistance, The Pennsylvanian State University Press 1973. 4. Prell H.H, Day P.R. Plant-fungal pathogen interaction. A classical and molecular view. 5. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York. 2001. 6. Vanderplank J.E., Disease resistance in plants, Academic Press, INC. 1984. 7. Vidhyasekaran P., Bacterial disease resistance in plants, Food Products Press ® 2002. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: GENETYKA I BIOTECHNOLOGIA DRZEW LEŚNYCH Genetic and biotechnology of forest trees Prof. dr hab. Janusz Sabor Katedra 0 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 0/15 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Fizjologia drzew leśnych: fizjologiczne aspekty procesów życiowych roślin drzewiastych; Genetyka ogólna: znajomość podziałów jądra komórkowego, podstaw genetyki mendlowskiej, współdziałania genów, dziedziczenia cech ilościowych i sprzężonych, rodzajów mutacji i sposobów ich powstawania oraz podstaw dziedziczenia w populacjach (frekwencja alleli i genotypów, równowaga genetyczna). Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami genetycznymi i biochemicznymi zmienności drzew i drzewostanów a także przekazanie wiedzy w zakresie podstawowych technik biochemicznych stosowanych w gospodarce leśnej m.in. mikoryzacji, krioprezerwacji, stosowania markerów biochemicznych (izoenzymy, terpeny, fenole) i DNA. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady, ćwiczenia kameralne i terenowe. Prezentacje multimedialne, ocena drzewostanów nasiennych, plantacji i plantacyjnych upraw nasiennych. Kryteria oceny: Punktacja za odpowiedzi - 12 pktów; Ocena prezentacji – 3 pkty; Zaliczenia i aktywność na zajęciach – 5 pktów. Forma i warunki zaliczenia: Kolokwia tematyczne i zaliczenie ustne. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka ćwiczeń 1 Zmienność wewnątrzgatunkowa 1. Przyczyny historyczne i genetyczne zmienności, 2. Zmienność ciągła i ekotypowa, 3. Fitogeografia, 4. Historia genetycznej zmienności drzew leśnych, 5. Paleobotanika. Analiza pyłkowa, 6. Zasięgi występowania gatunków. Migracje. Dryf genetyczny, 7. Efektywna wielkość populacji. Efekt „szyjki butelki”. Efekt założyciela, 8. Rasy drzew. Odmiany. Krzyżówki. Mutanty, Podstawy genetyki populacyjnej drzew leśnych. Genetyka populacyjna 2 1. Częstość genów i genotypów, 2. Prawo Hardy – Weinberga, 3. Czynniki zmieniające genetyczną równowagę w drzewostanie, 4. Dziedziczność a środowisko zewnętrzne, Podstawy genetyki populacyjnej drzew leśnych. Selekcja naturalna i 3 sztuczna 1. Adaptacja do warunków środowiska. Modyfikacje. Plastyczność, Godz. 4 2 4 4 5 2. Konkurencja i kooperacja, 3. Rekombinacje, heterozja, 4. Sąsiedztwo, izolacja i dryft genetyczny, 5. Chów wsobny. Selekcja populacyjna i indywidualna, 6. Selekcja pozytywna i negatywna. Różnica selekcyjna i zysk selekcyjny. Intensywność selekcji, 7. Odziedziczalność, Podstawy genetyki molekularnej. Wykorzystanie markerów genetycznych 1. izoenzymowych, terpenowych oraz genetycznych typu RAPD, AFLP, PCR-RFLP do identyfikacji populacji i genotypów wybranych gatunków drzew leśnych, 2. Markery mikrosatelitarne DNA , 3. Transgenika. Izolowanie genów, konstrukcje genowe, metody wprowadzania genów, selekcja i charakterystyka drzew transgenicznych (TMO), Biologia i technika rozmnażania drzew leśnych. 1. Rozmnażanie wegetatywne. Technika rozmnażania wegetatywnego 2. Rozmnażanie generatywne. Fizjologiczne podstawy zawiązywania się kwiatów 3. Żywotność i rozprzestrzenianie się pyłku. Zapylenie. Zapłodnienie Stadia rozwoju owoców i nasion. Okres spoczynkowy. Sposoby oceny kwitnienia i owocowania. 4. Kwalifikowana baza nasienna. Techniki przechowywania nasion. 5. Technologie produkcji sadzonek. Razem 2 3 15 Literatura podstawowa: 1. Giertych M. 1989: Doskonalenie składu genetycznego populacji drzew leśnych. Wyd. SGGW Warszawa. 2. Paule L. 1992: Genetyka a slachtenie lesnych drewin. Wyd. Rriroda a.s. 3. Sabor J. 2000: Nasiennictwo, szkółkarstwo i selekcja drzew leśnych. Cz.III. Podestawy selekcji drzew . Wyd.AR Kraków. 4. Sabor J. (red.) 2006: Elementy genetyki i hodowli selekcyjnej drzew leśnych. Wyd. CILP, Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Freeland J.R., Ekologia molekularna. PWN. Warszawa 2008. 2. Polak - Berecka M. Genetyka populacyjna drzew leśnych. Przewodnik do ćwiczeń z genetyki molekularnej. Wyd. AR w Krakowie, 2006. 3. Sabor J. Nasiennictwo, szkółkarstwo i selekcja drzew leśnych. Cz. III. Podstawy selekcji drzew. Wyd. AR Kraków, 2000. 4. Wright J.W. 1976: Introduction to Forest Genetics. Academic Press. New York, San Francisco, London. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: PODSTAWY TECHNIK HISTOLOGICZNYCH I ANALIZA INSTRUMENTALNA KOMÓRKI Base of the histological techniques and instrumental cell analysis dr Dorota Wojtysiak Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Katedra Rozrodu i Anatomii Zwierząt, WHiBZ 15 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/30 - Punkty ECTS: - 5 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: „Chemia ogólna i fizyczna” – znajomość podstawowych pojęć dotyczących struktury materii, budowy atomu oraz źródeł radioaktywnych. „Biologia komórki” – znajomość budowy i funkcji komórek oraz tkanek zwierzęcych. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technikami przygotowania i obrazowania materiałów biologicznych stosowanymi w biologii komórki i histologii. Dodatkowo studenci nabywają umiejętności rozpoznawania artefaktów, czyli nieprawidłowości, powstałych w wyniku błędów technicznych przy wykonywaniu preparatów. W ramach ćwiczeń wykonywane są preparaty parafinowe, mrożeniowe, wymazy i rozmazy do mikroskopu świetlnego oraz ich dokumentacja fotograficzna i komputerowa analiza obrazu. Studenci zapoznają się ze sposobem pobierania, utrwalania oraz zatapiania materiału biologicznego. Wykonywane są barwienia różnych struktur komórkowych i tkankowych, określanie aktywność wybranych enzymów, a także wykrywanie substancji o charakterze antygenowym za pomocą znakowanych przeciwciał. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia realizowane w formie wykładów oraz ćwiczeń laboratoryjnych. W ramach wykładów studenci będą mogli korzystać z materiałów. Ćwiczenia – zapoznają studentów z technikami obrazowania materiałów biologicznych stosowanymi w biologii komórki, histologii i histochemii. Pozwolą także na zrozumienie podstawowych pojęć dotyczących nowoczesnych metod laboratoryjnych wykorzystujących przeciwciała oraz nabycie umiejętności przeprowadzenia niektórych analiz w celu oznaczenia lipidów, enzymów oraz wybranych struktur komórkowych w materiale biologicznym wraz z ich dokumentacją fotograficzną. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Tematyka wykładów Mikroskopy świetlne i elektronowe. Metody badawcze w biologii komórki i histologii. Techniki stosowane w mikroskopii świetlnej i elektronowej. Technika mrożeniowa. Podstawy histochemii i cytochemii. Podstawy immunohistochemii. Hybrydocytochemia (hybrydyzacja in situ). Hodowle komórkowe i tkankowe. Analiza ilościowa preparatów mikroskopowych. Densytometria, morfometria, komputerowa analiza obrazu, cystometria przepływowa. Analiza elektronogramów. Razem Godz. 2 2 2 2 2 2 3 15 Tematyka ćwiczeń 1. Szczegółowa analiza techniki parafinowej: przygotowanie szkiełek podstawowych (odtłuszczanie, białkowanie, pokrywanie polimerami i Poly–L-lysiną) i nakrywkowych, pobieranie, utrwalanie, odwadnianie, przeprowadzanie przez płyny pośrednie oraz zatapianie w parafinie materiału biologicznego, krojenie skrawków parafinowych przy użyciu mikrotomu rotacyjnego 2. Metody barwienia preparatów parafinowych: barwienie jąder komórkowych barwienie topograficzne H/E barwienie zrębu łącznotkankowego zamykanie preparatów 3. Technika mrożeniowa pobieranie, zamrażanie i przechowywanie materiału biologicznego krojenie skrawków z zamrożonego materiału przy użyciu kriostatu barwienie przyżyciowe Barwienie rozmazów i wymazów 4. Podstawy histochemii i cytochemii reakcje histochemiczne wykrywanie cukrów wykrywanie lipidów wykrywanie kwasów nukleinowych wykrywanie wybranych enzymów reakcje kontrolne 5. Podstawy immunohistochemii wykonanie reakcji immunohistochemicznej z wybranymi przeciwciałami monolub poliklonalnymi reakcje kontrolne 6. Dokumentacja fotograficzna i analiza komputerowa wykonanych preparatów: nauka ustawienia oświetlenia Kohlera w mikroskopie pracującym w jasnym polu analiza komputerowa obrazów mikroskopowych pomiary parametrów komórkowych (ilość, wielkość i gęstość komórek) pomiary intensywności reakcji enzymatycznych Razem Godz. 5 5 5 5 5 5 30 Literatura podstawowa: 1. Litwin J.A. Podstawy technik mikroskopowych. Collegium Medicum UJ, Kraków 1995. 2. Mercer E.H., Birbeck M.S.C. Mikroskopie elektronowa. PWN Warszawa 1970. 3. Bagiński S. 1969. Technika mikroskopowa. PWN, Warszawa. 4. Zawistowski S. 1970 Technika histologiczna oraz podstawy histopatologii. PZWL, Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Lityńska A., Lewandowski M. 1998. Techniki badań fizjologicznych. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków. 2. Stevens A., Lowe J. 2000. Histologia człowieka. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. 3. Atlas Histologii. 2002. Red. U. Welsch. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, Wrocław. 4. Lisiecka U., Kostro K., Jarosz Ł. Cytometria przepływowa jako nowoczesna metoda w diagnostyce i prognozowaniu chorób. Medycyna Weterynaryjna 2006, 62 (9) 998-1001. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ZOONOZY Zoonoses Prof. dr hab. Jerzy Niedziółka Katedra Hodowli Drobiu, Zwierząt Futerkowych i Zoohigieny – WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających oraz wymagania wstępne: Przedmiot nie wymaga treści wprowadzających. Założenia i cel przedmiotu: Studenci kierunku Biotechnologia mają kontakt ze zwierzętami czy materiałem biologicznym przez co mogą być narażeni na choroby przenoszone ze zwierząt na człowieka. Choroby odzwierzęce są problemem nie tylko weterynarii i medycyny lecz całego rolnictwa w tym technologów produktów zwierzęcych i biotechnologów produkcji zwierzęcej. W ramach przedmiotu przedstawione zostaną takie zagadnienia jak: podstawowe pojęcia epizootiologiczne, dynamika epizootii, warunki środowiskowe a choroby odzwierzęce oraz w części szczegółowej choroby o etiologii bakteryjnej, wirusowej, mykologicznej i pasożytniczej. Ponadto studenci zostaną zapoznani z organizacją służby weterynaryjnej w Polsce. Zapoznanie się z zagrożeniami ze strony zwierząt w praktyce biotechnologicznej oraz poznanie podstawowych zasad w profilaktyce i prewencji w kontaktach ze zwierzętami lub materiałem biologicznym pochodzącym od zwierząt. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykład, dyskusja, praca własna z literaturą. Kryteria oceny: Sprawdzian pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Epizootiologia jako nauka – pojęcia epizootiologiczne, drogi zakażania 1 Organizacja służby weterynaryjnej, ustawy: O Inspekcji weterynaryjnej; 2 Badanie mięsa zwierząt rzeźnych oraz Ustawa o Doświadczeniach na zwierzętach. Choroby odzwierzęce wywoływane przez bakterie 3 Choroby odzwierzęce wywoływane przez wirusy 4 Choroby odzwierzęce wywoływane przez priony, chlamydie i grzyby 5 chorobotwórcze Choroby odzwierzęce wywoływane przez ekto i endopasożyty 6 Razem Godz. 2 3 3 3 2 2 15 Literatura podstawowa: 1. Gliński Z., Buczek J., 1999, Kompendium chorób odzwierzęcych. WAR Lublin. 2. Anusz Z., 1991, Choroby odzwierzęce. Wydawnictwo ART Olsztyn. 3. Gliński Z., Kostro K., Wołoszyn S., 2000, Choroby zakaźne zwierząt. WAR Lublin. 4. Fijałkowska W., 1983, Czym nas mogą zarazić zwierzęta. PWRiL Warszawa. Literatura uzupełniająca: Czasopisma naukowe: Medycyna weterynaryjna, Życie Weterynaryjne, Magazyn Weterynaryjny, Weterynaria po Dyplomie; Journal of Veterinary Science , itp Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ROZRÓD PTAKÓW Reproduction in poultry Dr hab. Ewa Kapkowska, prof. UR, dr Małgorzata Gumułka Katedra Hodowli Drobiu, Zwierząt Futerkowych i Zoohigieny – WHiBZ 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Rozród zwierząt, Biotechnologia rozwoju zarodkowego ptaków. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest przygotowanie teoretyczne i praktyczne studentów zarówno do sterowania rozrodem ptaków jak i wykorzystania znajomości specyfiki rozrodu ptaków w zadaniach biotechnologicznych możliwych do realizacji w hodowli drobiu. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady problemowe, ćwiczenia przedmiotowe, ćwiczenia laboratoryjne, pokaz, film, dyskusja dydaktyczna. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Behawior rozrodczy ptaków dzikich i udomowionych - wpływ pracy 1 hodowlanej na zachowanie płciowe i wyniki rozrodu Czynniki wpływające na osiąganie dojrzałości płciowej ptaków 2 Rytm nieśności wybranych gatunków 3 Magazynowanie plemników w układzie rozrodczym samic. Kanaliki 4 przechowujące plemniki - model do badań nad konserwacją nasienia in vitro Wykorzystanie sztucznej inseminacji w rozrodzie ptaków domowych i 5 dzikich Specyfika rozrodu w stadach należących do chronionych zasobów 6 genetycznych. Kriokonserwacja nasienia i zarodków ptaków w aspekcie zachowania ginących ras drobiu i dzikich ptaków Godz. 1 1 1 2 1 2 7 8 9 10 11 Problemy reprodukcyjne w stadach kur i indyków związane z intensywną selekcją na cechy mięsne Aktualne problemy rozrodcze w stadach reprodukcyjnych gęsi i innych ptaków wodnych. Sezonowość rozrodu ptaków - plusy i minusy w hodowli drobiu Rozród strusi w warunkach fermowych Kontrola rozrodu ptaków egzotycznych w chowie amatorskim Biotechnologia w rozrodzie ptaków Razem L.p. Tematyka ćwiczeń Obserwacje behawioru rozrodczego w stadkach różnych ras kur oraz gęsi 1 Pozyskiwanie i ocena ejakulatów od kogutów oraz sztuczna inseminacja 2 samic Pozyskiwanie i ocena ejakulatów od gęsiorów oraz sztuczna inseminacja 3 samic Test penetracji plemników in vivo i vitro jako metoda oceny płodności u kur i 4 gęsi Rozpoznawanie płci ptaków domowych - metoda japońska, autoseksing, 5 metody molekularne Razem 1 1 1 2 2 15 Godz. 2 3 3 5 2 15 Literatura podstawowa: 1. Chełmońska B., Kassner J. Budowa i funkcjonowanie układu rozrodczego samic ptaków oraz ich użytkowanie rozpłodowe w aspekcie sztucznego unasieniania. [w:] Biologiczne uwarunkowania wartości rozrodowej samca pod redakcją prof. Jerzego Strzeżka. Biologia rozrodu zwierząt. 2. Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko- Mazurskiego w Olsztynie. 2007. 2. Etches R.J. Reproduction in poultry. Cab.Int. 1996. 3. Etches R. J. Manipulation of the avian genome. CRS Press.Inc.1993. 4. Hocking P.M. Biology of breeding poultry. Poult. Sci. Symp. Ser. CAB Inter.2009. 5. Rząsa J. Regulacja rozrodu ptaków [w] Fizjologiczna regulacja procesów rozrodczych samicy pod redakcją prof. Tadeusz Krzymowskiego. Biologia Rozrodu zwierząt. 1. Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko- Mazurskiego w Olsztynie, 2007. Literatura uzupełniająca: 1. Attenborough D. Prywatne życie ptaków. MUZA SA, Warszawa 1999. 2. Sparks J. Walka płci. Bertelsmann Media Sp. z o.o. Warszawa 2001. 3. Zwierzchowski I., Jaszczak K., Modliński I. Biotechnologia zwierząt. Praca zbiorowa. Wwa, PWN 1997. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: PROCEDURY I TECHNIKI STOSOWANE W BADANIACH NA ZWIERZĘTACH Methods used in experiments on animals Prof. dr hab. Edward Wierzchoś, dr inż. Maciej Murawski Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Przeżuwaczy – WHiBZ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Rodzaj zajęć: Status zajęć: Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 4 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do przedmiotu będzie ukończony kurs I stopnia „Fizjologia i anatomia zwierząt”. Założenia i cel przedmiotu: Podczas zajęć teoretycznych i praktycznych studenci zapoznani zostaną z podstawowymi wskaźnikami fizjologicznymi, zarysem budowy i funkcjonowania organizmu zwierząt używanych do doświadczeń (mysz, szczur, królik, owca, świnia). Przedstawione będą również zasady ich utrzymania i hodowli. Poznają także zasady prowadzenia obserwacji in vivo, podawania leków, pomiary temperatury, tętna i oddechów, sposoby pobrania próbek (krew, kał mocz, treść jelit i żołądka) oraz przygotowania zwierząt do doświadczeń. Zostaną zapoznani z procedurami zabiegów operacyjnych i sekcji, zasadami szycia oraz zaopatrywanie ran, infuzja płynów, obserwacji ultrasonograficznych i laparoskopowych. Przedstawione również będą uregulowania prawne ochrony zwierząt, prowadzenia doświadczeń i opieki nad zwierzętami. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacja multimedialna i zajęcia praktyczne ze zwierzętami i w laboratorium. Kryteria oceny: Obecność na zajęciach, sprawdzian w czasie ćwiczeń. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na ocenę Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Uregulowania prawne ochrony zwierząt, prowadzenie doświadczeń, opieka 1 nad zwierzętami. Zarys anatomii, gryzoni (mysz, szczur, krulik), mięsożernych, przeżuwaczy i 2 wszystkożernych Specyfika budowy układu krwionośnego, pokarmowego i moczowo 3 płciowego. Wskaźniki fizjologiczne wybranych gatunków zwierząt. 4 Instrumentarium, sprzęt i materiały operacyjne. Środki dezynfekcyjne. 5 Przygotowanie zwierząt do zabiegów lekarsko-weterynaryjnych. 6 Postępowanie przed i pooperacyjne. Zasady wykonywania zabiegów lekarsko-weterynaryjnych, szycie, 7 zaopatrywanie ran, infuzja płynów. Wykorzystanie technik USG i laparoskopowych w doświadczalnictwie. 8 Preparaty do znieczulania zwierząt i metody prowadzenia narkozy. 9 10. Pobieranie płynów, treści żwacza, wykonywanie biopsji tkanek i narządów wewnętrznych. 11. Sekcja pobieranie wycinków postmortem. 12. Wybrane metody operacyjne w doświadczalnictwie biologicznym i biotechnologicznym. 13. Nowoczesne techniki obrazowania struktur. Rentgenografia cyfrowa, Godz. 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny. Razem L.p. Tematyka ćwiczeń 1. Specyfika budowy układu krwionośnego, pokarmowego i moczowo płciowego. Wskaźniki fizjologiczne wybranych gatunków zwierząt. 2. Instrumentarium, sprzęt i materiały operacyjne. Środki dezynfekcyjne. zwierząt do zabiegów lekarsko-weterynaryjnych. 3. Przygotowanie Postępowanie przed i pooperacyjne. 4. Zasady wykonywania zabiegów lekarsko-weterynaryjnych, szycie, zaopatrywanie ran, infuzja płynów. 5. Preparaty do znieczulania zwierząt i metody prowadzenia narkozy. 6. Wybrane metody operacyjne w doświadczalnictwie biologicznym i biotechnologicznym. 7. Pobieranie płynów, treści żwacza, wykonywanie biopsji tkanek i narządów wewnętrznych. 8. Wykorzystanie technik USG i laparoskopowych w doświadczalnictwie. 9. Sekcja pobieranie wycinków postmortem. Razem 15 Godz. 1 1 1 1 1 4 1 3 2 15 Literatura podstawowa: 1. Hubrecht R. i Kirkwood J. The care and management of laboratory and other research animals. 8th Edition. Wiley-Blackwell 2010. 2. Brylińska J. i Kwiatkowska J. Zwierzęta Laboratoryjne metody hodowli i doświadczeń. Literatura uzupełniająca: 1. Larsen R. Anastezjologia. Wydawnictwo Medyczne Urban and Partner Wrocław 1996. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: GENETYKA MOLEKULARNA A JAKOŚĆ PRODUKTÓW ZWIERZĘCYCH The molecular genetics and the quality of animal products Dr Urszula Kaczor Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Przeżuwaczy 15 h wykładów /30 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/30 - Punkty ECTS: - 5 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Wprowadzeniem do przedmiotu są przedmioty takie jak: Markery molekularne, surowce zwierzęce. Założenia i cel przedmiotu: Student zapoznaje się z pojęciem genomiki i zadaniami jej działów genomiki strukturalnej i funkcjonalnej. Przybliżone zostaną pojęcia miogenezy i adipogenezy oraz omówione procesy biochemiczne kontrolujące jakość wołowiny, wieprzowiny i jagnięciny. Cechy morfologiczne i metaboliczne włókien mięśniowych. Skład chemiczny i wartość odżywcza wołowiny, jagnięciny i wieprzowiny. Zostanie omówiony polimorfizm wybranych genów kandydujących oraz ich związek z cechami opasowymi i rzeźnymi bydła, jakością wieprzowiny i jagnięciny. Geny związane z otłuszczeniem tuszy zwierzęcej oraz składem i jakością mleka krowiego i koziego. Poruszone zostaną także zagadnienia bezpieczeństwa produktów pochodzenia zwierzęcego. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje multimedialne, praktyczne zapoznanie z jednostkami zajmującymi się kontrolą produktów zwierzęcych. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Genomika, pojęcie, podział, cele i zdania 1 Miogeneza i adipogeneza, podstawowe pojęcia. Omówienie procesów 2 biochemicznych kontrolujących jakość wołowiny, wieprzowiny i jagnięciny. Cechy morfologiczne i metaboliczne włókien mięśniowych. Skład chemiczny i wartość odżywcza wołowiny, jagnięciny i wieprzowiny Polimorfizm wybranych genów kandydujących oraz ich związek z cechami 3 opasowymi i rzeźnymi bydła Polimorfizm wybranych genów i ich związek z jakością wieprzowiny 4 Polimorfizm wybranych genów i ich związek z jakością jagnięciny 5 Geny związane z otłuszczeniem tuszy zwierzęcej 6 Polimorfizm wybranych genów związanych ze skaldem i jakością mleka 7 krowiego i koziego. Wykorzystanie polimorfizmu białek w programach hodowlanych kóz Razem Godz. 1 4 L.p. Tematyka ćwiczeń Identyfikacja obecności Listeria monocytogenes w próbekach mleka 1 krowiego- PCR – amplifikacja fragmentu genu hlyA kodującego listeriolizynę Wykrywanie DNA gatunkowo specyficznego w produktach mięsnych 2 Polimorfizm genu kalpastatyny a jakość mięsa wieprzowego i jagnięcego3 wykorzystanie metod: PCR-RFLP oraz MSSCP Genotypowanie w locus GH i laktoglobuliny u bydła a jakość mleka 4 Badanie zwierząt poddanych ubojowi pod katem BSE –wizyta w Zakładzie 5 Higieny Weterynaryjnej Rozpoznawanie skażeń produktów pochodzenia zwierzęcego kontrolowane działalnością Krakowskiego Sanepidu Razem Godz. Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Genomika bydła i świń. M. Świtoński i L. Zwierzchowskił. 2 3 1 2 2 15 30 Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FIZJOLOGIA I PATOMORFOLOGIA KOMÓRKI ZWIERZĘCEJ Physiology and pathomorphology of animal cell Prof. dr hab. Krystyna Koziec Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi: Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii oraz Endokrynologia zwierząt i człowieka. Założenia i cel przedmiotu: Program obejmuje podstawy klasyfikacji i nomenklatury komórek fizjologicznych i zmienionych pod wpływem różnych czynników. Słuchacz pozna przyczyny zmian patomorfologicznych komórek, czynniki warunkujące apoptozę i nekrozę, metody stosowane do łagodzenia wzrostu komórek patologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Przekaz ustny, ilustracja PowerPoint, demonstracja wyników badań naukowych. Kryteria oceny: Pisemne kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p. Klasyfikacja i nomenklatura. Różnice pomiędzy komórkami fizjologicznymi i 1 patologicznymi Łagodne i złośliwe nowotwory 2 Patomechanizmy rozwoju nowotworów. Transformacja 3 Okresy wzrostu raka. Rodzaje karcynogenów 4 Genetyczne podstawy zaburzeń kontroli wzrostu w nowotworach 5 Czynniki stymulujące i hamujące apoptozę 6 Leczenie nowotworów. Hormonalne ,antysensowe, immunologiczne terapie 7 Metody oceny wzrostu guza/hodowli 8 Razem Literatura podstawowa: 1. Traczyk W. Zarys fizjologii człowieka. 2. Ramzi i wsp. Patologia Robbinsa, 2005 Urban &Partner. Literatura uzupełniająca: 1. Wilson A. „Williams Textbook of Endocrinology”. Saunders Co. (1998). 2. Maśliński S., Ryżewski J. “Patofizjologia”, PZWL, 2007. Godz. 2 2 2 2 2 2 2 1 15 Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: METODY INŻYNIERII GENETYCZNEJ W FIZJOLOGII I ENDOKRYNOLOGII Methods of genetic engineering in physiology and endocrinology Dr hab. Andrzej Sechman, prof. UR, Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są „Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii” – znajomość budowy i funkcji układów endokrynnych organizmu, struktury chemicznej podstawowych hormonów wytwarzanych w gruczołach wydzielania wewnętrznego. „Endokrynologia ogólna” – znajomość budowy i funkcjonowania gruczołów wydzielania wewnętrznego, struktury chemicznej podstawowych hormonów wytwarzanych w gruczołach endokrynnych i mechanizmów ich działania w komórkach docelowych. „Inżynieria genetyczna” – struktura i funkcja kwasów nukleinowych w komórkach zwierzęcych, znajomość podstawowych metod inżynierii genetycznej. „Biologia komórki” – znajomość budowy komórek zwierzęcych oraz funkcji poszczególnych organelli komórkowych, znajomość procesów biochemicznych zachodzących w komórkach poszczególnych tkanek organizmu. Założenia i cel przedmiotu: Celem nauczania jest zapoznanie studentów studiów II stopnia kierunku Biotechnologia, specjalności Biotechnologia stosowana z metodami inżynierii genetycznej oraz ich zastosowaniem w badaniach fizjologicznych i endokrynologicznych prowadzonych in vivo i in vitro na zwierzętach. W ramach przedmiotu przedstawione zostaną podstawowe techniki inżynierii genetycznej: Northern blot, „slot-blot”, RT-PCR oraz Real-time RT-PCR oraz przykłady stosowania tych technik analitycznych do badania ekspresji genów w układach eksperymentalnych. Ponadto studenci zapoznają się z możliwościami stosowania mikromacierzy DNA i siRNA w badaniach dotyczących funkcji genów. Efektem kształcenia jest rozumienie podstawowych pojęć dotyczących nowoczesnych metod inżynierii genetycznej wykorzystywanych w badaniach fizjologicznych i endokrynologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje multimedialne przygotowane na podstawie własnych wyników badań oraz publikacji dotyczących omawianych tematów, które ukazały się w czasopismach i książkach o zasięgu międzynarodowym. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Przypomnienie podstawowych zagadnień i pojęć inżynierii genetycznej 1 Badanie ekspresji genów metodą Northern blot i „slot-blot”. 2 Metoda RT-PCR - odmiany oraz przykłady zastosowań: 3 Godz. 2 2 2 4 5 6 7 8 a) oznaczanie płci u ptaków; b) ekspresja receptorów tarczycowych w gonadach ptaków. Metoda Real-time RT-PCR i jej zastosowanie w badaniach endokrynologicznych Wykorzystanie metody mikromacierzy w badaniach endokrynologicznych Zastosowanie metod inżynierii genetycznej w badaniu funkcji gruczołów wydzielania wewnętrznego Oznaczanie poziomu mRNA hormonów białkowych oraz ich receptorów Zaliczenie wykładów Razem 2 2 2 2 1 15 Literatura podstawowa: 1. A. Lityńska, M.H. Lewandowski, “Techniki badań fizjologicznych”, Wydawnictwo UJ, 1998. 2. J. Kur, „Podstawy inżynierii genetycznej”, , skrypt, Politechnika Gdańska, 1994. 3. J. Sambrook, E.F. Fritch i T. Maniatis, “Molecular cloning: a laboratory manual (Sec. Ed.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1989. 4. A. Dawson, P. Sharp, “Functional avian endocrinology”, Norsa Pub. House, 2005. Literatura uzupełniająca: 1. J. Bal, „Biologia molekularna w medycynie” PWN, Warszawa, 2006. 2. J. Sotowska-Brochcka, „Fizjologia zwierząt. Zagadnienia wybrane”, Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 2001. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: TOKSYKOLOGIA ROZRODU I ROZWOJU Toxicology of reproduction and development Dr hab. inż. Anna Hrabia, dr hab. inż. Andrzej Sechman, Prof. UR, dr Agnieszka Grzegorzewska Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi do „Toksykologii rozrodu i rozwoju” będą przedmioty: „Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii”, „Endokrynologia zwierząt i człowieka”, „Rozród zwierząt”, na które studenci uczęszczali na studiach I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Tematyka wykładów obejmuje omówienie hormonalnie aktywnych czynników środowiska (endocrine disruptors) zaburzających funkcje endokrynne tj. ich definicję, rodzaje, źródła ekspozycji i mechanizm działania. Przedstawienie wpływu syntetycznych związków chemicznych na funkcjonowanie układu rozrodczego i zaburzenia rozwoju płciowego. Zapoznanie studentów z działaniem hormonalnie aktywnych czynników na funkcjonowanie tarczycy i konsekwencje w rozwoju. Omówienie karcynogennego efektu czynników zaburzających funkcje endokrynne. Metody dydaktyczne/nauczania: Pokazy multimedialne opracowane na podstawie publikacji naukowych. Kryteria oceny: Test pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów 1 Czynniki zaburzające funkcje endokrynne –„endocrine disruptors” - definicja - rodzaje (dioksyny, polichlorowane bifenyle, pestycydy i inne) - źródła ekspozycji (powietrze, woda, żywność i inne) - mechanizm działania 2 Wpływ syntetycznych związków chemicznych na funkcjonowanie układu rozrodczego - czynniki środowiska upośledzające płodność - wpływ na: steroidogenezę, apoptozę i proliferację - hormonalnie aktywne czynniki środowiska a przebieg ciąży 3 Zaburzenia rozwoju płciowego wywołane przez związki chemiczne - zmiany morfologiczne i funkcjonalne gonad - feminizacja samców - maskulinizacja samic 4 Działanie hormonalnie aktywnych czynników na funkcjonowanie tarczycy - wpływ na biosyntezę i metabolizm hormonów tarczycy - konsekwencje w rozwoju 5 Efekt karcynogenny syntetycznych związków chemicznych. Efekt ekologiczny Zaliczenie 6 Razem Godz. 4 3 2 4 1 1 15 Literatura podstawowa: 1. “Hormonally active agents in the environment”. Commission of Life Sciences. National Academy press. Washington D.C., 1999. 2. „Nasza skradziona przyszłość”. Calborn T., Dumanoski D., Peterson-Myers J. Przekład: Piotr Jędrusik. Amber Sp. Z o.o., Warszawa, 1997. 3. „Toksykologia środowiska. Aspekty chemiczne i biochemiczne”. Stanley E. Manahan. 4. „Biologia rozrodu zwierząt T 1/2. Krzymowski T. red. Literatura uzupełniająca: 1. „Podstawy toksykologii”. Praca zbiorowa pod red. Jerzego K. Piotrowskiego. 2. „Sechman A., Lis M., Hrabia A., Niedziółka J., Rząsa J. „Wpływ dioksyny TCDD na stężenie jodotyronin we krwi kury podczas embriogenezy”. Materiały XI Sympozjum Drobiarskiego, Wrocław, str.167-169, 2006. 3. „Sechman A., Sechman A., Lis M.W., Niedziółka J., Rząsa J”. Wpływ iniekcji in ovo 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyny (TCDD) na stężenie hormonów płciowych w gonadach jednodniowych kurcząt. Monitoring Zagrożeń w Produkcji Drobiarskiej – Aspekty Bezpieczeństwa Żywności, Wrocław 7-8 września 2007, Monografia pod redakcją Wieliczko A., str. 244-248. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FEROMONY – ŚRODKI KOMUNIKACJI CHEMICZNEJ MIĘDZY ZWIERZĘTAMI Pheromones – chemical communication between animals Dr Maria Mika Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmioty wprowadzające do kursu to: Biochemia Zwierząt, Fizjologia i Endokrynologia Zwierząt. Są to kursy z I stopnia studiów. Założenia i cel przedmiotu: Sygnalizacja chemiczna jest prawdopodobnie jedną z najstarszych form komunikowania się między istotami żywymi. Związki o charakterze infochemicznym podzielone zostały na wiele grup w zależności od pełnionych funkcji. Wyróżnia się feromony, płciowe, alarmowe , obronne, odstraszające , agregacyjne , społeczne. Jak dotąd potwierdzono obecność feromonów u ponad 1500 gatunków zwierząt, a także u ludzi u których należą do głównego elementu tzw.” chemii miłości „wywołują odczuwanie pociągu do drugiej osoby, zakochanie się , euforię. Badania nad feromonami przyczyniły się do lepszego zrozumienia mechanizmów sterujących zachowaniem się zwierząt i ludzi , a także znalazły zastosowanie w celach komercyjnych czego klasycznym przykładem są perfumy. Metody dydaktyczne/nauczania: Formą prowadzenia zajęć przez prowadzącego będą wykłady. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p. Historia i sposoby klasyfikacji feromonów 1 Feromony bezkręgowców i kręgowców, źródła komunikacji węchowej, 2 molekularne mechanizmy odbioru zapachu Feromony zwierząt wodnych, lądowych , hodowlanych 3 Komunikacja chemiczna między matka a potomstwem 4 Komunikacja chemiczna w obrębie gatunków i między gatunkami 5 Mechanizmy i modele działania feromonów 6 Feromony człowieka, chemia miłości 7 Razem Godz. 2 2 2 2 2 2 3 15 Literatura podstawowa: 1. Feromony człowieka , środki komunikacji chemicznej między ludźmi. Z. Konopicki M. Koperda . Wyd. Scholar 2003. Świat Nauki. Wydaw. Pruszyński . 2007. 2008. 2. Literatura uzupełniająca: 1. Biochemia kregowców. W. Minakowski. PWN Warszawa 1998r. 2. Podstawy Endokrynologii Ch. Brooks i N. Marshall. Wydawnictwo medyczne Wrocław 2000 r. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: HORMONY STEROIDOWE W HODOWLI ZWIERZĄT Steroid hormones in animals breeding Dr Maria Mika Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do przedmiotu będą: Biochemia Zwierząt, Fizjologia i Endokrynologia Zwierząt. Są to kursy, które studenci realizują na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Przegląd wiedzy o hormonach steroidowych i ich analogach. Omawiane są zagadnienia dotyczące wydzielania hormonów , ich rytmów biologicznych. Zastosowania hormonów w rozrodzie , antykoncepcji, w leczeniu bezpłodności u zwierząt i ludzi. Tematyka wykładów obejmuje, także hormonalne środki pobudzające w sporcie rekreacyjnym , wyczynowym jak również zastosowanie hormonów i ich analogów w rozrodzie ,tuczu zwierząt oraz związane z tym regulacje prawne dotyczące ich stosowania w krajach UE. Metody dydaktyczne/nauczania: Formą zajęć będą wykłady. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Miejsce wytwarzania, mechanizm działania androgenów estrogenów i 1 progestagenów Hormony steroidowe w rozrodzie, antykoncepcji 2 Hormony w leczeniu bezpłodności 3 Hormonalne środki pobudzające, doping farmakologiczny , doping zwierząt 4 hodowlanych Hormony naturalne i sztuczne w hodowli zwierząt 5 Hormony w paszach i produktach żywnościowych 6 Regulacje prawne dotyczące stosowania hormonów w hodowli zwierząt w 7 krajach UE Razem Godz. 15 Literatura podstawowa: 1. Obietnica superhormonów. W.Regelson , C. Colman .Wyd. Amber. Warszawa. 1997. 2. Leczenie hormonami i pochodnymi hormonów M. Pawlikowska –red. PZWL Warszawa 1996. 3. Endokrynologia ogólna i kliniczna. F.S.Greenspan, D.G. Gardner. Wyd. Czelej Lublin 2004. Literatura uzupełniająca: 1. Biochemia. L. Stryer PWN Warszawa 2000. 2. Zarys endokrynologii klinicznej M. Pawlikowski PZWL Warszawa 1996. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ZAGROŻENIA MIKROBIOLOGICZNE ŻYWNOŚCI I PASZ Microbiological threat to ford and feet Prof. dr hab. Wiesław Barabasz Katedra Mikrobiologii – WR-E 30 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/15 - Punkty ECTS: - 4 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są kursy z zakresu mikrobiologii ogólnej, realizowane przez studentów na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Zajęcia z przedmiotu „Zagrożenia mikrobiologiczne żywności i pasz” mają uwypuklić pożyteczną i szkodliwą rolę drobnoustrojów w pozyskiwaniu, produkcji, przechowywaniu i trawieniu żywności i pasz. Studenci zostaną zaznajomieni z chorobotwórczymi drobnoustrojami mogącymi występować w żywności i paszach. Mowa będzie także o zmianach powodowanych w żywności i paszach na skutek ich rozpowszechnienia oraz formach wykazywanej aktywności. Wiedza z zakresu mikrobiologii żywności i pasz jest niezbędnym warunkiem nabycia umiejętności praktycznego sterowania rozwojem i aktywnością mikroorganizmów, tak ważnej dla biotechnologa, dążącego do wyprodukowania dobrej jakości produktów spożywczych oraz zabezpieczenia ich przed zniszczeniem na skutek działania drobnoustrojów. Wiedza z zakresu mikrobiologii żywności i pasz umożliwi produkcję nowoczesnymi metodami przemysłowymi zdrowej żywności i paszy bez wywierania negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Test-wyboru, kolokwium-ustne Forma i warunki zaliczenia: Egzamin – wykłady; zaliczenie – ćwiczenia. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Pojęcia; żywność, pożywienie, pokarm i pasza. Kodeks Żywnościowy (Codex 1 Alimentarius FAO/WHO). Jakość żywności i paszy. Zagrożenia mikrobiologgiczne wg Międzynarodowej Komisji ds. Wymagań Mikrobiologicznych dla Żywności – ICMSF. Unormowania prawne polskie i unii europejskiej, dotyczące jakości żywności i pasz (Dyrektywy, Rozporządzenia, Ustawy, Normy Polskie). Świat drobnoustrojów i ich miejsce w przyrodzie. Podstawy klasyfikacji i zarys systematyki drobnoustrojów oparty o współczesne metody genetyki Pojęcie gatunku, kolonii, szczepu. Nowoczesne automatyczne metody 2 oznaczania przynależności systematycznej mikroorganizmów do gatunku (np. Testy API). Selekcja i doskonalenie szczepów przemysłowych. Jak obchodzić się z drobnoustrojami, podstawowe techniki prac laboratoryjnych, zasady prac sterylnych, urządzenia, sposoby wyjaławiania. Podłoża mikrobiologiczne Morfologia drobnoustrojów (Archebacteria, Procaryota, Eucaryota). Budowa 3 i ultrastruktura komórki bakteryjnej, promieniowców oraz komórek grzybów – drożdży, używanych do produkcji żywności i pasz. Znaczenie podstawowych elementów strukturalnych w procesach życiowych mikroorganizmów. Formy przetrwalne drobnoustrojów Fizjologia bakterii, promieniowców, grzybów i drożdży. Wpływ czynników 4 fizyko-chemicznych środowiska na procesy życiowe drobnoustrojów (m.in. temperatura, odczyn-pH, światło, ciśnienie osmotyczne, wpływ tlenu atmosfe-rycznego, woda, związki toksyczne, pestycydy, antybiotyki itp.). Organizmy tlenowe i beztlenowe. Mikroorganizmy autotroficzne i heterotroficzne, wyma-gania odżywcze – źródła energii. Sposoby rozmnażania, kontrola procesów podziału komórek. Wzajemne interakcje między mikroorganizmami w środowisku ich bytowania oraz organizmami wyższymi Najważniejsze procesy biochemiczne przeprowadzane przez drobnoustroje. 5 Ważniejsze fermentacje (mlekowa, alkoholowa, masłowa, propionowa) przeprowadzane przez drobnoustroje i sposoby ich praktycznego wykorzystania w procesach przemysłowych (chemizm fermentacji oraz ich bilans) Ważne produkty metabolizmu drobnoustrojów wykorzystywanych przez 6 człowieka na skalę przemysłową do produkcji żywności i pasz (alkohole, kwasy organiczne, probiotyki, antybiotyki, substancje biologicznie czynne, enzymy) Chorobotwórcze właściwości mikroorganizmów: wirusy, bakterie, promie7 niowce, grzyby, priony – wraz z podstawami immunologii i praktycznego wykorzystania zjawisk odpornościowych. Istota i mechanizm patogenezy. Zasady zwalczania patogennych mikroorganizmów i zapobieganie chorobom zakaźnym (surowice, szczepionki, chemioterapia, antybiotyki). Współzależność patogen-gospodarz, etiologia chorób ludzi i zwierząt. Przegląd drobnoustrojów chorobotwórczych mających znaczenie dla żywności i pasz. Zatrucia pokarmowe Metody konserwacji i uszlachetniania żywności i pasz z wykorzystaniem 8 drobnoustrojów. Dobór mikroorganizmów, szczepionki starterowe. Szkodliwe drobnoustroje występujące w żywności i paszach. Pleśnienie, gnicie. Toksyny, nitrozoaminy, mykotoksyny, grzyby toksynotwórcze Godz. 3 3 3 3 3 3 2 2 9 10 11 12 Podstawy mikrobiologii prognostycznej. Zagrożenia dla środowiska ze strony dodatków paszowych Mikroflora surowców i produktów pochodzenia zwierzęcego. Mikroflora surowców i produktów pochodzenia roślinnego Przemysłowe wykorzystanie mikroorganizmów w przetwórstwie i przemyśle rolno-spożywczym. Praktyczne osiągnięcia współczesnej mikrobiologii w powiększaniu zasobów żywności i pasz. Kierunki rozwoju SCP (Single cells protein). Wykorzystanie drobnoustrojów do syntezy białka na przykładzie produkcji drożdży piekarskich i paszowych. Szczepionki bakteryjne, biopreparaty, technologia produkcji i sposoby stosowane w praktyce spożywczej Przyszłość mikrobiologii, stan aktualny i perspektywy wykorzystania nauki o drobnoustrojach w gospodarce narodowej, ze specjalnym uwzględnieniem przemysłu spożywczego i produkcji zdrowej żywności oraz pasz w związku z przynależnością do Unii Europejskiej Razem Tematyka ćwiczeń L.p. Budowa i morfologia najważniejszych grup drobnoustrojów występujących w 1 żywności Metody ilościowe oznaczania drobnoustrojów w żywności 2 Diagnostyka bakterii występujących w żywności 3 Diagnostyka grzybów występujących w żywności 4 Analiza mikrobiologiczna produktów mlecznych 5 Analiza mikrobiologiczna produktów mięsnych 6 Analiza mikrobiologiczna płynnych produktów żywnościowych 7 Normy, zalecenia i rozporządzenia. Walidacja metod mikrobiologicznych 8 oznaczania liczby drobnoustrojów w żywności Razem 2 2 2 2 30 Godz. 2 2 2 2 2 2 2 1 15 Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Kunicki-Goldfinger W. - Życie bakterii. 2. Schlegel H.G. - Mikrobiologia ogólna. 3. Mǘller G.- Podstawy mikrobiologii żywności. 4. Trojanowska K., Giebel H., Gołębiowska B. - Mikrobiologia żywności. 5. Zaleski S.J. - Mikrobiologia żywności pochodzenia zwierzęcego. 6. Kisielewska E., Kordowska-Wiater M. - Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej i mikrobiologii żywności. 7. Normy Polskie, poradniki sanitarne, przepisy, dyrektywy UE, ustawy i rozporządzenia. 8. Żakowska Z., Stoińska H.: Mikrobiologia i Higiena w Przemyśle Spożywczym. 9. Bednarski W., Repsa A.: Biotechnologia żywności. 10. Leśniak W.: Biotechnologia żywności – procesy fermentacji i biosyntezy. 11. Kołożyn-Krajewska D.: Higiena produkcji żywności. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: PODSTAWY MIKROBIOLOGII WETERYNARYJNEJ General veterinary microbiology Prof. dr hab. Wiesław Barabasz Katedra Mikrobiologii – WR-E 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 4 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są kursy z zakresu mikrobiologii ogólnej, realizowane przez studentów na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Zajęcia z przedmiotu „Podstawy mikrobiologii weterynaryjnej” mają uwypuklić szkodliwą rolę drobnoustrojów w hodowli zwierząt gospodarczych. Studenci zostaną zaznajomieni z chorobotwórczymi drobnoustrojami mogącymi powodować choroby zwierząt oraz z drobnoustrojami, które mogą występować w ich otoczeniu. Mowa będzie także o zmianach powodowanych w paszach na skutek ich rozpowszechnienia oraz formach wykazywanej aktywności. Wiedza z zakresu mikrobiologii jest niezbędnym warunkiem nabycia umiejętności praktycznego sterowania rozwojem i aktywnością mikroorganizmów. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Test-wyboru, kolokwium-ustne. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin – wykłady; zaliczenie – ćwiczenia. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Świat drobnoustrojów i ich miejsce w przyrodzie. Podstawy klasyfikacji i 1 zarys systematyki drobnoustrojów ważnych w weterynarii. Przyczyny chorób zwierząt Pojęcie gatunku, kolonii, szczepu. Jak obchodzić się z drobnoustrojami 2 chorobotwórczymi, podstawowe techniki prac laboratoryjnych, zasady prac sterylnych, urządzenia, sposoby wyjaławiania. Podłoża mikrobiologiczne Znaczenie podstawowych elementów strukturalnych w procesach życiowych 3 mikroorganizmów. Formy przetrwalne drobnoustrojów chorobotwórczych Fizjologia bakterii, promieniowców, grzybów i drożdży. Wpływ czynników 4 fizyko-chemicznych środowiska na procesy życiowe drobnoustrojów (m.in. temperatura, odczyn-pH, światło, ciśnienie osmotyczne, wpływ tlenu atmosfe-rycznego, woda, antybiotyki itp.). Wzajemne interakcje między mikroorganizm-mami w środowisku ich bytowania oraz organizmami wyższymi Najważniejsze właściwości drobnoustrojów chorobotwórczych. Oporność na 5 antybiotyki. Zatrucia pokarmowe Ważne produkty metabolizmu drobnoustrojów – toksyny, mykotoksyny 6 Chorobotwórcze właściwości mikroorganizmów: wirusy, bakterie, promie7 Godz. 2 2 2 2 2 1 1 8 9 10 niowce, grzyby, priony – wraz z podstawami immunologii i praktycznego wykorzystania zjawisk odpornościowych. Istota i mechanizm patogenezy. Zasady zwalczania patogennych mikroorganizmów i zapobieganie chorobom zakaźnym (surowice, szczepionki, chemioterapia, antybiotyki) Współzależność patogen-gospodarz, etiologia chorób ludzi i zwierząt. Przegląd drobnoustrojów chorobotwórczych mających znaczenie dla zwierząt Mikroflora przewodu pokarmowego zwierząt. Ekosystem żwacza. Choroby odzwierzęce Przyszłość mikrobiologii, stan aktualny i perspektywy wykorzystania nauki o drobnoustrojach w gospodarce narodowej, ze specjalnym uwzględnieniem zdrowotności zwierząt w związku z przynależnością do Unii Europejskiej Razem Tematyka ćwiczeń L.p. Metody izolacji i poboru prób materiału zwierzęcego do badań 1 mikrobiologicznych Charakterystyka wirusów zwierzęcych, przykłady chorób 2 Charakterystyka bakterii chorobotwórczych dla zwierząt (cz.1.) 3 Charakterystyka bakterii chorobotwórczych dla zwierząt (cz.2.) 4 Charakterystyka bakterii chorobotwórczych dla zwierząt (cz.3.) 5 Grzyby patogenne powodujące choroby zwierząt 6 Wycieczka do WZHW (Wojewódzki Zakład Higieny Weterynaryjnej) 7 Razem 1 1 1 15 Godz. 2 2 2 2 2 2 3 15 Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Larski Z: Mikrobiologia weterynaryjna 2. Truszczyński Z: Bakteriologia weterynaryjna 3. Kunicki-Goldfinger W. - Życie bakterii. 4. Schlegel H.G. - Mikrobiologia ogólna. 5. Zaleski S.J. - Mikrobiologia żywności pochodzenia zwierzęcego. 6. Kisielewska E., Kordowska-Wiater M. - Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej i mikrobiologii żywności. 7. Normy Polskie, poradniki sanitarne, przepisy, dyrektywy UE, ustawy i rozporządzenia. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: WYBRANE ZAGADNIENIA Z CYTOGENETYKI ZWIERZĄT Chosen aspects of animals cytogenetics Prof. dr hab. Ewa Słota Instytut Zootechniki – Państwowy Instytut Badawczy 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 4 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotem wprowadzającym jest Genetyka ogólna, czyli podstawowe wiadomości na temat dziedziczenia, znajomość założeń chromosomowej teorii dziedziczności. Założenia i cel przedmiotu: W ramach przedmiotu omawiane są zagadnienia podziałów jądra komórkowego i budowy chromosomu. Szczegółowo przedstawione są metody uzyskiwania preparatów chromosomowych mitotycznych i mejotycznych, przeznaczonych do analizy kariotypów zwierząt, zarówno prawidłowych, jak i obarczonych aberracjami chromosomów, ze szczególnym uwzględnieniem różnorodnych technik prążkowych, a także nowoczesne techniki hybrydyzacji in situ (FISH) w tym tzw. Malowania chromosomów. Preparaty uzyskane po zastosowaniu tych technik są analizowane podczas ćwiczeń. Omawiane są cechy charakterystyczne poszczególnych kariotypów zwierząt gospodarskich (bydło, owce, świnie, konie, wybrane zwierzęta futerkowe i drób). Kolejna grupa zagadnień dotyczy stwierdzanych nieprawidłowości chromosomowych u zwierząt z podziałem na mutacje genomowi i chromosomowe oraz z uwzględnieniem szczególnego rodzaju nieprawidłowości – chimeryzmu komórkowego czy też zespołu odwróconej płci. W tej części podane są (zilustrowane preparatami chromosomowymi) najczęściej występujące nieprawidłowości chromosomowe u poszczególnych gatunków zwierząt i ich konsekwencje dla hodowli, również ekonomiczne. Wśród omawianych aberracji wyróżnione są nieprawidłowości kariotypu stwierdzone u zwierząt hodowanych w Polsce. Przedstawione są również zasady kontroli cytogenetycznej materiału zarodowego. Zagadnienie polimorfizmu chromosomowego i kariotypowego obejmuje polimorfizm heterochromatyny konstytutywnej, obszarów jąderkotwórczych, wielkości chromosomu płci Y oraz chromosomy B. omawiane SA również metody fizycznego mapowania genomu i stan wiedzy na temat takich map u poszczególnych gatunków. Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem metody nauczania jest prowadzenie wykładów w formie wyświetlanych prezentacji multimedialnych oraz folii przygotowanych przez prowadzącego zajęcia. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne w postaci testu. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Charon K.M., Świtoński M. „Genetyka zwierząt”, PWN, 2000. 2. Słomski R. „Przykłady analiz DNA”, Wydawnictwo AR w Poznaniu, 2004. 3. Węgleński P. „Genetyka molekularna”, PWN 1995. 4. Świtoński M., Słota E., Jaszczak K. „Diagnostyka cytogenetyczna zwierząt domowych”, Wydawnictwo AR w Poznaniu. 5. Zwierzchowski L., Jaszczak K., Modliński J. „Biotechnologia zwierząt”, PWN 1997. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Semestry: PODSTAWY NUTRIGENOMIKI Basics of nutrigenomics Prof. dr hab. Zygmunt Kowalski Katedra Żywienia Zwierząt i Paszoznawstwa - WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Brak wymagań wstępnych oraz przedmiotów wprowadzających. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z genomiką żywieniową (nutrigenomiką) ludzi i zwierząt. W trakcie wykładów studenci zapoznają się z podstawowymi pojęciami i definicjami stosowanymi w nutrigenomice, a także z narzędziami i metodami stosowanymi w tej bardzo młodej dziedzinie nauki. Szczególną uwagę zwraca się na wpływ składników pokarmowych na ekspresję genów, a także omawia się możliwości „żywienia zgodnego z genotypem” ludzi i zwierząt. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady - zajęcia audytoryjne, prezentacje multimedialne studentów. Kryteria oceny: Wiedza z wykładów, prezentacje multimedialne studentów. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie w formie testu wyboru. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 4 5 6 5 Tematyka wykładów godz. Wprowadzenie. Omówienie kryteriów oceny. Co to jest nutrigenomika ? – 2 definicje, podstawowe pojęcia. Dogmaty i ograniczenia nutrigenomiki Podstawowe narzędzia i metody stosowane w nutrigenomice 2 Przykłady badań nutrigenomicznych 2 Inne aspekty nutrigenomiki (aspekty prawne). „Żywienie zgodne z genami” ? 1 Nutrigenomika – możliwości zastosowania w hodowli i chowie zwierząt 2 gospodarskich Badania „nutrigenimiczne” prowadzone w Katedrze Żywienia Zwierząt i 1 Paszoznawstwa UR w Krakowie Prezentacje multimedialne studentów na temat wybranych zagadnień 5 związanych z nutrigenomiką 15 RAZEM Literatura podstawowa: 1. Nutritional Genomics. Discovering the path to personalized nutrition ( Ed. J. Kaput and R.L. Rodriguez), John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Yersey. Literatura uzupełniająca: 1. Wydawnictwa „Biotechnology in the feed industry”(Alltech, USA). Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: NAPOJE ALKOHOLOWE I BEZALKOHOLOWE Non alcoholic and alcoholic beverages Prof. dr hab. Tadeusz Tuszyński, dr Paweł Sroka Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/30 - Punkty ECTS: - 6 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są: Chemia organiczna, biochemia, Technologia przemysłów fermentacyjnych, czyli przedmioty ukończone na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Zadaniem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami dotyczącymi przemysłowego pozyskiwania i/lub wytwarzania napojów orzeźwiających i piwnych, win i wódek oraz spirytusów i bioetanolu. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje tematyczne w ramach wykładów i praktyczne wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych oraz obliczeniowych. Kryteria oceny: Test, kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. L.p. Charakterystyka polskiego, europejskiego i światowego rynku napojów 1 4 alkoholowych bezalkoholowych. Problemy produkcji, dystrybucji, marketingu, eksport i import. Stan i perspektywy rozwoju produkcji i konsumpcji różnych grup napojów alkoholowych i bezalkoholowych. Napoje gazowane, wody mineralne i zdrojowe, bionapoje, napoje typu „light”, funkcjonalne, napoje piwne i inne Nowoczesne techniki pozyskiwania soków z owoców. Metody klarowania i 2 6 stabilizacji fizyko-chemicznej i mikrobiologicznej moszczów i win. Techniki stabilizacji i obróbek specjalnych. Problematyka produkcji win specjalnych oraz napojów winopodobnych. Transport wewnętrzny moszczów i win, armatura przemysłowa. Zbiorniki i zabezpieczanie ich wewnętrznej powierzchni. Charakterystyka wybranych win gronowych Procesy enzymatyczne i technologie specjalne w gorzelnictwie rolniczym, 3 6 przemysłowym i owocowym, techniki odpędu, rektyfikacji i odwadniania spirytusu, maszyny i urządzenia, produkcja etanolu do celów napędowych z surowców skrobiowych i lignino-celulozowych, bezpieczeństwo produkcji. Odpady przemysłu gorzelniczego i ich wykorzystanie Ogólna charakterystyka surowców i procesów produkcji destylatów, 4 4 nalewów, maceratów, perkolatów i wódek. Przygotowanie wody, wódki czyste, gatunkowe, likiery i kremy. Technologie i obróbki specjalne, maszyny i urządzenia, wskaźniki zużycia, wymagania jakościowe Przemiany biochemiczne w technologii fermentacji, składniki aromatu i 6 5 smaku napojów, progi wydajności aromatu i smaku. Powstawanie różnych składników napojów, chemizm, prekursory. Podstawowe obliczenia w technologii fermentacji i napojów alkoholowych, wskaźniki i wymagania jakościowe Zastosowanie bioreaktorów w technologii fermentacji, enzymy oraz komórki 4 6 immobilizowane i ich wykorzystanie w produkcji napojów. Procesy ciągłe i periodyczne, perspektywy rozwoju techniki i technologii w produkcji napojów. Aktualne przepisy i rozporządzenia dotyczące produkcji i dystrybucji napojów alkoholowych i wód mineralnych Razem 30 L.p. Tematyka ćwiczeń Godz. Pomiary spektrofotometryczne w kontroli produkcji napojów. 1 8 Charakterystyka chemiczna i ocena sensoryczna moszczów, koncentratów i wybranych napojów orzeźwiających. Oznaczanie kwasowości, ekstraktu, zawartości NaCl, węglanów, kwasu benzoesowego i barwników w napojach. Sprawdzanie szczelności opakowań jednostkowych Obliczanie nastawu winiarskiego. Przygotowanie nastawu z moszczu 6 2 jabłkowego, kontrola parametrów, stabilizacja, utrwalanie i napełnianie opakowań jednostkowych. Wykresy zmian podstawowych parametrów podczas fermentacji winiarskiej Analiza fizyko-chemiczna win owocowych, gronowych, szampanów, 3 8 miodów pitnych i vermutów. Oznaczanie ekstraktu bezcukrowego, określenie stabilności fizyko-chemicznej i biologicznej. Ocena sensoryczna win, wymagania dla różnych win owocowych, gronowych i specjalnych Metody badań spirytusu i wódek. Oznaczanie furfuralu, metanolu, metodą 8 4 kolorymetryczną. Oznaczanie metanolu i fuzli metodą chromatografii gazowej. Destylacja frakcjonowana. Ocena degustacyjna wódek czystych, gatunkowych i kremów Razem 30 Literatura podstawowa: 1. Cieślak J., Lasik H., Technologia wódek, WNT, Warszawa 1989. 2. Czasopisma branżowe: Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny oraz Rynki Alkoholowe. 3. Czermak Z., Poradnik producenta bezalkoholowych napojów gazowanych, Zakład Wydawniczy CRS, Warszawa,1985. 4. Fleet G.H., Wine Microbiology and Biotechnology, Harwood Academic Publishers, Switzerland 1994. 5. Jackson R.S., Wine Science, Principles and Applications, Elsevier Science & Technology Books, 2008. 6. Nykänen L., Suomalainen H., Aroma of beer, wine and distilled alcoholic beverages, Academie Verlag, Berlin, 1993. 7. Praca zbiorowa pod red. M. Jankiewicza i Z. Kędziora. Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii, Wyd. AR Poznań, 2001. 8. Praca zbiorowa, Poradnik gorzelnika, SIGMA-NOT, Warszawa 1995. 9. Ribéreau-Gayon P., Dubourdieu D., Donèche B., Lonvaud A., Handbook of Enology, Vol. 1, Microbiology of Wine and Vinifications, Wiley & Sons, 2006. 10. Ribéreau-Gayon P., Glories Y., Maujean A., Dubourdieu D., Handbook of Enology, Vol. 2, The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments, Wiley & Sons, 2006. 11. Tanner H., Brunner H.R., Getränke – analytik, Heller Chemie, Schwäbisch Hall 1989. 12. Wzorek W., Pogorzelski E., Technologia winiarstwa owocowego i gronowego, SIGMA – NOT, Warszawa, 1996. Literatura uzupełniająca: 1. Kreipe H., Getreide und Kartoffelbrennerei, Verlag E. Ulmer, Stuttgart 1981. 2. Pieper H. J. , Bruchmann E.E. , Kolb E., Technologie der Obstbrennerei, E. Ulmer, Stuttgart 1987. 3. Simon R., Allgemeine Maschinenkunde für die gesamte Getränke Industrie, E. Ulmer, Stuttgart 1987. Wüstenfeld H., Haeseler G., Trinkbranntweine und Liköre, Paul Parey, Berlin 1994. Preedy V.R: Beer in Health and disease prevention, Elsevier, Amsterdam – Tokyo 2009. 4. 5. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI Food Biotechnology Prof. dr hab. Krzysztof Żyła, dr Małgorzata Pierzchalska Katedra Biotechnologii Żywności 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/30 - Punkty ECTS: - 6 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Zaliczone kursy biochemii, mikrobiologii oraz podstaw biotechnologii. Założenia i cel przedmiotu: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z wybranymi bioprocesami realizowanymi w przemyśle spożywczym. Kurs obejmuje opis praktycznego wykorzystania biokatalizy oraz technik biologii molekularnej do zmiany własności sensorycznych, odżywczych i funkcjonalnych żywności. Studenci otrzymują przygotowanie teoretyczne oraz nabywają umiejętności praktycznych koniecznych do zrozumienia istoty procesów biokonwersji niezbędnych do produkcji nowych produktów żywnościowych oraz do produkcji żywności funkcjonalnej. Kurs obejmuje zagadnienia dotyczące różnych aspektów biokonwersji białek, produkcji białka jako źródła aminokwasów, jako nośnika aktywności biokatalitycznych oraz aktywności biologicznej niekatalitycznej. Omawiane są potencjalne możliwości i ograniczenia technik unieruchamiania biokatalizatorów, ich wykorzystania w procesach technologicznych i analityce. Omawiana jest technologia rDNA oraz modyfikacje genetyczne stosowane przy produkcji żywności jak również metody detekcji GMO w żywności. Tematyka ćwiczeń obejmuje praktyczne zapoznanie studentów z różnymi metodami oznaczenia białka w roztworze, oraz ocenę ich czułości i dokładności. Poznają także różne zasady preparatyki i oczyszczania biokatalizatora – fosfatazy kwaśnej stosowanego do biokonwersji fitynianów żywności i pasz. Ćwiczenia obejmują praktyczne wykonanie permeabilizacji komórek Saccharomyces cerevisae. Tematyka ćwiczeń obejmuje również analizę efektywności usuwania fosforu fitynowego z izolatów białek soi. Analiza defosforylującego działania fitaz pochodzenia mikrobiologicznego poprzedzona będzie preparatywnym otrzymywanie izolatów białek soi. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykład, demonstracja, praktyczne zajęcia laboratoryjne. Kryteria oceny: Kolokwium – test. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: 1 Tematyka wykładów Enzymatyczny rozkład białek mechanizm akcji katalitycznej, specyficzność substratowa. Godz. 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15. obszary stosowania enzymów proteolitycznych w biotechnologii Inhibitory proteaz Naturalne i syntetyczne. Inhibitory proteaz w żywności, inhibitory dwuczłonowe. Wpływ chemicznych modyfikacji na własności funkcjonalne białka. acylowanie, sukcynylowanie, estryfikacja i fosforylacja białek Wpływ enzymatycznych modyfikacji na własności funkcjonalne białka. ograniczona proteoliza, reakcja plasteinowa, mechanizmy i zastosowania Technologie produkcji hydrolizatów białkowych. Debiteryzacja enzymatyczna Biotechnologia w piekarstwie chemiczne i enzymatyczne modyfikacje skrobi i glutenu kultury starterowe i drożdże typu GMO Nowe możliwości biokonwersji enzymatycznych w piekarstwie Biotechnologia w przemyśle olejarskim i tłuszczowym - wodna ekstrakcja oleju wspomagana enzymatycznie interestryfikacja oleju na kolumnie z unieruchomioną lipazą Technologie produkcji tłuszczy mikrobiologicznych Enzymatyczny rozkład naturalnych trucizn i antymetabolitów glikozydy siarkowe i cyjanogenne, oligosacharydy, lektyny Fityniany w żywności i przemyśle paszowym Biotechnologia w przemyśle paszowym beta glukanazy i ksylanazy przy skarmianiu pszenżyta i pszenicy fitazy różnych generacji koktajle enzymatyczne, probiotyki, biokatalizatory wielofunkcyjne Nowe i modyfikowane poli- i oligosacharydy. Funkcje żywieniowe. Efekty prebiotyczne Biosensory podstawy budowy, typy i wykorzystanie biosensorów w badaniach żywności Żywność genetycznie modyfikowana i metody detekcji GMO żywność modyfikowana genetycznie, poziomy i rodzaje modyfikacji metody analizy GMO, testy ELISA i PCR Razem 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 30 Tematyka ćwiczeń Godz. Porównanie metod analizy białka w roztworze 7 oznaczenie białka rozpuszczonego metodami spektrofotometrycznymi Lowry’ego, Bradforda oraz metodą pomiaru absorbancji w nadfiolecie, statystyczna ocena czułości, precyzji i dokładności badanych metod Metody oznaczenia aktywności fosfatazy kwaśnej w komórkach drożdżowych 6 niespecyficzna fosfomonoesteraza: występowanie i katalizowana reakcja, metoda oznaczenia aktywności enzymu z syntetycznym substratem, zjawisko permeabilizacji komórek drożdżowych, 8 Oczyszczanie białek posiadających aktywność biologiczną na przykładzie fosfatazy kwaśnej z grzybni Aspergillus niger wysalanie siarczanem amonu, oznaczenie aktywności fosfatazy oraz zawartości białka kinetycznych ekstrakcie grzybni, obliczenie wydajności i bilans oczyszczania Defosforylacja izolatów białka sojowego przez fitazę specyficzne i niespecyficzne fosfomonoesterazy, otrzymywanie izolatów białka z soi, oznaczanie białka ogólnego po mineralizacji z odczynnikiem Nesslera, oznaczenie fosforu nieorganicznego w mineralizacie metodą Fiske-Subbarowa, Zaliczenie Razem 8 1 30 Literatura podstawowa: 1) Bednarski, W., Reps, A. 2001. Biotechnologia Żywności. WNT, Warszawa. 2) Jankiewicz, M.; Kędzior, Z. 2003. Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Wydawnictwo AR Poznań, Poznań. 3) King R.D., Cheetham P.S.J. Food Biotechnology. Elsevier Applied Science, 1987. 4) Bielecki, S., Tramper, J., Polak, J. 2000. Food Biotechnology: Progress in Biotechnology, Volume 17, Elsevier. 5) Stahl, U., Donalies, U.E.B., Nevoigt. 2008. Food Biotechnology. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Literatura uzupełniająca: 1) Harlander, S.K., Roller, S. 2002. Genetic Modification in the Food Industry: A Strategy for Food Quality Improvement. Cambridge University Press, Cambridge. 2) Bradford M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72: 248-254, 1976. 3) Galabova D., Tuleva B., Balasheva M. A rapid method for determination of acid phosphatase activity of whole yeast cells. Lett Appl Microbiol.,16: 161-163, 1993. 4) Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin reagent. J Biol Chem 193, 265-275, 1951. 5) Toczko M., Grzelińska A. Materiały do ćwiczeń z biochemii. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 2001. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: CHROMATOGRAFICZNE METODY ANALIZY ŻYWNOŚCI Chromatographic methods of food analysis Dr inż. Tomasz Tarko, dr Paweł Sroka Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających: przedmiotami wprowadzającymi są chemia ogólna i fizyczna, fizyka, chemia organiczna. Wymagania wstępne: Student powinien mieć podstawowe wiadomości na temat przeliczania stężeń, przygotowywania roztworów wzorcowych i wiedzę potrzebną do zestawienia i analizy wyników (przygotowywanie krzywych kalibracyjnych, regresja liniowa). Założenia i cel przedmiotu: Pomiary chromatograficzne są niezwykle szybko rozwijającą się gałęzią analizy instrumentalnej. W ostatnich latach powstało wiele nowych technik przygotowania prób oraz opracowano nowe sposoby detekcji i identyfikacji analitów. Celem przedmiotu będzie zaznajomienie studentów z nowoczesnymi metodami przygotowania prób do analizy GC i HPLC, aparaturą i technikami stosowanymi podczas rozdziału chromatograficznego. W trakcie ćwiczeń studenci wykonają analizę jakościową i ilościową przygotowanych próbek żywności oraz zinterpretują otrzymane wyniki. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia prowadzone będą w formie wykładu oraz ćwiczeń laboratoryjnych. Kryteria oceny: Zaliczenie ćwiczeń uzyskiwane na podstawie średniej ocen ze sprawozdań. Zaliczenie wykładów na podstawie oceny z egzaminu końcowego. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. L.p. Wiadomości wstępne, znaczenie i rodzaje chromatografii, techniki 1 2 chromatograficzne, definicje Chromatografia gazowa – gazy nośne, dozowanie próbek, kolumny i ich 2 3 wypełnienie, detektory stosowane w GC, połączenie chromatografu z innymi technikami analizy (spektrometr masowy, spektrometr podczerwieni), analiza jakościowa i ilościowa, zastosowanie chromatografii gazowej w analizie żywności Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) – budowa chromatografu 3 3 (pompy, kolumny i ich wypełnienia, fazy ruchome, detektory), elucja izokratyczna i gradientowa, analiza jakościowa i ilościowa, wykorzystanie wysokosprawnej chromatografii cieczowej w analizie żywności Chromatografia cienkowarstwowa (TLC) – wprowadzenie, bibuły i płytki 4 3 chromatograficzne, eluenty, sposoby nanoszenia próbek i rozwijania chromatogramów, wizualizacja chromatogramów, densytometria, analiza jakościowa i ilościowa, zastosowanie w analityce żywności Chromatografia fluidalna (SFC) – aparatura (pompy, dozowniki, kolumny, 5 2 detektory i restryktory, zastosowanie chromatografii fluidalnej Przygotowanie próbek do analizy chromatograficznej – próbki gazowe, 6 2 próbki ciekłe (ekstrakcja w układzie ciecz-ciecz, ciecz-gaz, ciecz-ciało stałe), mikroekstrakcja (techniki SPE i SPME), ekstrakcja nadkrytyczna Razem 15 Tematyka ćwiczeń 1. Zapoznanie się z budową chromatografu gazowego HP-5880, sposobem kontroli i wymiany części eksploatacyjnych. Obsługa programu sterującego chromatografem gazowym, możliwości kontroli pomiarów i interpretacji uzyskanych wyników. 2. Wyznaczanie czasów retencji wybranych grup związków: estrów, alkoholi, kwasów tłuszczowych, w zależności od zastosowanych parametrów rozdziału (rodzaj kolumny, programowana temperatura pracy) 3. Porównanie sposobów przygotowania prób przed pomiarem chromatograficznym. Ekstrakcja i zagęszczanie wybranych próbek żywnościowych metodą klasyczną, ciągłą w układzie ciecz-ciecz, ekstrakcja na fazie stałej (SPE) oraz z zastosowaniem mikroekstrakcji w systemie SPME. 4. Wyznaczanie krzywych kalibracyjnych dla poszczególnych grup związków. Wykonanie jakościowej i ilościowej analizy chromatograficznej przygotowanych próbek żywności, interpretacja uzyskanych chromatogramów, wyznaczenie zawartości wybranych składników przy zastosowaniu metody wzorca wewnętrznego. 5. Przygotowanie bibuły i płytek do chromatografii cienkowarstwowej, rozdział i identyfikacja jakościowa wykrytych barwników stosowanych w przemyśle spożywczym z zastosowaniem różnych warunków elucji oraz różnych rozpuszczalników. Razem Godz. 2 2 4 4 3 15 Literatura podstawowa: 1. Rödel W., Wölm G., Chromatografia gazowa, PWN Warszawa, 1992. 2. Witkiewicz Z., Hetper J., Chromatografia gazowa, WNT Warszawa, 2001. 3. Witkiewicz Z., Podstawy chromatografii, WNT Warszawa, 1995. Literatura uzupełniająca: 1. Ardrey R.E., Liquid chromatography – mass spectrometry: an introduction, Wiley, Chichester, 2003. 2. Fowlis I.A., Gas chromatography, John Wiley & Sons, New York, 1995. 3. Kolb B., Ettre S.L., Static Headspace – gas chromatography, Wiley-Vch, New York, 1997. 4. Nollet, L,M,L., Food analysis by HPLC, Marcel Dekker Inc, New York, Basel, 2000. 5. Reewe R.N., Introduction to environmental analysis, John Wiley & Sons, Chichester, 2002. 6. Shibamoto T., Chromatografic analisis of enviromental and food toxicants, Marcel Dekker Inc, New York, 1998. 7. Touchstone J,C., Thin-layer chromatographic procedure for lipid separation, J. Chrom. B, 1995, 671, 169-195. 8. Wittkowski R., Matissek., Capillary gas chromatography in food control and research, Behr’s Verlang GmbH&Co., Hamburg 1990. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: SUBSTANCJE DODATKOWE I SUPLEMENTY W ŻYWNOŚCI Additives and supplements in food Dr inż. Tomasz Tarko, dr Aleksandra Duda - Chodak Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: WTŻ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady, Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi do kursu są Chemia ogólna i organiczna, biochemia żywności, które są obowiązkowe na studiach I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Większość produktów spożywczych dostępnych obecnie na rynku zawiera substancje kształtujące cechy sensoryczne (barwę, teksturę, zapach) oraz podwyższające aktywność biologiczną – wzbogacane witaminami i solami mineralnymi. Celem przedmiotu będzie zapoznanie studentów z podstawowym podziałem dodatków do żywności, ich własnościami funkcjonalnymi oraz możliwościami stosowania do poszczególnych grup produktów spożywczych. Istotnym elementem będzie również wprowadzenie słuchaczy w literaturę ustawodawstwa polskiego oraz Unii Europejskiej, w zakresie dodatków do żywności. Metody dydaktyczne/nauczania: Prowadzący zajęcia skupią się w głównej mierze na prezentacjach problemowych w formie wykładów. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p. Wiadomości wstępne, definicje, rola i zastosowanie dodatków, podział 1 dodatków, ADI (acceptable daily intake) Dodatki utrwalające – podział i charakterystyka substancji utrwalających, 2 właściwości konserwantów, przeciwutleniaczy, regulatorów kwasowości i stabilizatorów, zasady stosowania substancji utrwalających Związki kształtujące strukturę – cechy charakterystyczne, substancje 3 zagęszczające i żelujące, emulgatory, dodatki przeciwdziałające zbrylaniu oraz pienieniu, warunki stosowania Dodatki kształtujące określone cechy sensoryczne, charakterystyka i podział, 4 substancje słodzące, smakowo-zapachowe, związki kształtujące barwę produktów, zasady stosowania Związki wzbogacające i pomocnicze w produkcji żywności. Podział, 5 stosowanie witamin i soli mineralnych, warunki dodawania enzymów, wykorzystanie substancji klarujących, filtrujących i gazów w technologii żywności Stosowanie dodatków funkcjonalnych do produktów spożywczych w świetle 6 ustawodawstwa polskiego oraz Unii Europejskiej Razem Godz. 2 2 2 3 2 4 15 Literatura podstawowa: 1. Fortuna T., Juszczak L., Sobolewska J. Podstawy analizy żywności – skrypt do ćwiczeń pod red. T. Fortuny, Wydawnictwo AR, Kraków, 2003. 2. Krełowska-Kułas M. Badanie jakości produktów spożywczych, Państwowe Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 1993. 3. Praca zbiorowa pod red. Z. E. Sikorskiego. Chemia żywności, WNT, Warszawa, 2007 4. Sikorski Z.E. Chemiczne i funkcjonalne właściwości składników żywności, WNT, Warszawa, 1996. 5. Talik T., Talik Z. Biochemia i chemia żywności, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Wrocław, 2002. Literatura uzupełniająca: 1. Praca zbiorowa pod red. W. Grajka. Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne, technologiczne, molekularne i analityczne. WNT, Warszawa, 2007. 2. Fortuna T., Gałkowska D., Pietrzyk S., Rożnowski J., Socha R. Wybrane zagadnienia z chemii żywności - skrypt do ćwiczeń pod red. T. Fortuny i J. Rożnowskiego. Wydawnictwo Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego, Kraków, 2009. 3. Bączkowicz M., Fortuna T., Juszczak L., Sobolewska-Zielińska J. Podstawy analizy i oceny jakości żywności - skrypt do ćwiczeń pod red. T. Fortuny. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego, Kraków, 2009. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: SUBSTANCJE PRZECIWUTLENIAJĄCE I BIOSTYMULUJĄCE W ŻYWNOŚCI I NAPOJACH Antioxidative and biostimulant components in food and beverages Dr inż. Tomasz Tarko, dr Aleksandra Duda – Chodak, Dr Iwona Drożdż Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi do przedmiotu „Substancje przeciwutleniające i biostymulujące” są przede wszystkim chemia ogólna, chemia organiczna, biochemia, podstawy statystyki. Student powinien mieć podstawowe umiejętności potrzebne w trakcie prowadzenia doświadczeń laboratoryjnych (sporządzanie roztworów, ważenie, oznaczanie pH, miareczkowanie, pipetowanie itd.) i wiedzą potrzebną do zestawiania i analizy wyników (graficzna obróbka danych, krzywe kalibracyjne, regresja liniowa, obróbka statystyczna, przeliczenia stężeń itp.). Założenia i cel przedmiotu: Rozwój wielu chorób jest spowodowany niedoborem witamin i przeciwutleniaczy w pożywieniu. Większość z nich to związki bardzo wrażliwe, stąd jednym z zadań przemysłu spożywczego jest maksymalne zachowanie składu jakościowego i ilościowego witamin i antyoksydantów podczas przetwarzania różnych surowców. Zawartość tych substancji w produktach żywnościowych jest jednym z głównych wskaźników ich jakości oraz prawidłowości stosowania procesów technologicznych. Celem przedmiotu będzie zaznajomienie studentów z budową, właściwościami, źródłami pochodzenia witamin i przeciwutleniaczy, a także metodami ich oceny jakościowej i ilościowej w produktach żywnościowych. Metody dydaktyczne/nauczania: Przedmiot składa się z 2 części: części wykładowej oraz ćwiczeń laboratoryjnych. Wykłady stanowią możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne to planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Zaliczenie ćwiczeń uzyskiwane na podstawie średniej ocen z kolokwiów i sprawozdań, Zaliczenie wykładów na podstawie oceny z egzaminu końcowego. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. 1. Wiadomości wstępne, definicje, budowa, klasyfikacja witamin. Przykłady mikrobiologicznej biosyntezy 2. Witaminy rozpuszczalne w wodzie: tiamina, ryboflawina, niacyna i nikotynamid, kwas pantotenowy, koenzym A, pirydoksyna, biotyna, kwas foliowy, cyjanokobalamina, kwas orotowy, kwas askorbinowy. Zapotrzebowanie, występowanie oraz efekty braku, niedoboru lub nadmiaru dla organizmu 3. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach: retinol i retinoidy, karotenoidy kalcyferole, tokoferole, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, witamina K, ubichinon Q (koenzym Q). Zapotrzebowanie, występowanie oraz wpływ braku, niedoboru lub nadmiaru na organizmu 4. Ogólne wiadomości na temat przeciwutleniaczy, definicje, budowa chemiczna i podział 5. Charakterystyka i właściwości prozdrowotne poszczególnych grup związków fenolowych o właściwościach antyoksydacyjnych (kwasy fenolowe, flawonoidy, stilbeny, lignany). Najważniejsze źródła pokarmowe antyoksydantów 6. Wykorzystanie witamin i przeciwutleniaczy w przemyśle spożywczym, rolnym, hodowli roślin i zwierząt, farmacji, medycynie i kosmetologii oraz innych gałęziach przemysłu 7. Metody analizy jakościowej i ilościowej witamin i antyoksydantów 2 3 2 1 3 2 3 15 Razem Tematyka ćwiczeń Godz. 1. Analiza aktywności antyoksydacyjnej wybranych produktów żywnościowych 7 metodą ABTS i DPPH 2. Oznaczanie ogólnej zawartości polifenoli metodą kolorymetryczną z 4 odczynnikiem Folin-Ciocalteu 3. Ocena jakościowa karotenoidów metodą chromatografii cienkowarstwowej 4 (TLC) Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Bartosz G. Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie, PWN, Warszawa, 2003. 2. Krełowska-Kułas M. Badanie jakości produktów spożywczych, Państwowe Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 1993. 3. Praca zbiorowa pod red. W. Grajka. Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne, technologiczne, molekularne i analityczne. WNT, Warszawa, 2007. 4. Praca zbiorowa pod red. Z. E. Sikorskiego. Chemia żywności, WNT, Warszawa, 2006 5. Sikorski Z.E. Chemiczne i funkcjonalne właściwości składników żywności, WNT, Warszawa, 1996. 6. Talik T., Talik Z. Biochemia i chemia żywności, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Wrocław, 2002. Literatura uzupełniająca: 1. Fortuna T., Juszczak L., Sobolewska J. Podstawy analizy żywności, skrypt dla studentów AR, Kraków, 1999. 2. Materiały własne katedry. 3. Kawałek B., Kolasa A. Ćwiczenia laboratoryjne z chemii organicznej dla studentów biologii, Skrypty uczelniane UJ, Nr 658, wyd. II poprawione, 1991 lub nowsze. 4. Sołoducho J., Idzik K. Chemia produktów naturalnych, Skrypt z dla studentów Politechniki Wrocławskiej, dostępny na stronie internetowej http://www.efendi.ch.pwr.wroc.pl/jacek/instrukcje/skrypt103.pdf. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ŻYWIENIE A CHOROBY CYWILIZACYJNE Nutrition and lifestyle diseases Dr Iwona Drożdż, dr Małgorzata Makarewicz Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 30 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/0 - Punkty ECTS: - 2 - Określenie przedmiotów wprowadzających oraz wymagania wstępne: Przedmiotami wprowadzającymi do kursu będą przedmioty ukończone na studiach I stopnia, takie jak Biochemia oraz Fizjologia. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu będzie zaznajomienie studentów z zagadnieniami związanymi z racjonalnym sposobem odżywiania się. Omówione zostaną główne przyczyny rozwoju wielu chorób, w tym chorób cywilizacyjnych. Szczególna uwaga poświęcona będzie najczęściej występującym schorzeniom w Polsce i na świecie, a także sposobami walki z nimi. Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem prowadzącego są wykłady, częściowo dostępne dla studentów. Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Godz. Podstawowe pojęcia z zakresu dietetyki. Zbilansowana dieta (piramida 1 2 żywieniowa). Kaloryczność potraw a potrzeby fizjologiczne organizmu człowieka. Nawyki-zwyczaje żywieniowe Źródła zanieczyszczeń żywności (chemiczne, biologiczne). Żywność 2 2 nadmiernie przetworzona, typu „fast food” oraz słodzone napoje Nadkonsumpcja żywności a powstawanie chorób metabolicznych (otyłość, 3 4 cukrzyca) Nieprawidłowa dieta a choroby układu krążenia (m. in. miażdżyca, żylaki 4 4 kończyn dolnych, choroby serca) Czynniki rakotwórcze. Choroby nowotworowe spowodowane 5 4 nieodpowiednimi nawykami żywieniowymi Uzależnienia i dewiacje. Alkoholizm i jego wpływ na układ pokarmowy. 6 4 Narkotyki i nikotynizm Alergie pokarmowe 7 2 Pozostałe choroby cywilizacyjne (migrena, tętniaki, próchnica zębów, 8 3 osteoporoza, zapalenia stawów, AIDS) Choroby psychiczne i zaburzenia emocjonalne 9 3 10 Niedożywienie. Dieta sposobem walki z chorobami 2 Razem 30 Literatura podstawowa: 1. Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.) Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu, tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2007. 3. Hasik J., Gawęcki J. (red.) Żywienie człowieka zdrowego i chorego tom 1 i 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2000. 4. Gertig H., Duda G. Żywność a zdrowie i prawo. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2004. 5. Józefik B. (red.) Anoreksja i bulimia psychiczna. Rozumienie i leczenie zaburzeń odżywiania się. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, 1999. 6. Wieczorek-Chełmińska Z. Żywienie w chorobach nowotworowych. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2006. Literatura uzupełniająca: 1. Magan N., Olsen M. (red.) Mycotoxins in food. Detection and control. Woodhead Publishing Limited, CRC Press, 2004. 2. Kostowski W., Herman Z., (red.) Farmakologia. Podstawy farmakoterapii. Tom 1-2. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2004. 3. Vaughan J.G., Judd P.A. The Oxford Book of Heath Foods. Oxford University Press, 2003. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MOLEKULARNE MECHANIZMY POWSTAWANIA NOWOTWORÓW Molecular mechanisms of cancerogenesis Dr Urszula Błaszczyk Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Bazowe wiadomości z biochemii, biologii molekularnej oraz genetyki. Założenia i cel przedmiotu: Częstość występowania chorób nowotworowych sprawia, że stanowią one poważne wyzwanie dla naukowców. Zrozumienie mechanizmów kancerogenezy pozwala na skuteczniejsze działanie profilaktyczne, diagnostyczne oraz lecznicze. W trakcie wykładu omówione zostaną dane epidemiologiczne dotyczące zapadalności na nowotwory w Polsce oraz na świecie, etiologia nowotworów (m.in. czynniki środowiskowe, predyspozycje genetyczne, infekcje wirusowe), mechanizmy powstawania nowotworów, rola genów supresorowych oraz onkogenów w kancerogenezie, a także sposoby diagnozowania i leczenia nowotworów. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje tematyczne w ramach wykładów. Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. L.p. Zachorowalność na nowotwory w Polsce i na świecie. Geograficzne 3 1 rozmieszczenie chorób nowotworowych. Różnice pomiędzy komórkami nowotworowymi a prawidłowymi. Klasyfikacja nowotworów i ich nazewnictwo. Charakterystyka nowotworów łagodnych i złośliwych Etiologia nowotworów. Czynniki ryzyka stymulujące powstawanie 2 3 nowotworów złośliwych: dziedziczne predyspozycje, chemiczne oraz fizyczne czynniki kancerogenne. Rola hormonów i wirusów w etiologii nowotworów Cykl komórkowy. Proliferacja, różnicowanie i apoptoza komórek. Czynniki 3 3 wzrostowe. Transformacja nowotworowa. Skala czasowa procesu. Mechanizm powstawania nowotworów na poziomie komórkowym i molekularnym Mutacje oraz procesy naprawcze. Zaburzenia genetyczne w komórkach 4 3 nowotworowych. Mechanizmy aktywacji protoonkogenów do onkogenów. Rola genów supresorowych w procesie powstawania nowotworów. Gen P53 jako "strażnik genomu”. Rola telomerów i telomerazy w rozwoju nowotworów. Inwazja i metastaza. Znaczenie procesu angiogenezy dla wzrostu nowotworów Diagnozowanie nowotworów. Markery nowotworowe. Leczenie 5 3 nowotworów: chirurgia, radioterapia, chemioterapia, immunoterapia, leczenie skojarzone, hormonoterapia, terapia genowa. Profilaktyka nowotworów. Styl życia a nowotwory. Prewencyjna rola żywienia w procesach nowotworowych Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Coleman W.B., Tsongalis G.J.: The molecular basis of human cancer. Humana Press Totowa New Jersey 2002. 2. Węgleński P.: Genetyka molekularna. PWN, Warszawa 1996. 3. Mendelsohn J., Howley P.M., Israel M. A., Liotta L.A.: The molecular basis of cancer. W. B. Saunders Company 1995. 4. Bronchud M. Foote M., Giaccone G., Olopade I.: Principles of molecular oncology. Humana Press New Jersey 2000. 5. Kułakowski A., Skowrońska-Gardas A.: Onkologia. Podręcznik dla studentów medycyny. PZWL, Warszawa 2003. Literatura uzupełniająca: 1. Kurzrock R., Talpaz M.: Molecular biology in cancer medicine. Martin Dunitz, Berlin. 1995. 2. Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P.: Molecular biology of the cell. Garland Science 2007. 3. Berg J. M., Tymoczko J. L., Stryer L.: Biochemia. PWN, Warszawa 2007. 4. Holland F., Frei E., Bast R., Kufe D., Morton D., Weichselbaum R.: Cancer medicine. Williams&Wilkins, Baltimore 1997. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: METODY BADANIA STRUKTURY I DYNAMIKI BIAŁEK Methods for the study of protein structure and dynamics Dr Urszula Błaszczyk Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/0 - Punkty ECTS: - 1 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Bazowe wiadomości z biofizyki, biochemii oraz proteomiki. Założenia i cel przedmiotu: W ramach kursu omówiona zostanie budowa i struktura przestrzenna białek oraz metody jej badania, takie jak dyfrakcja rentgenowska, spektroskopia jądrowego rezonansu magnetycznego, techniki fluorescencyjne, dichroizm kołowy, spektroskopia Ramana. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje tematyczne w ramach wykładów Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. L.p. Budowa białek, skład i sekwencja aminokwasowa, wiązanie peptydowe, 1 2 struktura przestrzenna białek, siły stabilizujące strukturę, wykres 2 3 4 5 6 7 8 Ramachandrana, oddziaływania makrocząsteczek w roztworze Własności hydrodynamiczne białek: dyfuzja translacyjna i rotacyjna, lepkość, sedymentacja. Wyznaczanie masy cząsteczkowej (spektrometria masowa, ultrawirowanie). Proces oczyszczania białek jako podstawowy etap w badaniach ich struktury i funkcji. Metody chromatograficzne i elektroforetyczne Zastosowanie dyfrakcji rentgenowskiej w badaniach struktury przestrzennej białek Badania struktury i dynamiki białek w roztworze. Spektroskopia jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR) Techniki fluorescencyjne. Diagram Jabłońskiego. Wygaszanie fluorescencji reszt tryptofanowych Czasy życia fluorescencji. Anizotropia fluorescencji. Rezonansowe przeniesienie energii wzbudzenia. Fosforescencja i opóźniona fluorescencja Dichroizm kołowy. Rozproszenie światła. Spektroskopia ramanowska. Spektroskopia w podczerwieni Badania procesów fałdowania i denaturacji białek Razem 2 2 2 2 2 2 1 15 Literatura podstawowa: 1. Lakowicz J. R.: Principles of Fluorescence Spectroscopy. Kluwer Academic Publisher, Upper Saddle River, New York 1999. 2. Cantor C. R., Schimmel P. R.: Biophysical Chemistry. W. H. Freeman and Company, New York 1980. 3. van Holde K. E., Johnson W. C., Ho S. P.: Principles of Physical Biochemistry. Prentice Hall, New Jersey 1998. 4. Kawski A.: Fotoluminescencja roztworów. PWN, Warszawa 1992. 5. Gore M. G.: Spectrophotometry and Spectroflurimetry: A Practical Approach. Oxford, University Press, New York 2000. 6. Twardowski J.: Biospektroskopia. PWN Warszawa, 1990. 7. Hauser K. H., Kalbitzer H. R.: NMR w biologii i medycynie. Badania struktury, tomografia, spektroskopia in vivo. Wydawnictwo Naukowe UAM, 1996. Literatura uzupełniająca: 1. Freifelder D.: Physical Biochemistry: Applications to Biochemistry and Molecular Biology. W. H. Freeman and Company, New York 1982. 2. Wüthrich K.: Protein structure determination in solution by nuclear magnetic resonance spectroscopy. Science 243: 45-50, 1986. 3. Johnson W. C.: Protein secondary structure and circular dichroism: a practical guide. Proteins: 205-214, 1990. 4. Berg J. M., Tymoczko J. L., Stryer L.: Biochemia. PWN, Warszawa 2007. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: ANALIZA I OCENA JAKOŚCI ŻYWNOŚCI II Analysis and evaluation of food quality II Prof. dr hab. Teresa Fortuna, dr inż. Małgorzata Bączkowicz, dr Joanna Sobolewska-Zielińska, Dr Lesław Juszczak, dr Robert Socha Katedra Analizy i Oceny Jakości Żywności - WTŻ 30 h wykładów /30 h ćwiczeń Rodzaj zajęć: Status zajęć: Wykłady, ćwiczeń Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/30 - Punkty ECTS: - 6 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do przedmiotu „Analiza i ocena jakości żywności II” są realizowane na studiach I stopnia przedmioty podstawowe: chemia ogólna i fizyczna, chemia organiczna, fizyka. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest przekazanie studentom zwięzłych, systematycznych wiadomości na temat klasycznych i nowoczesnych metod chemicznej i fizykochemicznej analizy żywności, nabycie umiejętności badania jakości surowców, półproduktów i wyrobów gotowych przemysłu spożywczego. Metody dydaktyczne/nauczania: Nauczanie prowadzone będzie w formie wykładów, podczas których studenci zdobędą wiedzę z zakresu analizy i oceny jakości żywności oraz w formie ćwiczeń laboratoryjnych, podczas których studenci nabędą umiejetności przeprowadzania chemicznych i fizykochemicznych badań składników i jakości produktów. Kryteria oceny: Podstawą końcowej oceny z ćwiczeń jest wiedza i umiejętności zdobyte podczas zajęć, potwierdzane sprawozdaniem z doświadczeń oraz pozytywne wyniki kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Podstawą zaliczenia przedmiotu jest egzamin – forma pisemna w postaci krótkich pytań opisowych lub testowych. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów 1 Wprowadzenie do przedmiotu, cel i zakres przedmiotu, kontrola żywności w Polsce, normalizacja w przemyśle spożywczym 2 Zasady pobierania i przygotowywania próbek do analizy, przechowywanie i konserwacja prób 3 Fizykochemiczne metody analizy żywności: pomiary gęstości, lepkości i tekstury 4 Oznaczanie kwasowości surowców i produktów spożywczych, sposoby jej oznaczania i wyrażana Oznaczanie zawartości wody i suchej substancji w żywności, rodzaje wody i 5 jej występowanie w żywności, ekstrakt i jego oznaczanie 6 Oznaczanie zawartości tłuszczów, ocena fizycznych i chemicznych właściwości tłuszczów 7 Metody oznaczania zawartości związków azotowych ze szczególnym uwzględnieniem białek 8 Oznaczanie zawartości cukrów prostych i oligosacharydów 9 Oznaczanie zawartości polischarydów (skrobi, pektyn i błonnika) 10 Oznaczanie zawartości substancji lotnych 11 Oznaczanie zawartości popiołu i jego charakterystyka, metody oznaczania wybranych składników mineralnych (Cl-, Ca, P, K, Na, Mg) 12 Przegląd metod oznaczania podstawowych witamin Godz. 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 3 2 13 Oznaczanie zawartości substancji konserwujących 14 Wykrywanie zafałszowań w żywności Razem 2 2 30 L.p. Tematyka ćwiczeń Godz. 1 Ćwiczenia wprowadzające, przepisy BHP. Pomiary gęstości: areometryczne, piknometryczne. Oznaczanie lepkości za pomocą wiskozymetrów kapilarnych i kulkowych oraz rotacyjnych Oznaczanie kwasowości: miareczkowe, potencjometrycznie, destylacja z parą wodną. Oznaczanie zawartości suchej substancji i wody metodami fizycznymi. Oznaczanie ekstraktu rzeczywistego z zastosowaniem refraktometru. Oznaczanie zawartości białka metodami Kjeldahla i Kofraniego Oznaczanie zawartości tłuszczu metodą Soxhleta. Oznaczanie jakości tłuszczu poprzez oznaczenie stałych tłuszczowych Oznaczanie zawartości cukrów redukujących i sacharozy metodami klasycznymi i przy użyciu HPLC. Oznaczanie zawartości skrobi przy użyciu polarymetru Oznaczanie zawartości alkoholu etylowego metodą chemiczną i fizyczną Oznaczanie zawartości popiołu oraz wybranych składników mineralnych metodami klasycznymi i instrumentalnymi Oznaczanie zawartości witaminy C w produktach jasno i ciemno zabarwionych. Wykrywanie zafałszowań wybranych produktów spożywczych: kawy naturalnej i zbożowej, reakcja Fiehego i zafałszowania mleka środkami neutralizującymi Wyznaczanie wartości energetycznych wybranych produktów spożywczych Razem 4 2 3 4. 5. 6. 7. 8. 4 4 4 4 4 4 2 30 Literatura podstawowa: 1. AOAC – Official Methods of Analysis of AOAC International. 1995. 16-th Edition, vol. II, Food Composition; Additives; Natural Contaminates, Virginia, USA. 2. Kędzior W. (red.). 2003. Badanie i ocena jakości produktów spożywczych. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie. 3. Krełowska-Kułas M. 1993. Badanie jakości produktów spożywczych. PWE, Warszawa. 4. Fortuna T. (red.) 2009. Podstawy analizy i oceny jakości żywności. Wydawnictwo UR w Krakowie. 5. Obecnie obowiązujące normy polskie i rozporządzenia. Literatura uzupełniająca: 1. Hulanicki A. 2001. Współczesna chemia analityczna. Wybrane zagadnienia. PWN, Warszawa. 2. Jankiewicz M., Kędzior Z. (red.) 2001. Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Wyd. AR, Poznań. 3. Ładoński W., Gospodarek T. 1986. Podstawowe metody analityczne produktów żywnościowych. PWN, Warszawa-Wrocław. 4. 5. 6. CEEAM (pr. Zbiorowa) 2004. Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym. CEEAM, Gdańsk. Bednarski W., Reps A.(red).Biotechnologia żywności. WN-T, Warszawa. Bourne M.C.2002. Food texture and viscosity. Academic Press, New York Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: METODY FIZYCZNE OCENY PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH Physical methods in food quality evaluation Prof. dr hab. Teresa Fortuna, dr Lesław Juszczak, Dr Jacek Rożnowski Katedra Analizy i Oceny Jakości Żywności - WTŻ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/30 - Punkty ECTS: - 6 - Określenie przedmiotów wprowadzających: Wprowadzeniem do przedmiotu „Metody fizyczne oceny produktów spożywczych” są realizowane na pierwszym stopniu studiów przedmioty: chemia ogólna, fizyka, analiza instrumentalna, podstawy produkcji żywności. Założenia i cel przedmiotu: Przestawienie studentom podstawowych fizycznych metod oceny produktów spożywczych. Szczególny nacisk zostanie położony na techniki pomiarowe znajdujące odzwierciedlenie w analizie sensorycznej: ocenie barwy oraz właściwości teksturalnych i reologicznych żywności. Studenci zostaną również zapoznani z metodami analizy aktywności wody oraz zastosowaniem metod termoanalitycznych w ocenie właściwości żywności. Metody dydaktyczne/nauczania: Metody nauczania przedmiotu obejmują wykłady na których studenci zostaną zapoznani z zagadnieniami dotyczącymi wybranych metod fizycznych w analizie produktów spożywczych. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych studenci w sposób praktyczny zapoznają się z fizycznymi metodami oceny produktów spożywczych. Kryteria oceny: Ćwiczenia – zaliczenie. Wykłady – egzamin. Forma i warunki zaliczenia: Ćwiczenia – obecności i czynny udział w zajęciach, sporządzenie sprawozdań. Wykłady – forma pisemna. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 Tematyka wykładów Fizyczne i fizjologiczne podstawy procesu widzenia Instrumentalne metody opisu barwy Spektroskopowa ocena składu chemicznego żywności Analiza połysku, sortowanie produktów spożywczych Metody optyczne Charakterystyka reologiczna produktów żywnościowych Analiza tekstury, substancje teksturotwórcze Mikroskopia (SEM, TEM, AFM, CLSM) Godz. 4 4 3 1 3 5 5 2 9 Metody termoanaliczne, oznaczanie aktywności wody Razem 3 30 L.p. Tematyka ćwiczeń Godz. Ocena barwy żywności przy wykorzystaniu skal umownych, wyznaczanie 1 5 współrzędnych chromatyczności. Analiza składu chemicznego z wykorzystaniem spektrometrii atomowej i 2 5 cząsteczkowej. Charakterystyka biopolimerów na podstawie rozkładu mas cząsteczkowych 3 5 Ocena wpływu zawartości wody na właściwości fizyczne i technologiczne 5 4 produktów spożywczych, oznaczanie zawartości i aktywności wody Wpływ temperatury i stężenia na lepkość cieczy newtonowskich, analiza 5 5 właściwości reologicznych cieczy nienewtonowskich, wiskozymetryczne oznaczanie masy cząsteczkowej, wyznaczanie charakterystyki kleikowania skrobi. Analiza profilu tekstury wybranych produktów spożywczych z 6 5 wykorzystaniem testu TPA, zastosowanie testu penetrometrycznego i kompresji do oceny właściwości mechanicznych żywności. Analiza właściwości termicznych z wykorzystaniem skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC), kleikowanie skrobi, topnienie czekolady, krystalizacja tłuszczu. Razem 30 Literatura podstawowa: 1. Bourne M.C. 2002 Food texture and viscosity. Academic Press, New York. 2. Jankiewicz M., Kędzior Z (red) 2001 Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Wydawnictwo AR, Poznań. 3. Mac Dougall D.B.2002 Colour in Food – Improving quality, CRC Press. 4. Mielicki J. 1997 Zarys wiadomości o barwie, Fundacja Rozwoju Polskiej Kolorystyki Łódź Literatura uzupełniająca: 1. Rao M.A. 1999 Rheology of fluid and semisolid foods. Aspen Publishers Inc, Maryland. 2. Felhorski W., Stanioch W. 1973 Kolorymetria trójchromatyczna WNT Warszawa. 3. Kuehni R.G. 2005 Color – An Introduction to Practice and Principles, Wiley-Interscience 4. Polskie Normy. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MYKOTOKSYNY W ŻYWNOŚCI Mycotoxins in food Prof. dr hab. Wiesław Barabasz Katedra Mikrobiologii – WR-E 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są kursy z zakresu mikrobiologii ogólnej, realizowane przez studentów na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Zajęcia z przedmiotu „Mykotoksyny w żywności” mają wskazać studentom na zagrożenia dla zdrowia powodowane przez mykotoksyny, które mogą pojawiać się w pozyskiwaniu, produkcji, przechowywaniu żywności. Mowa będzie o zmianach powodowanych w żywności przez grzyby pleśniowe i możliwościach gromadzenia się mykotoksyn w produktach żywnościowych na skutek ich rozpowszechnienia oraz formach wykazywanej aktywności. Wiedza z tego zakresu umożliwi ustrzec biotechnologów zajmujących się produkcja żywności przed groźnymi mykotoksynami. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Test-wyboru, kolokwium-ustne. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin – wykłady; zaliczenie – ćwiczenia. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 Tematyka wykładów Historia badań nad mykotoksynami Grzyby pleśniowe i ich rola w środowisku Grzyby domowe, składniki bioaerozolu grzybowego Toksyny grzybów pleśniowych - mykotoksyny Kliniczne aspekty zagrożeń grzybami pleśniowymi Mykotoksyny w artykułach spożywczych pochodzenia roślinnego Mykotoksyny w artykułach spożywczych pochodzenia zwierzęcego Uregulowania prawne dotyczące mykotoksyn w żywności Godz. Razem 15 Tematyka ćwiczeń Godz. L.p. Morfologia i budowa najważniejszych rodzajów grzybów pleśniowych 1 Właściwości fizjologiczne i biochemiczne grzybów pleśniowych 2 Metody izolacji i oznaczania grzybów pleśniowych występujących w 3 żywności Charakterystyka i właściwości toksyczne najważniejszych mykotoksyn 4 Metody chromatograficzne oznaczania mykotoksyn (TLC, HPLC) 5 Metody izolacji aflatoksyn z surowców pochodzenia roślinnego 6 Metody izolacji mykotoksyn z surowców pochodzenia zwierzęcego 7 Razem 15 Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Trojanowska K., Giebel H., Gołębiowska B. - Mikrobiologia żywności. 2. Zaleski S.J. - Mikrobiologia żywności pochodzenia zwierzęcego. 3. Kisielewska E., Kordowska-Wiater M. - Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej i mikrobiologii żywności. 4. Normy Polskie, poradniki sanitarne, przepisy, dyrektywy UE, ustawy i rozporządzenia. 5. Żakowska Z., Stoińska H.: Mikrobiologia i Higiena w Przemyśle Spożywczym. 6. 7. 8. Kołożyn-Krajewska D.: Higiena produkcji żywności. Gajewski J. – Mikotoksyny i grzyby pleśniowe, zagrożenia dla człowieka i zwierząt. Chełkowski J. – Mykotoksyny w żywności i paszach. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MIKROBIOLOGIA WODY I ŚCIEKÓW Microbiology of water and sewage Dr Iwona Paśmionka Katedra Mikrobiologii – WR-E 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 30/30 - Punkty ECTS: - 6 - Przedmiot wprowadzający wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są zagadnienia z Mikrobiologii Ogólnej: Podział mikroorganizmów; Podstawowe procesy metaboliczne drobnoustrojów; Biochemiczne przemiany związków azotu, fosforu i węgla w przyrodzie. Założenia i cel przedmiotu: Zanieczyszczenie wód powierzchniowych jest obecnie tak powszechne, że wody zupełnie czyste należą w zasadzie do rzadkości. Nawet zbiorniki usytuowane z dala od miast, osiedli oraz zakładów przemysłowych otrzymują ze zlewni wraz z wodami opadowymi znaczne ładunki zanieczyszczeń. Woda jest środowiskiem, w którym organizmy występują powszechnie. Część z nich stanowi mikroflorę autochtoniczną, dla której woda jest pierwotnym środowiskiem życia, pozostałe należą do mikroflory allochtonicznej. Oceny zanieczyszczenia wód powierzchniowych dokonuje się w oparciu o analizy, których rodzaj i zakres zawarty jest w Rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska i Zasobów Naturalnych. Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem metody nauczania jest prowadzenie wykładów w formie prezentacji multimedialnej oraz ćwiczeń laboratoryjnych opartych na metodach analizy ilościowej i jakościowej drobnoustrojów stosowanych w badaniach mikrobiologicznych. Kryteria oceny: Wykład – test pisemny w formie jedno- lub wielokrotnego wyboru, Ćwiczenia – kolokwium pisemne Forma i warunki zaliczenia: Wykład – egzamin, Ćwiczenia – zaliczenie na ocenę. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów 1 2 Wody naturalne: - struktura wody, cechy fizyczne i chemiczne - chemizm wód naturalnych - wody śródlądowe - źródła zanieczyszczenia wód Ekologia wód: - woda jako środowisko życia (warunki fizyczne i chemiczne) Godz. 2 6 3 3 4 5 6 7 8 - ekosystemy wodne - czynniki ekologiczne w środowisku wodnym - cykle biogeochemiczne - klasyfikacja ekologiczna drobnoustrojów wodnych - wzajemne stosunki między organizmami - sukcesja ekologiczna - ekosystemy słodkowodne Biologia mikroorganizmów wodnych: - charakterystyka ważniejszych bakterii występujących w środowisku wodnym - wpływ czynników fizycznych i chemicznych na bakterie występujące w środowisku wodnym - rola bakterii w środowisku wodnym - charakterystyka grzybów wodnych - znaczenie grzybów wodnych - charakterystyka glonów - znaczenie glonów - inne grupy drobnoustrojów w wodach (promieniowce, wirusy i bakteriofagi) - drobnoustroje chorobotwórcze w wodach - drobnoustroje w osadach dennych Procesy biochemiczne w wodach: - fotosynteza - mikrobiologiczne przemiany substancji organicznych - mikrobiologiczne przemiany związków azotu - mikrobiologiczne przemiany związków siarki - mikrobiologiczne przemiany związków fosforu - mikrobiologiczne przemiany związków żelaza i manganu - mikrobiologiczne przemiany związków wapnia - mikrobiologiczne przemiany innych pierwiastków Mikrobiologia wód zanieczyszczonych i ścieków: - zanieczyszczenie wód powierzchniowych - źródła i rodzaje zanieczyszczeń - wpływ zanieczyszczeń na odbiornik - biologiczny aspekt zanieczyszczeń - migracja niektórych zanieczyszczeń w przyrodzie Samooczyszczanie wód powierzchniowych: - strefy wód zanieczyszczonych - charakterystyka stref saprobowych - mechanizm usuwania zanieczyszczeń Oczyszczanie ścieków: - charakterystyka ścieków - sposoby oczyszczania ścieków Mikrobiologia wód przeznaczonych do picia: - ujęcia wody ze zbiorników powierzchniowych - oczyszczanie wody Bakterie jako wskaźniki sanitarne: - przepisy dotyczące stanu sanitarnego wód przeznaczonych do picia - bakterie grupy coli - Escherichia coli - enterokoki 6 6 2 2 2 2 2 - Clostridium perfringens Razem 1 2 3 4 5 6 7 8 Tematyka ćwiczeń BHP na ćwiczeniach z mikrobiologii. Podstawowa aparatura i metody stosowane w badaniach mikrobiologicznych wód i ścieków: - budowa mikroskopu - zasady mikroskopowania pod imersją - technika sporządzania preparatów mikroskopowych (przyżyciowy, utrwalony) - rodzaje barwienia Analiza mikrobiologiczna wody metodą pośrednią rozcieńczeń Kocha: - bezpośrednie i pośrednie metody liczenia drobnoustrojów - charakterystyka mikroflory wód - zasada metody płytkowej rozcieńczeń Kocha Odczyt mikrobiologicznej analizy wody: - wskaźniki zanieczyszczenia wody - metody oznaczania wskaźników - określanie ogólnej ilości jednostek tworzących kolonie drobnoustrojów w badanej wodzie - określanie miana drobnoustrojów - klasyfikacja wód powierzchniowych na podstawie miana coli typu feralnego - izolacja grzybów występujących w środowisku wodnym Analiza mikroskopowa grzybów występujących w środowisku wodnym: - systematyka i morfologia grzybów mikroskopowych występujących w środowisku wodnym - oznaczanie grzybów mikroskopowych w preparatach przyżyciowych Bakteriologiczna analiza sanitarno - higieniczna wody. Posiew wody metodą filtrów membranowych: - metody poboru próbek wody do analiz bakteriologicznych - oznaczenie wskaźników sanitarnych (Escherichia coli, Clostridium perfringens) metodą filtrów membranowych Bakteriologiczna analiza sanitarno - higieniczna wody - odczyt oraz wynik końcowy na podstawie PN: - obliczanie ilość kolonii na filtrach membranowych - ocena jakości wody pod względem bakteriologicznym na podstawie obowiązujących przepisów (NP) - obserwacje mikroskopowe wyizolowanych wskaźników (preparat barwiony metodą Grama) Analiza mikroskopowa sestonu: - podział sestonu, z uwzględnieniem planktonu roślinnego i zwierzęcego - obserwacja mikroskopowa sestonu w preparacie przyżyciowym nie barwionym - barwienie przyżyciowe z udziałem błękitu metylenowego (odróżnienie komórek żywych od martwych) - barwienie pozytywno – negatywne (szacunkowe określanie liczby bakterii wolno pływających i nitkowatych oraz pierwotniaków i glonów) Przemiany związków azotowych w wodzie: 30 Godz. 2 2 2 2 2 2 4 4 9 10 11 12 13 - charakterystyka podstawowych procesów związanych z krążeniem azotu w wodzie (proteoliza, amonifikacja, nitryfikacja, denitryfikacja) - izolacja amonifikatorów, nitryfikatorów i denitryfikatorów z badanej wody - określanie miana bakterii amonifikacyjnych, nitryfikacyjnych i denitryfikacyjnych - obserwacje mikroskopowe wyizolowanych bakterii (barwienie złożone metodą Grama) Mikrobiologiczne metody usuwania fosforu z wody: - charakterystyka procesu defosfatacji - bakterie kumulujące polifosforany - obserwacja mikroskopowa bakterii fosforowych (barwienie złożone metodą Neissera) Analiza mikrobiologiczna ścieków: - definicja ścieków - podział i charakterystyka ścieków - analiza mikrobiologiczna ścieków metodą płytkową rozcieńczeń Kocha Odczyt mikrobiologicznej analizy ścieków: - określanie ogólnej ilości drobnoustrojów występujących w ściekach - określanie miana wybranych wskaźników sanitarnych - interpretacja wyników Biologiczne metody oczyszczania ścieków. Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego: - podział biologicznych metod oczyszczania - charakterystyka osadu czynnego - analiza mikroskopowa osadu czynnego Zaliczenie Razem 2 2 2 2 2 30 Literatura podstawowa: 1. Pawlaczyk – Szpilowa M. Mikrobiologia wody i ścieków. PWN, Warszawa, 1980. 2. Paluch J. Mikrobiologia wód. PWN, Warszawa, 1973. 3. Rodina A. Mikrobiologiczne metody badania wód. Państwowe Wydawnictko Rolnicze i Leśne, Warszawa, 1968. 4. Sen K., Ashbolt N. Environmental Microbiology: Current Technology and Water Applications. Caister Academic Press, Cincinnati, 2010. Literatura uzupełniająca: 1. Hartmann L. Biologiczne oczyszczanie ścieków. Wydawnictwo Instalator Polski, Warszawa, 1996. 2. Miksch K. Biotechnologia ścieków. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2000 Turoboyski L. Atlas organizmów wskaźnikowych do oceny wód powierzchniowych. Skrypt 3. Akademii Rolniczo – Technicznej w Olsztynie. Dział Wydawnictw, Olsztyn, 1976. Błachno B., Bobrowski M., Butarewicz A., Kaszkowiak I. Biologia sanitarna. Materiały pomocnicze do ćwiczeń. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok, 1997. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: BIOTECHNOLOGIA OSADU CZYNNEGO Biotechnology of active sludge Dr Iwona Paśmionka Katedra Mikrobiologii – WR-E Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - 15/15 - Punkty ECTS: - 3 - Przedmiot wprowadzający wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotem wprowadzającym jest Mikrobiologia ogólna, którą studenci realizują na semestrze III studiów I stopnia: Podział mikroorganizmów; Podstawowe procesy metaboliczne drobnoustrojów; Biochemiczne przemiany związków azotu, fosforu i węgla w przyrodzie; Budowa mikroskopu oraz zasady mikroskopowania; Rodzaje preparatów mikroskopowych oraz technika ich sporządzania; Metody barwienia preparatów mikroskopowych. Założenia i cel przedmiotu: Proces osadu czynnego jest obecnie powszechnie stosowany do oczyszczania ścieków. W praktyce zasada przebiegu procesu jest podobna, pomimo licznych wariantów technologicznych. Kłaczki osadu stanowią najważniejsze ogniwo w łańcuchu zachodzących reakcji, prowadzących w następstwie do rozkładu zawartych w ściekach zanieczyszczeń. Regularne obserwacje mikroskopowe kłaczków osadu czynnego oraz zmian populacji organizmów dostarczają istotnych informacji służących do prawidłowego kierowania procesem biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego. Dokładna znajomość morfologii osadu czynnego pozwala dostrzec zmiany sygnalizujące zaburzenia w przebiegu procesu biologicznego oczyszczania ścieków. Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem metody nauczania jest prowadzenie wykładów w formie prezentacji multimedialnej oraz ćwiczeń laboratoryjnych opartych na praktycznym wykorzystaniu analizy mikroskopowej w ocenie funkcjonowania osadu czynnego. Kryteria oceny: Wykład – test pisemny w formie jedno- lub wielokrotnego wyboru, Ćwiczenia – kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Wykład – egzamin, Ćwiczenia – zaliczenie na ocenę. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 4 Tematyka wykładów Biologiczne metody oczyszczania ścieków: - cel oczyszczania ścieków - sposoby oczyszczania ścieków - podział biologicznych metod oczyszczania ścieków - oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego - oczyszczalnie z eliminacją azotu i fosforu Ekologia osadu czynnego: - powstawanie osadu czynnego - charakterystyka kłaczków - skład kłaczków osadu czynnego - niektóre zastosowania procesu osadu czynnego Zbiorowiska organizmów w osadzie czynnym: - zależności pokarmowe w osadzie czynnym - struktura i aktywność osadu czynnego Charakterystyczne biocenozy osadu czynnego: Godz. 2 2 2 4 5 6 7 1 2 3 4 - osad czynny w okresie rozruchu oczyszczalni - oczyszczalnie z osadem czynnym do usuwania zanieczyszczeń organicznych - zakłócenia w funkcjonowaniu osadu czynnego - osad czynny o ubogim składzie gatunkowym - osad czynny zatruty - osad czynny wysoko obciążony - osad czynny niskoobciążony - stopnie tlenowe (nitryfikacyjne) - stopnie beztlenowe (denitryfikacyjne) Funkcja pierwotniaków w osadzie czynnym: - pierwotniaki jako konsumenci bakterii - pierwotniaki a tempo mineralizacji bakteryjnej - wpływ pierwotniaków na strukturę zbiorowiska bakterii Bioindykatory – organizmy wskaźnikowe występujące w osadzie czynnym: - orzęski (Ciliata) i ich rola w ocenie procesu oczyszczania ścieków - wrotki (Rotatoria) i ich rola w ocenie procesu oczyszczania ścieków - organizmy rzadziej spotykane w osadzie czynnym i ich rola w ocenie procesu oczyszczania ścieków Zjawisko puchnięcia osadu: - przyczyny puchnięcia osadu - znaczenie konfiguracji reaktora - przykład Microthrix parvicella - inne aspekty puchnięcia osadu Razem 2 2 1 15 Godz. Tematyka ćwiczeń BHP na ćwiczeniach z biotechnologii osadu czynnego. Podstawowa 2 aparatura i metody stosowane w badaniach osadu czynnego: - pobór i przechowywanie próbek osadu czynnego - przygotowanie próbki osadu do badań - zasady obserwacji osadu czynnego - ocena morfologii kłaczków osadu - szacowanie zagęszczenia bakterii nitkowatych Osad czynny jako sztuczny ekosystem – analiza mikroskopowa osadu 2 czynnego - proces osadu czynnego - kłaczki osadu czynnego i ich zadanie - ekologia osadu czynnego - obserwacje mikroskopowe kłaczków osadu czynnego w preparatach przyżyciowych Skład kłaczków osadu czynnego. Rozwój bakterii wolnopływających 2 - charakterystyka różnych typów metabolizmu bakteryjnego w osadzie czynnym - monokolonie - osad zdyspergowany - obserwacje mikroskopowe bakterii występujących w osadzie czynnym (preparat barwiony metodą pozytywno – negatywną) 2 Zjawisko puchnięcia osadu czynnego - przyczyny puchnięcia osadu - osad zooglealny 5 6 7 8 - osad nitkowaty - wyznaczanie kategorii osadu czynnego na podstawie częstotliwości występowania organizmów nitkowatych (preparat mikroskopowy przyżyciowy) i obrazów referencyjnych Charakterystyka zwierząt tkankowych występujących w osadzie czynnym - znaczenie Metazoa w procesie biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego - podstawy diagnostyki tkankowców występujących w osadzie czynnym (preparat przyżyciowy) Pokarmowa zależność organizmów osadu czynnego - etapy sukcesji w osadzie czynnym - przebieg łańcucha pokarmowego w osadzie czynnym - pierwotniaki jako wskaźniki jakości odpływu - dominujące grupy organizmów w osadzie czynnym a efekt oczyszczania - wyznaczanie dominantów (preparaty przyżyciowe) Sporządzanie karty biologicznej oceny osadu - makro – i mikroskopowa ocena osadu czynnego - charakterystyka biologiczna osadu Zaliczenie Razem 2 2 2 1 15 Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Buck H. Mikroorganizmy w osadzie czynnym. Wydawnictwo „Seidel – Przywecki” sp. z o. o., Szczecin, 1999 2. Cowan R. M. Activated sludge and other aerobic suspended culture processes. Wat. Environm. Res., 68, 4, 451 – 455, 1996 3. Eckenfelder W. W., Musterman J. L. Activated sludge treatment of industrial wastewater. Technomic Publishing, Lancaster, 1995 4. Eikelboom D.H., Buijsen H.J.J. Podręcznik mikroskopowego badania osadu czynnego. Wydawnictwo „Seidel – Przywecki” sp. z o. o., Szczecin, 1999 5. Fiałkowska E., Fyda J., Pajdak – Stós A., Wiąckowski K. Osad czynny, biologia i analiza mikroskopowa. Oficyna wydawnicza „Impuks”, Kraków, 2006 6. Kalisz L., Kaźmierczuk M. Metodyka badań mikroskopowych osadu czynnego. Zakład Wydawnictw I. K. Ś., Warszawa, 1985 7. Kalisz L. Organizmy osadu czynnego. Badania mikroskopowe. Dział Wydawnictw I. O. Ś., Warszawa, 1998 8. Klimowicz H. Znaczenie mikrofauny przy oczyszczaniu ścieków osadem czynnym. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, 1989 9. Klimowicz H. Organizmy w sieci wodociągowej. Występowanie i oznaczanie. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, 1989 SEMESTR III PRZEDMIOTY OBOWIĄZKOWE: Tytuł przedmiotu: ETYCZNE ASPEKTY MANIPULACJI SYSTEMÓW PRZYRODNICZYCH, KOMÓRKOWYCH I GENETYCZNYCH Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Ethics of manipulation with environmental, cel land genetic systems O. dr Jerzy Brusiło Papieska Akademia Teologiczna (PAT) 30 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/0 Punkty ECTS: - - 2 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiot jest rozwinięciem wykładu ze studiów licencjackich: „Etyka w biotechnologii” i pogłębia zagadnienia koncepcji osoby (natury) ludzkiej, etyki biotechnologa na różnych poziomach organizmów żywych oraz ma pomóc studentom w lepszym wykorzystaniu nauk humanistycznych w ocenie postępu biotechnologicznego. Założenia i cel przedmiotu: Celem wykładów z przedmiotu „Etyczne aspekty manipulacji systemów przyrodniczych, komórkowych i genetycznych” zaraz po przypomnieniu dwóch głównych systemów etycznych w biotechnologii (utylitaryzm i personalizm) będzie nakreślenie ważnego obszaru relacji między wielkimi religiami świata i możliwościami nauk przyrodniczych. Następnie wykład przedstawi modyfikacje biotechnologiczne w skali globalnej, w złożonych powiązaniach systemów przyrodniczych (etyki ekologicznej), na poziomie modyfikacji biotechnologicznych w struktury komórkowe i genetyczne oraz przeanalizuje relację między antropologią a technologią; tam gdzie cała ludzkość i przyroda świata stają wobec zagrożeń postępu nauki i techniki, człowiek jako osoba, szuka bezpiecznego i godziwego istnienia zgodnego ze swoja naturą. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia w postaci wykładów będą stanowić możliwość korzystania przez studentów z materiałów przygotowanych przez osobę prowadzącą zajęcia. Kryteria oceny: Zaliczenie ustne. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Tematyka wykładów Godz. Przypomnienie: definicje etyki, znaczenie i cel etyki biotechnologii, systemy 1 etyczne w naukach przyrodniczych Historia etyki ze szczególnym uwzględnieniem etyki współczesnej nauki 1 Utylitaryzm i personalizm. Norma personalistyczna 1 Podstawy antropologii filozoficznej w biotechnologii. Personalizm wobec 1 naturalizmu, ewolucjonizmu i scjentyzmu Zasady moralne różnych religii o człowieku, zwierzętach, roślinach i 1 przyrodzie. Wielkie religie świata wobec nauk przyrodniczych (buddyzm i chrześcijaństwo) Chrześcijaństwo wobec ekologii. Najnowsze wypowiedzi Kościoła katolickiego 1 na temat ekologii, nauki i biotechnologii. Fenomen św. Franciszka z Asyżu a teorie moralne związane z ekologią Między biotechnologią, kulturą i religią – zagadnienia moralne. Ból u zwierząt 1 a cierpienie człowieka. Prawa zwierząt. Wegetarianizm, weganizm i szacunek dla wszystkich istot żywych. Przypadek Petera Singera 8. Prawo naturalne i etyka. Natura ludzka. Dusza ludzka a biotechnologia 1 9. Filozofia przyrody, filozofia technologii. Natura i technika. Nauka i wartości. 1 Przyroda – człowiek – kultura 1 10. Między stworzeniem, tworzeniem, wytwarzaniem i przetwarzaniem. Konsekwencje rewolucji w biotechnologii Podstawy ekologii i sozologii. Kryzys ekologiczny a zasady moralne. 11. 1 Zagrożenia ekologiczne – zagrożeniem cywilizacji 12. Etyka środowiska naturalnego: biocentryczna, antropocentryczna i 1 chrześcijańska 13. Ochrona środowiska naturalnego a biotechnologia. Człowiek – technologia: 1 synteza czy konfrontacja 14. Antropologia techniki i biotechnologii. Kryzys techniki zagrożeniem natury 1 ludzkiej. Postęp w biotechnologii – pytanie o naturę, środki i cel. „Golem biotechnologii” 15. Problem etyczny biotechnologii sztucznego (syntetycznego) życia. Przypadek 1 Craiga Ventera 16. Antropologia – ekologia – biotechnologia: propozycje relacji. Rozwiązania 1 idealne, optymalne i minimalne 1 17. Ocena etyczna inżynierii genetycznej drobnoustrojów, roślin i zwierząt, manipulacja a modyfikacja transgeniczna 18 Żywność z genetycznie modyfikowanych organizmów (GMO) – za i przeciw 1 19. Świat według Monsanto i świat przyrody zrównoważonej – na marginesie 1 dyskusji o GMO 20. Prawda o genetycznej modyfikacji organizmów (w poszukiwaniu 1 personalistycznej oceny etycznej) 21. Transgenika zwierząt: korzyści i zagrożenia 1 22. Biotechnologia początku życia ludzkiego wobec etyki: sztuczne zapłodnienie 1 (in vitro) 1 23. Sztuczne zapłodnienie jako problem nie tylko biotechnologiczny 24. Etyka biotechnologii klonowania ludzkiego (reprodukcyjne i terapeutyczne) i 1 paraludzkiego (chimery ludzko-zwierzęce) 25. Wybrane problemy biotechnologii stosowanej i medycznej (wykorzystanie 1 komórek macierzystych, hodowle tkanek i narządów, ksenotransplanacje) 26. Ocena etyczna biotechnologii farmaceutycznej, kosmetycznej i sportowej 1 27. Terapie genowe i inne zastosowania biotechnologii eksperymentalnej w 1 medycynie 28. Eksperymenty biotechnologii wojskowej. „Sztuczny człowiek”: projekty GRIN, 1 DARPA, ETC i inne. Przypadek Raya Kurzweila. Techno sapiens 29. Osoba ludzka wobec biotechnologii przyszłości. W poszukiwaniu bezpiecznego 1 i godnego istnienia zgodnego ze swoja naturą 30. Podsumowanie etyki biotechnologii systemów przyrodniczych, organicznych, 1 komórkowych i genetycznych Razem 30 Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1.Edgerton D., The Shock of the Old. Technology and global history since 1900, Profile Books, London 2006. 2.Garreau J., Radykalna ewolucja. Czy człowiek udoskonalony przez naukę i technikę będzie jeszcze człowiekiem, Prószyński i S-ka, Warszawa 2005. 3.Godlewska-Lipowa W. A., Ostrowski J. Y., Problemy współczesnej cywilizacji i ekologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn 2007. 4.Morawski J., Człowiek i technologia. Tajniki wzajemnych uwarunkowań, Wyższa Szkoła Humanistyczna im. Aleksandra Gieysztora, Pułtusk 2005. 5.Morgan P., Lawton C. (red.), Problemy etyczne w tradycjach sześciu religii, Warszawa 2007. 6.Plunkett de P., Ekologia. Stereotypy i rzeczywistość. Od biblii do naszych czasów, Poznań 2008. 7.Postman N., Technopol. Tryumf techniki nad kulturą, MUZA, Warszawa 2004. 8.Scharff R. C., Dusek V. (red.), Philosophy of Technology. The Technological Condition. An 9.Anthology, Blackwell, Malden-Oxford-Carlton 2003. 10.Szczygieł K. (red.) W trosce o życie. Wybrane dokumenty Stolicy Apostolskiej, Tarnów 1998. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA WITAMIN Biotechnology of vitamins Dr Robert Duliński Katedra Biotechnologii Żywności - WTŻ 15 h wykładów / 7 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/7 Punkty ECTS: - - 2 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi do przedmiotu „Biotechnologia witamin” będą przedmioty: Biotechnologia żywności, Enzymologia oraz Substancje dodatkowe i suplementy w żywności, które studenci ukończą na studiach I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Celem wykładu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi metodami mikrobiologicznej produkcji witamin oraz porównanie systemów tradycyjnej syntezy chemicznej z użytecznością procesów realizowanych metodą bioinżynierii. Przez ostatnią dekadę obserwujemy rosnące zainteresowanie alternatywnymi technikami pozyskiwania witamin. Jest to odpowiedź na powstawanie ogromnej masy żywności wysoko przetworzonej, często pozbawionej tych niezbędnych dla funkcjonowania organizmu substancji, jak również próba rozwiązania problemu niedoborów żywności w krajach rozwijających. Zastosowanie metod mikrobiologicznej produkcji witamin gwarantuje redukcję kosztów, zmniejszenie ilości odpadów, wydatkowanej energii jak również wykorzystanie nowych surowców, takich jak cukier czy oleje roślinne. Każdy wykład poświęcony jest prezentacji jednej z metod biotechnologicznej syntezy wybranej witaminy. Omówienie szczegółów procesu produkcji poprzedzone jest syntetycznym ujęciem najważniejszych własności fizykochemicznych oraz walorów żywieniowych witaminy. W trakcie wykładu przedstawione będą również szlaki biosyntezy tych kluczowych substancji oraz ich prekursorów. Równocześnie studenci będą mieć okazję ugruntować wiedze zdobytą w trakcie kursów obejmujących techniki biochemiczne oraz inżynierii genetycznej. Będzie to dla nich także szansa na zaznajomienie się z nowymi zastosowaniami procesów immobilizacji enzymów, reakcji łańcuchowej polimerazy oraz zaawansowanymi technikami manipulacji genowej. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje multimedialne, dyskusja ze studentami w formie krótkiego seminarium po zajęciach praktycznych. Kryteria oceny: Formą zaliczenia kursu będzie test opracowany na podstawie zagadnień poruszanych w trakcie wykładów. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na ocenę. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Godz. 1 Perspektywy zastosowania biotechnologii witamin w żywieniu człowieka 2 - strategie inżynierii genetycznej w celu zwiększania biodostępności witamin oraz wzbogacania produktów żywnościowych w witaminy - argumenty za wprowadzeniem procesów mikrobiologicznej syntezy wobec tradycyjnych metod syntezy chemicznej - konstrukcja szczepów mikroorganizmów ukierunkowanych na produkcję witamin, „fitofarming”. 2 Wprowadzenie ścieżki biosyntezy β-katotenu do endospermy ryżu metodą inżynierii genetycznej - ścieżka biosyntezy prowitaminy A - budowa i własności witaminy A - tworzenie konstruktów DNA wykorzystywanych w procesach transformacji 2 3 Synteza oraz metabolizm kwasu foliowego przez starterowe kultury bakterii jogurtowych - szlak biosyntezy folianu - podstawowe etapy produkcji oraz skład jogurtu - utylizacja kwasu foliowego przez kultury bakterii 2 4 Genetycznie modyfikowane rośliny ze zwiększonym poziomem witaminy E - etapy biosyntezy tokoferolu - budowa i własności witaminy E - źródła roślinne - regulacja składu tokoferoli poprzez wpływ na ekspresję genów kodujących enzymy odpowiedzialne za proces biosyntezy 2 5 Zastosowanie mikroorganizmów do procesów syntezy kwasu Laskorbinowego - produkcja witaminy C technikami chemicznej syntezy - przegląd badań zorientowanych na wykorzystanie mikroorganizmów celem przemysłowej produkcji witaminy C ze szczególnym uwzględnieniem eksperymentów bioinżynierii - perspektywy wdrożenia bezpośredniej techniki produkcji kwasu L-askorbinowego z zastosowaniem nowej ścieżki biochemicznej i 2 6 7 procesów fermentacji drożdży Mikrobiologiczna produkcja witaminy B12 - ścieżka biosyntezy cyjanokobalaminy - występowanie w przyrodzie oraz znaczenie żywieniowe witaminy B12 - aktualne strategie zwiększania produkcji witaminy B12 przy użyciu nowoczesnych technik bioinzynierii - mikrobiologiczne enzymy - nowe przemysłowe zastosowania w kierunku wytwarzania aminokwasów, witamin oraz rybonukleotydów Mio-inozytol: substancja witaminopodobna czy witamina? - Budowa i własności fizykochemiczne mio-inozytolu - ścieżki biosyntezy inozytoli, - rola fosforanów w sygnalizacji międzykomórkowej, - enzymatycznie generowany inozytol. 2 3 Razem 15 Tematyka ćwiczeń Godz. L.p. Wpływ techniki fermentacji na zawartość witamin z grupy B w nasionach 1 3.5 fermentowanych metodą tempe z udziałem kultur Aspergillus oryzae oraz Rhizopus oligosporus. - ekstrakcja ryboflawiny oraz tiaminy techniką SPE -pozakolumnowa derywatyzacja witaminy B1 i detekcja fluorymetryczna Analiza mio-inozytolu oraz jego fosforanów w hodowli S. carlsbengersis za 2 3.5 pomocą wysokosprawnej chromatografii jonowej z detekcją elektrochemiczną Razem 7 Literatura podstawowa: 1. Leśniak W.” Biotechnologia żywności. Procesy fermentacji i biosyntezy”. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej im. Oskara Langego, Wrocław, 2002. 2. Moszczyński P., Pyć R. „Biochemia witamin” Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999. 3. Gawęcki J. „Witaminy” Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu, Poznań, 2000. 4. Ajjawi I., Shintani D., Engineered plants with elevated vitamin E: a nutraceutical success story, Trends in Biotechnology, 22: 104-107, 2004. 5. Piao Y. i wsp., Production of vitamin B12 in genetically engineered Propionibacterium freudenreichi. Journal of Bioscience and Bioengineering, 98: 167173, 2004. 6. Hancock R.D., Viola R., Biotechnological approaches for L-ascorbic acid production. Trends in Biotechnology, 20:299-305, 2002. Literatura uzupełniająca: 1. Zimmermann M.B. I Hurrell R.F., Improving iron, zinc and vitamin A nutrition through plant biotechnology. Current Opinion in Biotechnology, 13: 142-145, 2002. 2. Hirschbreg J., Production of high value compounds: carotenoids and witamin E. Current Opinion in Biotechnology, 10: 186-191, 1999. 3. 4. 5. 6. Hashimoto S, Ozaki A., Whole microbial cell processes for manufacturing amino acids, vitamins and ribonucleotides. Curr. Opin. Biotechnol., 10:604-608, 1999. Paine J.A. i wsp., Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content. Nat. Biotechnol., 23: 482-487, 2005. Koizumi S., Production of riboflavin by metabolically engineereg Corynebacterium ammoniagensis. Appl. Microbiol. Biotechnol., 53: 674-676, 2000. Stahmann K.P. i wsp., Three biotechnical processes using Ashybya gossypii, Candida tamata or Bacillus subtilis compete with chemical riboflavin production. Appl. Microbiol. Biotechnol., 53: 509-516, 2000. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA WODY I ŚCIEKÓW Water and wastes water biotechnology Prof. dr hab. Tadeusz Tuszyński, dr Urszula Błaszczyk Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 23 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 23/30 Punkty ECTS: - - 4 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Bazowe wiadomości z chemii, biochemii, mikrobiologii, inżynierii procesowej. Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie studentów z problematyką gospodarki wodnościekowej, ze szczególnym uwzględnieniem zanieczyszczenia i skażenia wód powierzchniowych, ich samooczyszczania i uzdatniania, naturalnych i sztucznych metod biologicznego oczyszczania ścieków m.in. technik osadu czynnego i złóż biologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Prowadzący zajęcia skupią się w głównej mierze na prezentacjach problemowych w formie wykładów i pracy w laboratorium w ramach ćwiczeń. Kryteria oceny: wiedza teoretyczna i umiejętności praktyczne z zakresu tematycznego przedmiotu. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie obecności, bieżącej aktywności oraz pisemnych sprawdzianów. Zaliczenie przedmiotu w formie pisemnej po uprzednim uzyskaniu zaliczenia ćwiczeń. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. 1. Znaczenie wody w przyrodzie i gospodarce, zasoby wody w Polsce i na świecie, 5 podział wód i ich zanieczyszczenia, twardość i zasadowość wody, woda jako anomalia chemiczna, uzdatnianie wód naturalnych (fizyczne, chemiczne i biologiczne),linie technologiczne, urządzenia, dezynfekcja wody, gospodarka wodno-ściekowa, prawo wodne, pozwolenia wodnoprawne, wymagania dla wód powierzchniowych oraz strumieni wody przeznaczonej dla przemysłu i bezpośredniego spożycia, podstawowa logistyka monitoringu jakościowego wód, ujęcia wodne. 2. Chemiczne, fizyczne i biologiczne składniki systemu ekologicznego wód stojących, produkcyjność wód, stawy rybne i doczyszczające, filtry z roślin wodnych, stawy ściekowe, samooczyszczanie w wodach płynących. Wpływ procesów biologicznych i fizyko-chemicznych na jakość wody, bioakumulację i biodegradację, mechanizmy rozkładu związków organicznych. 3. Gospodarka ściekowa w Polsce i na świecie, charakterystyka ścieków przemysłowych, komunalnych, bytowo-gospodarczych, miejskich, opadowych, podstawowe pojęcia dotyczące gospodarki ściekami, podstawowe grupy składników ścieków, wyróżniki charakteryzujące obciążenie ścieków. 4. Procesy oczyszczania ścieków w warunkach naturalnych, metody oczyszczania gruntowego, oczyszczanie metodami osadu czynnego i złóż biologicznych, rodzaje złóż, warianty systemów, unieszkodliwianie osadów czynnych, zapotrzebowanie tlenu, systemy napowietrzania, recyrkulacja osadu, bioreaktory z utwierdzoną biomasą i inne, kontenerowe oczyszczalnie ścieków. 5. Metody beztlenowe oczyszczania ścieków, przeróbki osadów ściekowych i odpadów, mikrobiologia i biochemia fermentacji metanowej, rozwiązania techniczno-technologiczne w procesach beztlenowej przeróbki ścieków, podstawowe typy bioreaktorów w procesach beztlenowych. 6. Przykładowe procesy oczyszczania z denitryfikacją, eliminacją fosforu, związków siarki i innych. Problemy sanitarno-epidemiologiczne związane z obróbką ścieków i osadów ściekowych. Gospodarka wodno-ściekowa a ochrona środowiska – usuwanie metali i produktów ropopochodnych. Razem 1. 2. 3. 4. 5. 6. 3 3 5 4 3 23 Godz. Tematyka ćwiczeń Analiza fizyko-chemiczna wody i ścieków. Zasady prawidłowego pobierania 5 próbek. Wymagania fizykochemiczne, jakim powinna odpowiadać woda przeznaczona do spożycia przez ludzi. Wskaźniki organoleptyczne – barwa, mętność, zapach. Wyznaczanie pH oraz konduktywności elektrolitycznej. Oznaczanie twardości wody metodą Warthy-Pfeifera. Oznaczanie tlenu rozpuszczonego metodą Winklera. Oznaczanie utlenialności wody metodą Kubela w roztworze kwaśnym. 5 Oznaczanie zawartości chlorków metodą Mohra. Oznaczanie żelaza metodą kolorymetryczną z tiocyjanianem. Wyznaczanie BZT5. Mikrobiologiczne kryteria oceny sanitarnej wody. Oznaczanie ogólnej liczby 5 bakterii psychro- i mezofilnych. Oznaczanie bakterii grupy coli metodą filtrów membranowych. Badania identyfikujące Escherichia coli – testy biochemiczne. Wykrywanie enterokoków metodą probówkowa. Występowanie Psudomonas 5 aeruginosa w wodzie jako dodatkowy wskaźnik stanu sanitarnego. Badania na obecność bakterii proteolitycznych, amonifikacyjnych, mocznikowych, denitryfikacyjnych, nitryfikacyjnych oraz asymilujących wolny azot. Biologiczne oczyszczanie ścieków osadem czynnym. Charakterystyka 5 mikrobiologiczna osadu czynnego. Oznaczanie objętości i suchej masy, wyznaczanie indeksu objętościowego osadu czynnego. Aktywność enzymatyczna osadu czynnego. Oznaczanie aktywności 5 dehydrogenazowej testem TTC, aktywności katalazowej wg Januszkiewicza i Szarejki, fosfatazy alkalicznej wg Loomisa, fosfatazy kwaśnej wg Malveaux i aktywności ureazowej wg Hoffmana i Teichera. Razem 30 Literatura podstawowa: 1. Klimiuk E., Łebkowska M.: Biotechnologia w ochronie środowiska, PWN Warszawa 2004. 2. Bartkiewicz B., Umiejewska K.,: Oczyszczanie ścieków przemysłowych, PWN, Warszawa 2010. 3. Nawrocki J.: Uzdatnianie wody cz. I i II, PWN, Warszawa 2010. 4. Błaszczyk M.K: Mikroorganizmy w ochronie środowiska, PWN, Warszawa 2007. 5. Kowal A.L., Świderska –Bróż M.: Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa 2003. Literatura uzupełniająca 1. Dojlido J. R.: Chemia wód powierzchniowych, Wyd. Ekonomia i środowisko, Białystok 1995. 2. Hartmann L.: Biologiczne oczyszczanie ścieków, Wyd. Instalator Polski, Warszawa 1996. 3. Justatowa J., Wiktorowski S.: Technologia wody i ścieków, PWN, Warszawa-Łódź, 1980. 4. Neryng A., Wojdalski J., Budny J., Krasowski E.: Energia i woda w przemyśle rolnospożywczym, WNT, Warszawa 1990. 5. Pawlaczyk-Szpilowa M.: Ćwiczenia z mikrobiologii wody i ścieków, PWN, Warszawa 1980. 6. Praca zbiorowa pod red. Z. Żakowskiej i H. Stobińskiej: Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym, Wyd. P.Ł, Łódź 2000. 7. Praca zbiorowa pod redakcją Apolinarego Kowala: Odnowa wody, podstawy teoretyczne procesów, Pol. Wrocławska, Wrocław 1997. 8. Praca zbiorowa pod redakcją W. Bednarskiego: Biotechnologia żywności, Wyd. ART. Olsztyn 1993. SEMESTR III PRZEDMIOTY DO WYBORU: Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FIZJOLOGIA STRESÓW U ROŚLIN Stress physiology Prof. dr hab. Janusz Kościelniak Katedra Fizjologii Roślin – WR-E 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Ważnym wprowadzeniem do przedmiotu będzie kurs podstawowy z zakresu biochemii, botaniki, fizyki, fizjologii roślin, matematyki. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest przedstawienie mechanizmów reakcji organizmów na niekorzystne czynniki a także możliwości adaptacji oraz aklimatyzacji. Słuchacze kursu zyskają kompetencje w zakresie znajomości skutków oddziaływania na rośliny czynników fizycznych (niska i wysoka temperatura, susza i nadmiar wody, ozon, tlen, nadmierne promieniowanie słoneczne) i biotycznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań Zaliczenie zadań wykonywanych na ćwiczeniach oraz zaliczenie końcowego testu sprawdzającego wiedzę. Kryteria oceny: Test pisemny / kolokwium z ćwiczeń. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Lp. Tematyka wykładów 1 Wprowadzenie: terminologia, definicje, czynniki stresu, przegląd mechanizmów uszkodzeń, podstawowe systemy utrzymywania homeostazy 2 Chłód: struktura i fizyczne własności membran komórkowych oraz enzymów, mechanizmy uszkodzeń, tolerancji i adaptacji, białka stresu chłodowego hartowanie, fotosynteza, wzrost i bilans wodny roślin, metody oceny odporności roślin na chłód 3 Mróz: mechanizmy uszkodzeń roślin, mechanizm nabywania odporności na mróz u różnych grup roślin, metody oceny odporności na mróz 4 Wysoka temperatura: Wrażliwość roślin na stres termiczny, uszkodzenia powstające pod wpływem szoku termicznego, mechanizmy obronne uruchamiane w stresie termicznych, aklimatyzacja do stresu i tolerancja stresu 5 Stres wodny: wpływ suszy na przebieg procesów życiowych, czynniki regulacji uwodnienia komórek i roślin, bilans wodny, wpływ dehydratacji na membrany komórkowe i enzymy, hormony a deficyt wodny roślin, reakcja na zalewanie i zasolenie gleby oraz działanie wysokiej temperatury, tolerancja roślin na stres wodny, jakościowe i ilościowe metody oceny stopnia odporności roślin na suszę 6 Stres tlenowy: mechanizmy powstawania wolnych rodników i metaboliczne skutki ich oddziaływania, nadprodukcja reaktywnych form tlenu w różnych warunkach środowiska, wpływ środowiska i genotypu na system antyoksydacyjny, działanie przeciwutleniaczy niskocząsteczkowych i enzymatycznych w komórkach roślinnych, Czy tolerancja na szkodliwe warunki zależy od działania antyoksydantów?, rośliny transgeniczne o podwyższonej odporności na wolne rodniki 7 Stres świetlny: mechanizm, ekologiczne zanzcenie i możliwości wykorzystania 8 Stres biotyczny: czynniki wywołujące stres biotyczny, zaburzenia metaboliczne zachodzące pod wpływem stresu, mechanizmy obronne uruchamiane przez rośliny Razem Godz. 1 Lp. Tematyka ćwiczeń 1 Zbadanie wpływu chłodu na wydajność fotochemiczną PSII gatunków ciepłolubnych roślin 2 Wpływ hartowania na mróz na zmiany zawartości cukrów rozpuszczalnych, wartości potencjału osmotycznego i mrozoodporność roślin 3 Histochemiczne oznaczanie poziomu anionorodnika ponadtlenkowego w Godz. 3 2 2 2 2 2 2 2 15 3 3 4 5 tkankach roślin poddanych stresowi termicznemu Infekowanie roślin w warunkach laboratoryjnych, oznaczanie dynamiki zmian w zawartości związków fenolowych w tkance porażonej i kontrolnej Fotoinhibicja aparatu fotosyntetycznego Razem 3 3 15 Literatura podstawowa: 1. Z. Strack, D. Chołuj, B. Niemyska: Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska, SGGW, 1993. 2. J. Kopcewicz, S. Lewak: Fizjologia roślin, PWN Warszawa, 2002. 3. G. Bartosz: Druga twarz tlenu, PWN Warszawa, 2003. 4. A. Płażek: Fizjologiczne aspekty indukowanej chłodem lub ozonem krzyżowej tolerancji jęczmienia, kostrzewy irzepaku na sters biotyczny. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 2002. Literatura uzupełniająca: 1. R. Wilkinson: Plant-Environment interactions, NY, Basel, Hong Kong, 1994. 2. MF Thomashow: So, whats New In the field of cold acclimation? Lots” Plant Physiol 125: 89-93, 2001. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOLOGIA PLONOWANIA Biology of yielding Prof. dr hab. Janusz Kościelniak Katedra Fizjologii Roślin – WR-E 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotem wprowadzającym będzie kurs podstawowy z zakresu fizyki, fizjologii roślin, matematyki. Założenia i cel przedmiotu: Współczesne oddziaływanie na produkcję roślinną wymaga poznania mechanizmów warunkujących sprawny przebieg procesów biosyntezy, w wyniku, których kształtuje się biomasa roślin. Celem przedmiotu jest przedstawienie funkcjonalnych powiązań pomiędzy organizmami oraz między nimi a ich środowiskiem i wpływu tych zależności na produkcyjność roślin w układzie dynamicznym. Słuchacze kursu uzyskają kompetencje pozwalające na analizę zarówno skutków oddziaływania na produktywność warunków zewnętrznych jak i mechanizmów reakcji roślin na te czynniki. Ponadto omówione zostaną różne strategie reakcji roślin na czynniki środowiska. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady w oparciu o udostępniane studentom materiały (prezentacje programu MS Power Point), ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem najnowocześniejszego sprzętu do badań procesu fotosyntezy. Kryteria oceny: Test/kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Lp. Tematyka wykładów 1 Produkcja pierwotna biosfery 1. Energetyka produkcji biomasy. 2. Metody pomiaru produkcji pierwotnej. 3. Produkcja pierwotna w oceanach i na lądzie. 4. Bilans energetyczny biosfery. 5. Cykl obiegu materii. 2 Absorpcja energii słonecznej przez zbiorowiska roślin 1. Rozwój łanu i jego czynniki: sezonowe zmiany LAI, data siewu i jego gęstość, nawożenie azotowe, uszkodzenia liści, czynniki stresowe. 2. Architektura łanu a absorpcja promieniowania: optymalny i maksymalny LAI, fotosynteza liści i architektura łanu, „łan idealny”. 3. Mikroklimat łanu i możliwości jego regulacji. 3 Procesy fotosyntezy i oddychania 1. Produktywność fotosyntetyczna: intensywność fotosyntezy, fotooddychania i oddychania ciemniowego a produkcja biomasy. 2. Fotosynteza jako proces dyfuzyjny i jego ograniczenia: warstwa graniczna i turbulencje, dyfuzyjna oporność szparkowa i mezofilowa. 3. Endogenne i środowiskowe czynniki procesu fotosyntezy: możliwości ograniczenia oddychania u C4, wydajność kwantowa C3 i C4, wpływ promieniowania i temperatury na intensywność fotosyntezy netto u gatunków C3 i C4, potencjał plonowania gatunków C3 i C4, wiek liści, kontrola fotosyntezy przez sprzężenie zwrotne akumulowanych asymilatów, hormony, uwodnienie tkanek i stres azotowy. 4. Perspektywy powiększania fotosyntezy netto: hodowla roślin o zwiększonej intensywności fotosyntezy, zmiany anatomiczne w liściach, chemiczna regulacja fotoodychania. 5. Udział różnych organów zbóż w asymilacji CO2, nowe modele rozwojowe roślin. 4 Proces oddychanie a produkcja biomasy 1. Genotypowa i sezonowa zmienność intensywności oddychania. 2. Oddychanie związane z podstawową przemianą materii i wzrostem. 3. Alternatywne szlaki oddechowe. 5 Dystrybucja produktów fotosyntezy 1. Hipoteza „source-sink” a plon ekonomiczny: konkurencja organów o asymilaty i jej zmiany z rozwojem roślin, wpływ metabolizmu na dystrybucję asymilatów, indeks żniwny. 2. Rozdział asymilatów w liściach, ładowanie i rozładowanie floemu. 3. Zależność dystrybucji asymilatów od czynników środowiska i genotypu. 6 Pobieranie, zużycie i wydzielanie wody 1. Potrzeby wodne roślin uprawnych, współczynnik zużycia wody, bilans cieplny roślin. 2. Szparkowa i pozaszparkowa regulacja zużycia wody. 3. Stres wodny: zarys mechanizmów reakcji i odporności. 4. Ekologiczne typy gospodarki wodnej. 7 Ekofizjologia szczegółowa na przykładzie roślin zbożowych 1. Gęstość siewu a plon ziarna i komponenty plonu. 2. Wpływ daty siewu na liczebność kłosów, liczbę ziaren i ich masę. Godz. 2 2 2 2 2 2 2 8 3. Zależność plonu ziarna i jego komponentów od nawożenia azotowego. 4. Nawadnianie zbóż Postęp biologiczny a produktywność roślin Razem Lp. Tematyka ćwiczeń 1 Porównanie intensywności fotosyntezy netto gatunków C3 i C4 2 Wpływ temperatury na produktywność fotosyntetyczną wybranych roślin uprawnych. 3 Wyznaczenie zależności oddychania ciemniowego liści od ich uwodnienia. 4 Zbadanie zmian oporu dyfuzyjnego aparatów szparkowych i transpiracji w reakcji na zmienne uwodnienie tkanek. 5 Wyznaczenie wydajności kwantowej fotosyntezy u liści kukurydzy. 6 Pomiary stężenia CO2 w liściach u roślin C3 i C4. 7 Określenie zmian dystrybucji asymilatów pod wpływem zróżnicowanych warunków oświetlenia roślin. 8 Zastosowanie metody fluorescencyjnej do pomiarów produktywności agrocenoz. Razem 1 15 Godz. 2 2 1 2 2 2 2 2 15 Literatura podstawowa: 1. Biologia plonowania. 1985. Ed. P.S. Carlson. PWRiL, Warszawa. 2. Fizjologiczne podstawy odporności roślin na choroby. 1999. REd. S. Grzesiuk, I. Koczowska. R.J. Górecki. Wyd. Art., Olsztyn. 3. R. Wilkinson: Plant-Environment interactions, NY, Basel, Hong Kong, 1994. Literatura uzupełniająca: 1. F.L. Milthorpe, J. Moorby: Wstęp do fizjologii plonowania roślin, 2003. 2. M. Hawkesford, P. Buchner: Molecular analysis of plant adaptation to environment, 2001. 3. J. Górecki, S. Grzesiuk: Fizjologia plonowania roślin, 2002. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOCHEMIA ŚRODOWISKOWA Environmental biochemistry Prof. dr hab. Marcin Rapacz Katedra Fizjologii Roślin – WR-E 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Podstawą będą zaliczone kursy z Biochemii oraz Ekofizjologii. Znajomość podstawowych szlaków metabolizmu roślin oraz zasad funkcjonowania ekosystemów lądowych. Założenia i cel przedmiotu: W ostatnim czasie nastąpił rozwój interdyscyplinarnej dziedziny nazywanej biochemią środowiskową czy ekologią biochemiczną. Według najnowszych koncepcji naukowych synteza wtórnych metabolitów roślin jest miarą dopasowania roślin do środowiska stanowiąc swoisty odpowiednik systemu immunologicznego zwierząt wyższych. Wtórne metabolity roślin odgrywają też znaczną rolę w interakcjach pomiędzy zwierzętami a roślinami lub pomiędzy roślinami w ich środowisku. W toku wykładów omówione będą zagadnienia związane z dostosowaniem metabolizmu roślin do warunków naturalnych oraz roli jaką adaptacja biochemiczna odgrywa w kształtowaniu bioróżnorodności organizmów. Studenci realizujący przedmiot poznają złożoność sieci powiązań pomiędzy organizmami w ekosystemach oraz zagrożenia dla bioróżnorodności wynikające z naruszenia tej subtelnej, biochemicznej równowagi. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady prowadzone w oparciu o materiały udostępniane studentom oraz w formie referatów przygotowywanych przez studentów. Kryteria oceny: Podstawą zaliczenia jest ocena przygotowywanych przez studentów krótkich referatów oraz ocena udziału w dyskusji na zajęciach. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: 1 2 3 4 Tematyka seminarium Godz. Wtórny metabolizm roślin i jego rola ekologiczna: 4 Biosynteza podstawowych grup metabolitów wtórnych, Koszty i korzyści płynące z syntezy metabolitów wtórnych, specyfika wtórnego metabolizmu traw Interakcje biochemiczne pomiędzy roślinami i zwierzętami: 8 Biochemia procesu zapylania – chemiczne podstawy barwy kwiatów, zapachów oraz wartość żywieniowa nektaru i pyłku, Preferencje żywieniowe owadów – podstawy wyboru roślin przez owady, atraktanty i substancje odstraszające, Oddziaływania hormonalne rośliny – zwierzęta, Toksyny roślinne i ich wpływ na zwierzęta, Ekologiczna rola substancji psychoaktywnych i narkotycznych. Interakcje biochemiczne pomiędzy roślinami oraz pomiędzy roślinami a 1 mikroorganizmami: Allelopatia, fitotoksyny, oddziaływanie gospodarz-pasożyt (szerzej omawiane w ramach kursu: Patofizjologia i hodowla odpornościowa), fitoaleksyny (szerzej omawiane w ramach kursu: Patofizjologia i hodowla odpornościowa) Rola adaptacji biochemicznych w utrzymaniu bioróżnorodności: 2 Biochemiczne podstawy adaptacji roślin do warunków siedliskowych w zakresie metabolizmu wtórnego, Specyficzność dodatnich oddziaływań pomiędzy organizmami – łańcuchy interakcji biochemicznych Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Harborne J.B. Ekologia biochemiczna, PWN Warszawa 1997. Literatura uzupełniająca: 1. Wójcik-Wojtkowiak D., Politycka B., Weyman-Kaczmarkowa Wydawnictwo UP Poznań 1998. W.„Allelopatia” 2. Kohlmünzer S. Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa, 2007 3. Manahan S. E. Toksykologia środowiska. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: EKOTOKSYKOLOGIA Ecotoxicology Prof. dr hab. Wiesław Barabasz, dr Marek Ostafin Katedra Mikrobiologii, WR-E 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 2 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są kursy z zakresu mikrobiologii ogólnej, realizowane przez studentów na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Celem wykładów z ekotoksykologii jest zaznajomienie studentów z problematyką toksykologii tj. szkodliwym wpływie różnych substancji pochodzenia naturalnego i antropogenicznego na środowisko przyrodnicze i organizmy w nim zamieszkujące razem z człowiekiem. Wykłady umożliwią lepsze zrozumienie oddziaływanie związków toksycznych, a szczególnie ich efektów ekotoksyklologicznych (tzw. odległych skutków) na organizmy. Wyjaśnione zostaną procesy kacnerogenezy, mutagenezy i teratogenności. Ponadto wykłady wyjaśnią przyczyny degradacji gleb, wód i powietrza oraz uwypuklą znaczenie trucizn środowiskowych w skazaniu płodów rolnych, żywności i pasz. W oparciu o procesy metaboliczne zostanie przedstawiona problematyka detoksykacji trucizn w organizmie ludzkim, zwierzęcym i roślinnym. Niszczenie środowiska przez przemysł i rolnictwo skutki biologiczne oraz wynikające z tego zagrożenia globalne i lokalne. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na kryteria oceny toksyczności wobec różnych ekosystemów. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Test wyboru, kolokwium ustne. Forma i warunki zaliczenia: Test - wykłady, kolokwium – ćwiczenia. Treści programowe przedmiotu: Lp. 1 2 3 Tematyka wykładów: Godz. Podstawowe pojęcia i definicje z ekotoksykologii. Ekotoksykologia na tle ekologii. Stan środowiska – struktura biosfery i zachodzące w niej procesy 1 biologiczne z uwzględnieniem środowisk glebowych, wodnych i powietrza. Rolnictwo i przemysł – skutki ekotoksykologiczne, zagrożenia globalne i lokalne. Czynniki stresowe. Skażenie biosfery. Kierunki i formy ingerencji 1 człowieka w środowisko przyrodniczo-geograficzne. Antropopresja. Trucizny i ich podział, pochodzenie, toksyczność. Biologiczne aspekty 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 oddziaływania trucizn. Dawki i stężenia substancji toksycznych, rodzaje zatruć. Odwracalność zatruć. Przemiany trucizn w organizmie, ich wchłanianie, transport. Biokumulacja, biomagnifikacja, biotransformacja trucizn. Detoksykacja i biodegradacja trucizn w organizmie. Łańcuch troficzny trucizn (pokarmowy). Odległe skutki działania trucizn. Kancerogeneza, mutagenność i teratogenność. Egzoestrogeny i egzoandrogeny. Substancje toksyczne skażające środowisko przyrodnicze (gleby, wody, powietrze atmosferyczne). Metody badań toksyczności. Kryteria oceny toksyczności wobec ekosystemu. Trucizny środowiskowe (dioksyny, pestycydy, mykotoksyny, nitrozoaminy) skażające rośliny, zwierzęta i żywność. Ekotoksykologia Ekotoksykologia gleby. Przyczyny degradacji gleb i czynniki degradujące gleby. Ochrona i odnowa gleb. Odporność gleb na degradację. Ekotoksykologia wód. Kontrola toksyczności wód. Ekotoksykologia powietrza atmosferycznego. Źródła zanieczyszczeń powietrza. Ekotoksykologiczne aspekty odpadów z przemysłu rolnospożywczego. Promieniotwórczość. Wpływ promieniowania na zdrowie ludzi i zwierząt. Wiarygodność doświadczeń laboratoryjnych na zwierzętach w odniesieniu do człowieka. Normy Polskie i Unii Europejskiej. Testy toksyczności w stosunku do gleby, wody i powietrza. Bioindykatory. Ocena ryzyka zatrucia. Ekotowaroznawstwo. Zagrożenia ekotoksykologiczne dla bioróżnorodności organizmów oraz dla żywności podczas jej produkcji, przetwarzania i przechowywania. Zastosowanie mikroorganizmów w biotechnologii środowiskowej do ochrony gleb, wód i atmosfery. Ekotoksykologiczne aspekty oczyszczanie ścieków komunalnych i przemysłowych, degradacja odpadów. Etyka ekologiczna w produkcji żywności i pasz oraz w ochronie środowiska przyrodniczego (rolniczego). Ekotoksykologiczna ocena żywności i składników pokarmowych. Razem 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 Tematyka ćwiczeń: Godz. Lp. 1 BHP na ćwiczeniach z ekotoksykologii. Metody pobierania prób i przygodo1 wanie ich do badań. Organizmy jako biowskaźniki. 2 Analiza mikrobiologiczna gleby: naturalnej żyznej i poddanej działaniu wybra2 nych pestycydów i metali ciężkich. 3 Odczyt analizy gleby i porównanie wyników w aspekcie biochemicznym, 2 mikrobiologicznym i ekotoksykologicznym. Wykonanie i opis preparatów z mikroorganizmów wyizolowanych w analizie gleb. 5 Określanie wpływu wybranych związków chemicznych (pestycydy, metale 2 ciężkie, antybiotyki) na wzrost i funkcje życiowe mikroorganizmów testowych. 6 Odczyt wpływu związków chemicznych na organizmy testowe. Badanie zmian 2 morfologicznych wybranych organizmów. 1 7 Określenie wpływu niekorzystnych warunków środowiskowych – wysoka i niska temperatura, promieniowanie UV, wpływ warunków beztlenowych na wzrost tlenowców, wpływ obecności tlenu na wzrost beztlenowców. Odczyt testów biologicznych wykonywanych na mikroorganizmach testowych. Określenie zmian makroskopowych i morfologicznych badanych mikroorganizmów. występujące w glebach, płodach rolnych i paszach. 9 Grzyby toksynotwórcze i ich metabolity - mykotoksyny, Badanie toksyczności metodą testów biologicznych. 10 Odczyt testów biologicznych - określanie energii i zdolności kiełkowania nasion. Badanie występowania mykotoksyn metodą chromatografii cienkowarstwowej i cieczowej (HPLC). Razem 8 2 1 2 15 Literatura podstawowa: 1. Graniczny M., Mizerski W.: Katastrofy przyrodnicze. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 200.7 2. Manaham S.E.: Toksykologia środowiska, aspekty chemiczne i biochemiczne. Wydawnictwo Naukowe, PWN, Warszawa, 2006. 3. Rejmer P.: Podstawy ekotoksykologii. Wydawnictwo Ekoinżinierii. Lublin, 1997. 4. Seńczyk W.: Toksykologia współczesna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2005 5. Zieliński S.: Skażenie chemiczne w środowisku. Oficyna Wydawnicza politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000. Literatura uzupełniająca: 1. Lippmann M.: Environmental Toxicants, John Wiley & Sons, Inc. Publication, 2009. 2. Schuurmann G., Markert B.: Ecotoxikology, Ecological Fundamentals, Chemical Exposure and Biological Effects, John Wiley & Sons, Inc. Publication, 1998. 3. Hoffman D.J., Rattner B., Burton Jr. A., Cairns Jr., J: Handbook of Ecotoxicology, Lewis Publishers, CRC Press, Inc, 1995. 4. Newman M. C., Clements W. H.: A Comprehensive Treatment, CRC Press, Inc, 2008. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ENTOMOLOGIA Entomology Dr Michał Pniak Katedra Ochrony Roślin - WO 15 h wykładów /30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/30 Punkty ECTS: - - 4 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Podstawy zoologii i biologii na poziomie szkoły średniej – wymagania wstępne. Pozostałe przedmioty, które częściowo wprowadzają w zagadnienia ujęte kursem: Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii, Transgenika zwierząt, Ochrona roślin rolniczych, Ochrona środowiska rolniczego, Rola zegara biologicznego w życiu zwierząt, Ochrona środowiska, Biochemia zwierząt. Założenia i cel przedmiotu: Zajęcia obejmują bloki tematyczne, dotyczące budowy i etologii owadów. Omawiane zagadnienia to: systematyka i morfologia owadów należących do różnych grup systematycznych – oznaczanych według jednostek taksonomicznych; zachowań owadów, zarówno dziedziczonych jak i nabytych, przystosowaniem do środowisk, orientacją przestrzenną, zachowaniami społecznymi, zdobywania pokarmu; rozwojem i rozmnażaniem itp. W ramach zajęć ćwiczeniowych studenci poznają budowę owadów poprzez samodzielne oznaczanie gatunków z różnych grup systematycznych oraz preparują okazy. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady, ćwiczenia praktyczne z użyciem mikroskopów i mikroskopów stereoskopowych, zajęcia praktyczne ze sposobów pobierania i konserwacji eksponatów. Kryteria oceny: Test pisemny, kolokwium z ćwiczeń. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie i egzamin. Treści programowe przedmiotu: Lp. Tematyka wykładów Godz. 1 2 3 4 5 6 7 Lokomocja, orientacja i przemieszczanie się owadów Nerwowa i hormonalna koordynacja zachowania owadów Sposoby komunikacji owadów. Komunikacja wzrokowa i akustyczna Znaczenie komunikacji chemicznej w świecie owadów Zachowania obronne. Zachowania związane z odżywianiem się owadów Społeczeństwa owadów i życie społeczne owadów Parazytologia i znaczenie stawonogów w medycynie Razem 2 2 2 3 2 2 2 15 Tematyka ćwiczeń Lp. 1 Klucze entomologiczne, budowa i korzystanie. Oznaczanie rzędów i podrzędów owadów uskrzydlonych (Pterygota), przy użyciu klucza 2 Oznaczanie przy użyciu klucza, chrząszczy (Coleoptera) z rodzin biegaczowate, kusakowate, omarlicowate, sprężykowate, bogatkowate 3 Oznaczanie przy użyciu klucza, chrząszczy (Coleoptera) z rodzin kistnikowate, biedronkowate, majkowate, czarnuchowate, kózkowate 4 Oznaczanie przy użyciu klucza, chrząszczy (Coleoptera) z rodzin stonkowate, strąkowcowate, ryjkowcowate, kornikowate, żukowate 5 Oznaczanie przy użyciu klucza, motyli z podrzędu Jugata i Microfrenata: Hepialidae, Pyralidae, Aegeriidae, Tortricidae, Hyponomeutidae, Cossidae 6 Oznaczanie przy użyciu klucza motyli z grupy Macrofrenata: Papilionidae, Nymphalidae, Pieridae, Sphingidae, Noctuidae, Arctiidae, Lymantriidae, Saturniidae, Geometridae, Lasiocampidae 7 Oznaczanie przy użyciu klucza błonkówek: Siricidae, Tenthredinidae, Ichneunonidae, Apidae, Wespidae i Formicidae 8 Oznaczanie przy użyciu klucza muchówek z rodzin: Tabanidae, Asilidae, Syrphidae, Tachinidae, Anthomyiidae, Psilidae, Trypetidae 9 Oznaczanie przy użyciu klucza pluskwiaków różnoskrzydłych (Heteroptera): Pentatomidae, Coreidae, Pyrrhocoridae, Piesmidae, Miridae Interakcje owad – roślina 10 11 Znaczenie owadów dla człowieka. Owady jako pokarm dla ludzi i zwierząt. Godz. 2 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 Produkty pozyskiwane od owadów 12 Znaczenie owadów dla człowieka. Owady jako wrogowie człowieka 13 Owady jako pasożyty i drapieżcy innych zwierząt Razem 2 3 30 Literatura podstawowa: 1. Achremowicz J., Jaworska T., Łuczak I. 1992. Wybrane zagadnienia z zoologii i entomologii stosowanej. Skrypty dla Szkół Wyższych (ćwiczenia), AR w Krakowie. 2. Boczek J. 2001. Człowiek i owady. Wyd. Fundacji Rozwój SGGW, Warszawa. 3. Harborne J.B. 1997. Ekologia biochemiczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 4. Pławilszczikow N. 1972. Klucz do oznaczania owadów. PWRiL, Warszawa. 5. Wojtusiak J. 1991. Podstawy etologii owadów. Skrypty Uczelniane Nr 636, UJ Kraków. Literatura uzupełniająca: 1. Jervis Mark A., 2005. Insects as natural enemies. A Practical Perspective. Springer. 2. Schauff M. E. Collecting and preserving insects and mites. Techniques and tools. 3. Systematic Entomology Laboratory, USDA National Museum of Natural History, NHB 168, Washington. 4. Klucze do oznaczania owadów Polski. Polskie Towarzystwo Entomologiczne. Seria kluczy. 5. Millar I.M., Uys V.M., Urban R.P., 2000. Collecting and preserving insects and arachnids. A manual for Entomology and Arachnology. SDC Switzerland Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BEZGLEBOWE TECHNOLOGIE UPRAWY ROŚLIN Soilles technologies of plant cropping Dr hab. Iwona Kowalska Katedra Uprawy Roli i Nawożenie Roślin Ogrodniczych - WO 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Nie jest wymagany przedmiot wprowadzający. Założenia i cel przedmiotu: Właściwości fizyczne i chemiczne podłoży w aspekcie ich doboru do wybranych technik uprawy i rośliny. Słuchacze kursu zapoznają się z technikami bezglebowych metod uprawy roślin stosowanymi obecnie w obiektach pod osłonami, możliwościami ich doboru dla poszczególnych gatunków roślin. Nabędą umiejętność samodzielnego sporządzenia pożywki, regulacji i dostosowania jej składu do faz rozwojowych w uprawie ważniejszych gatunków roślin. Słuchacze poznają wymagania jakościowe wód przeznaczonych do podlewania i fertygacji roślin oraz sposoby jej uzdatniania. Metody dydaktyczne/nauczania: Główny założeniem prowadzącego będzie pokazanie studentom prezentacji multimedialnych oraz filmów dotyczących omawianych zagadnień. Kryteria oceny: Sprawdzian pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie pisemne. Treści programowe przedmiotu: Lp. Tematyka wykładów 1 Rodzaje i charakterystyka podłoży do bezglebowych technik uprawy 2 Przegląd bezglebowych metod uprawy roślin. Uprawa metodą CKP, na stołach zalewowych, aeroponicznie, z zastosowaniem fertygacji 3 Systemy nawodnieniowe w produkcji pod osłonami (zraszanie, nawadnianie kroplowe, nawadnianie podsiąkowe, nawadnianie zalewowe). Nawadnianie kroplowe – dobór dozowników, kroplowników, częstotliwość nawodnień. Metody sterownia dozowaniem pożywki w nawadnianiu kroplowym 4 Przygotowanie szklarni do uprawy na wełnie mineralnej. Nawozy stosowane w uprawach z fertygacją 5 Właściwości fizyczne i chemiczne wód przeznaczonych do fertygacji i nawadniania roślin pod osłonami. Pobieranie próbek wody do analizy. Metody uzdatniana wody. Dobór filtrów. Czyszczenie instalacji nawadniającej 6 Sposoby ustalania wielkości czynnika zakwaszającego wodę. Przygotowanie pożywek 7 Obliczanie i ustalanie składu chemicznego pożywek dla wybranych gatunków roślin 8 Przyczyny występowania oraz postępowanie przy nieprawidłowym odczynie i zasoleniu w trakcie uprawy na podłożach inertnych. Metody dezynfekcji pożywki Razem Godz. 3 2 2 2 1 2 2 1 15 Literatura podstawowa: 1. Chmiel H. Uprawa roślin ozdobnych. PWRiL, 1994. 2. Chochura P. Podłoża ogrodnicze. Plantpress W-aw 2007. 3. Marlow D.H. 1993. Greenhouse crops in North America: a practical guide to stonewool culture. Grodania A/S, 415 Industrial Dr., ON Canada, L9T 5A6. 4. Pribyl J. Hydroponika dla każdego. PWRiL, W-Wa 1990. 5. Wysocka-Owczarek M. Pomidory pod osłonami. Hortpress W-wa 2001. Literatura uzupełniająca: 1. Artykuły popularno-naukowe; czasopismo Hasło Ogrodnicze. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Semestry: PODSTAWY FITOGEOGRAFII Basis for phytogeography Dr Agnieszka Sutkowska Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa - WR-E 26 h wykładów / 4 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne, ćwiczenia terenowe Przedmiot do wyboru – studia II stopnia I II III Godziny: - - 26/4 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi do „Podstaw Fitogeografii” będą ukończone kursy z anatomii roślin oraz markerów molekularnych na studiach I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Coraz częściej w badaniach fitogeograficznych sięga się po analizę markerów molekularnych. Aby prowadzić tego typu badania niezbędna jest nie tylko wiedza w zakresie biologii molekularnej, ale również znajomość rozmieszczenia roślinności na Ziemi oraz czynników ją kształtujących. Wykłady mają na celu zapoznanie studentów ze strukturą roślinności na Ziemi, typami i dynamika zasięgów oraz podstawowymi formacjami roślinnymi występującymi na Ziemi. Charakterystyka ważniejszych formacji i zespołów roślinnych świata i Polski uzupełniona będzie informacjami na temat kształtowania się flor młodych, w tym polodowcowych oraz kierunków migracji roślin w okresie postglacjalnym. Przedstawiona zostanie również rola człowieka w kształtowaniu szaty roślinnej Ziemi. Zajęcia w Ogrodzie Botanicznym UJ umożliwią studentom bezpośrednią obserwację przedstawicieli tropikalnych formacji roślinnych, a spacer po otwartej części ogrodu pozwoli na obserwację roślin klimatów umiarkowanego. W związku z tym, że zajęcia terenowe będą odbywały się w ogrodzie Botanicznym wskazane jest, by przedmiot realizowany był w semestrze letnim. Do szklarni mogą wchodzić grupy do 20 osób, więc w przypadku większej liczby studentów będą oni podzieleni na mniejsze grupy. Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem przedmiotu będzie wykład i zajęcia terenowe w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego. Kryteria oceny: Egzamin ustny. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p. Przedmiot i zadania fitogeografii. 1 Działy geografii roślin. Podstawowe pojęcia: formy życiowe rośli, zbiorowiska roślinne, pojecie flory i roślinności, formacje i zespoły roślinnych, itd. Biosfera i jej składniki 2 Czynniki abiotyczne decydujące o rozmieszczeniu roślin na Ziemi: 3 Czynniki klimatyczne (promieniowanie słoneczne, temperatura oraz pojawy fenologiczne, opady atmosferyczne, wiatr, wyładowania atmosferyczne, Czynniki glebowe; gleby zonalne Czynniki biotyczne kształtujące roślinność Ziemi. (konkurencja, żerowanie, 4 pasożytnictwo) Konstytucja ekologiczna gatunków (ekspansywność, rozprzestrzenianie 5 potomstwa, ekotypy, rola mieszańców, poliploidów i kompleksów apomiktycznych) Piętrowy układ roślinności 6 Charakterystyka podstawowych formacji roślinnych: formacje leśne klimatu 7 gorącego, umiarkowanego i zimnego, step, sawanna, tundra, pustynie gorące, klimatu umiarkowanego i zimnego, półpustynie Metody wyznaczania i przedstawiania zasięgów 8 Godz. 2 2 2 2 2 2 2 2 9 10 11 12 13 14 Ważniejsze zespoły roślinne Polski: wydmy nadmorskie i śródlądowe, zespoły soliskowe, torfowiska, łąki i wrzosowiska, stepy i suche murawy, zespoły wysokogórskie, zespoły leśne i zaroślowe, zespoły synantropijne Metody badawcze stosowane w fitogeografii historycznej (metody bezpośrednie i pośrednie). Odtwarzanie dawnych warunków środowiska Historia szaty roślinnej Ziemi (wędrówki kontynentów, zmiany klimatyczne, rola zlodowaceń plejstoceńskich) Zmniejszanie się zasięgów (relikty, refugia i ich znaczenie) Powiększanie się zasięgów (współczesne wędrówki roślin, zasiedlanie nowo powstałych wysp) Rola człowieka w kształtowaniu szaty roślinnej Ziemi Razem 2 2 2 2 2 2 26 Tematyka ćwiczeń Godz. L.p. Zajęcia odbywają się w Ogrodzie Botanicznym UJ w Krakowie. W części 1 4 otwartej ogrodu studenci poznają rośliny występujące w różnych typach siedlisk i wybranych zespołów roślinnych spotykanych w klimatach umiarkowanych. Zapoznają się również formami wzrostu roślin górskich oraz gatunkami reprezentującymi poszczególne piętra roślinności. W szklarniach studenci poznaję warunki życia roślin w klimatach gorących (suchych i wilgotnych) oraz cechy morfologiczne stanowiące przystosowania roślin do życia w skrajnych warunkach siedliskowych. Razem 4 Literatura podstawowa: 1. Kornaś J. & Medwecka-Kornaś A. 2002. Geografia roślin. Wyd. II. PWN, Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Podbielkowski Z. 2006 Fitogeografia części świata. Tom I i II Wyd. PWN. Warszawa. 2. Szafer Wł., Zarzycki K. 1977 „Szata roślinna Polski” Tom I i II. Wyd. PWN Warszawa. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MODELOWANIE MATEMATYCZNE ORGANIZMÓW ROŚLINNYCH I ZWIERZĘCYCH Mathematical modelling of plant and animal organisms Prof. dr hab. Sławomir Kurpaska Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki - WIPiE 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiot wprowadzający to statystyka matematyczna, który studenci ukończą na studiach I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Na wykładach omówione zostaną problemy związane z formułowaniem zadań badawczych w postaci modeli matematycznych. Zwrócona zostanie szczególna uwaga na etapy tworzenia modeli w których decydujący jest udział specjalisty znającego dogłębnie analizowany problem badawczy oraz istotę występujących w nim zjawisk. Stąd w ramach przedmiotu przedstawione zostaną metody pozwalające na wstępne sformułowanie modelu matematycznego oraz uwzględniono przyszłą współpracę z analitykiem systemu, matematykiem oraz informatykiem. Omówione zostaną kategorie modelu, zależności wykorzystywane w opisie wzrostu populacji komórek i organizmów roślinnych oraz zwierzęcych, omówione zostaną zagadnienia kinetyki procesów biologicznych. W ramach wykładów przedstawiona zostanie problematyka wykorzystania sformułowanych modeli matematycznych w procedurze optymalizacji. W ramach ćwiczeń studenci analizować będą zagadnienia dopasowania dostępnych dynamicznych modeli transpiracji roślin do pomiarów. Do określenia zgodności między pomiarami a modelem wykorzystane zostaną standardowe metody porównań. Zmierzone wartości transpiracji udostępnione zostaną z badań własnych autora. W trakcie ćwiczeń przeanalizowany zostanie problem dwukryterialnej optymalizacji. Na podstawie uzyskanych badań symulacyjnych procesu sformułowana zostanie funkcja celu oraz znalezione zostaną optymalne wartości zmiennych decyzyjnych systemu. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady obejmują przedstawioną problematykę i są realizowane z wykorzystaniem tradycyjnych metod audiowizualnych. Ćwiczenia odbywają się w pracowni komputerowej, w której student samodzielnie rozwiązuje analizowany problem (określenie intensywności transpiracji). Po wyliczeniu analizuje zgodność otrzymanych wyników z pomiaru oraz modelu. Z kolei tematyka z zakresu wykorzystania model Lotki- Volterra (równania różniczkowe) obejmuje praktyczne wyliczenia z wykorzystaniem tych zależności. Równania różniczkowe zamienione zostały na formę umożliwiającą wykorzystanie programu Excel. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie na prawach egzaminu. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. L.p. Pojęcie modelu matematycznego, Definicja, rodzaje, symulacja 1 1 komputerowa Etapy modelowania matematycznego, Sformułowanie celów modelowania, 2 1 wybór kategorii modelu i jego struktury, identyfikacja, algorytmizacja obliczeń, wskaźniki oceny modeli i zasady weryfikacji Opis procesów i postacie modeli, Sposoby opisu i charakteryzacji procesów 3 2 dynamicznych, liniowe i nieliniowe modele parametryczne, modelowanie parametryczne za pomocą zbiorów rozmytych, modele w formie SSN Proste modele ekologiczne, Równanie Mathusa, proces urodzin i śmierci bez 4 3 i z migracjami, model logistyczny, procesy z opóźnieniem, modele procesów enzymatycznych, modele wzrostu populacji komórek, modele wzrostu biomasy w warunkach hodowli przepływowej i nieprzepływowej, modele reakcji immunologicznych Dwuwymiarowe modele ekologiczne, Model Lotki- Volterry, model 2 5 drapieżnik- ofiara z ograniczoną pojemnością środowiska, model drapieżnik – ofiara z kryjówką dla ofiar, model konkurujących gatunków 6 7 Dyfuzja w procesach biologicznych, I i II prawo Ficka, ruchy Browna Metody rozwiązywania równań opisujących procesy biologiczne, procedura aproksymacji różniczkowej, założenia upraszczające a możliwości obliczeniowe komputerów, współczesne narzędzia informatyczne wspomagające modelowanie i symulację procesów dynamicznych Wykorzystanie modeli procesów w procedurze optymalizacji procesów, pojęcia podstawowe (zbiór rozwiązań dopuszczalnych, funkcja celu, optymalny punkt pracy itp.), optymalizacja efektywności produkcji mikroorganizmów, sterowanie procesami przejściowymi Razem L.p. Tematyka ćwiczeń Wyliczenia procesu biologicznego w roślinie (transpiracja) w oparciu o 1 standardowy model Nederchoffa- Graffa: opis eksperymentu, wyliczenie transpiracji zmierzonej, wyliczanie parametrów modelu transpiracji, porównanie wyników teoretycznych i z pomiarów, wykorzystanie modelu do sterowania procesem nawodnienia roślin Praktyczne wyliczenia populacji osobników z wykorzystaniem modelu 2 Lotki- Volterry Razem 2 2 2 15 Godz. 10 5 15 Literatura podstawowa: 1. Foryś U.: Matematyka w biologii. WN-T, W-wa, 2005. 2. Uchmański J: Klasyczna ekologia matematyczna, PWN, W-wa, 1992. 3. Gutenabum J: Modelowanie matematyczne systemów, Oficyna EXIT, W-wa, 2003. Literatura uzupełniająca: 1. Czernawski D.S., Romanowski J.M.: Modelowanie matematyczne w biofizyce, PWN, Warszawa, 1989. 2. Kurpaska S: Porównanie modeli opisujących transpirację pomidorów uprawianych w szklarni. Z.Probl. Post. Nauk Roln., Z.461, 255-265, 1998. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Semestry: HISTOLOGIA I MORFOLOGIA PORÓWNAWCZA ZWIERZĄT Applied animal histology and morhology Prof. dr hab. Olga Szeleszczuk Katedra Rozrodu i Anatomii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów /30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia I II III Godziny: - - 15/30 Punkty ECTS: - - 4 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Kursy z Biologii komórki i Technik histologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady - Nauczanie histologii i anatomii porównawczej ma na celu przekazanie studentom Biotechnologii niezbędnej wiedzy z zakresu makroskopowej, mikroskopowej i ultrastrukturalnej prawidłowej budowy komórek, tkanek, narządów i układów drobnych ssaków i ptaków z uwzględnieniem elementów anatomii topograficznej. Realizacja tego celu ma stworzyć podstawy do opanowania wiedzy z biologii eksperymentalnej i biologicznych aspektów biotechnologii. Ćwiczenia - Celem ćwiczeń prowadzonych jest zdobycia wiedzy z zakresu anatomii oraz histologii opisowej i czynnościowej zwierząt oraz człowieka. Kryteria oceny: Wykłady – egzamin ustny, Ćwiczenia – kolokwium ustne. Forma i warunki zaliczenia: Podstawą zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie – forma ustna w postaci własnoręcznie wykonanych preparatów histologicznych lub anatomicznych. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Znaczenie anatomii i histologii, potrzeba ich nauczania; obowiązujące mianownictwo anatomiczne. Kości i stawy, jako bierny składnik układu ruchu; podział czynnościowy stawów Ogólna budowa i podział narządów wewnętrznych, ich umiejscowienie w jamach ciała Układ oddechowy: narządy i ich funkcje, budowa anatomiczna i histologiczna, cechy gatunkowe Układ pokarmowy: podział, budowa makroskopowa i mikroskopowa narządów przewodu pokarmowego Układ krwionośny i chłonny: narządy i ich funkcje, budowa anatomiczna i histologiczna, cechy gatunkowe Układ moczowo-płciowy: budowa anatomiczna i histologiczna, różnice gatunkowe Powłoka wspólna: włosy, gruczoły, racice, kopyta; narządy zmysłów Anatomia i histologia porównawcza ssaków i ptaków Godz. 2 2 2 2 2 2 1 2. Razem 15 Tematyka ćwiczeń Histologia – budowa, rodzaje i funkcje tkanek: nabłonkowej, łącznej, mięśniowej, nerwowej; przegląd preparatów histologicznych Godz. 2 Osteologia: kościec głowy i kręgosłupa; szkielet kończyn piersiowych i miednicznych u wybranych gatunków zwierząt Syndesmologia: połączenia kości czaszki, kręgosłupa oraz kończyn 2 Miologia: grupy czynnościowe mięśni szkieletowych ssaków 2 Układ pokarmowy i oddechowy: drogi pokarmowe i oddechowe w obrębie głowy na przykładzie przekroju podłużnego głowy i szyi; egzenteracja Narządy klatki piersiowej i jamy brzusznej; budowa żołądka 2 Układ moczowo-płciowy: budowa i rodzaje nerek oraz narządów płciowych samczych i samiczych z uwzględnieniem cech gatunkowych; preparaty 2 2 2 mikroskopowe nerki, jądra i jajnika Układ krwionośny: budowa serca i naczyń krwionośnych; przebieg, podział tętnic oraz żył; preparaty mikroskopowe tętnic i żył Układ nerwowy: budowa mózgowia i rdzenia kręgowego, nerwy czaszkowe i rdzeniowe Narządy zmysłów: budowa oka i ucha; powłoka wspólna i jej pochodzenie 2 Cechy anatomiczne płazów i gadów– egzenteracja 2 Cechy anatomiczne ptaków – egzenteracja 2 Budowa ściany jamy brzusznej – typowe miejsca nacięć chirurgicznych.. Typowe dojścia chirurgiczne do wybranych narządów jamy brzusznej i miednicy mniejszej Wybrane zagadnienia z anatomii doświadczalnej. Lokalizacja dużych naczyń krwionośnych w aspekcie badania tętna i możliwości tamowania krwotoków. Miejsca typowe badania tętna, pobierania krwi i wkłuć dożylnych i dotętniczych. Rzut serca, rzuty zastawek i miejsca ich osłuchiwania. Granice płatów płuc i ich rzut na ściany klatki piersiowej. Typowe miejsca nakłucia jamy opłucnej. Razem 2 2 2 2 2 30 Literatura podstawowa: 1. Kόnig H.E., Liebech H-G., 2008. Anatomia zwierząt domowych. Kolorowy atlas i podręcznik. Galaktyka. Poznań. 2. Kobryń H., Kobryńczuk F., 2004. Anatomia zwierząt tom III, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa. 3. Krysiak K., Kobryń H., Kobryńczuk F., 2001. Anatomia zwierząt tom I., Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa. 4. Krysiak K., Świeżyński K.,2001. Anatomia zwierząt tom II, Wydawnictwa naukowe PWN, Warszawa. 5. Kuryszko J., Zarzycki J., 2000. Histologia zwierząt, PWRiL. Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Bielańska - Osuchowska Z., Embriologia zwierząt, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa. 2. Bielańska – Osuchowska Z., 2004. Zarys organogenezy. Wydawnictwa naukowe PWN, Warszawa. 3. Strzeżek J., Krzymowski T., (red.). 2007. Biologia rozrodu zwierząt Tom I i II, Wyd. Uniw. Warm-Maz.. 4. Zarzycki J., Histologia zwierząt domowych i człowieka PWRiL, Warszawa, 5. Mały atlas anatomii człowieka. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOLOGIA ROZWOJU Developmental biology Dr Dorota Wojtysiak, dr Wiesława Młodawska Katedra Rozrodu i Anatomii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są „Biologia komórki” – znajomość budowy i funkcji tkanek zwierzęcych oraz komórek ze szczególnym uwzględnieniem komórek rozrodczych. „Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii” – znajomość budowy i funkcji układów rozrodczych i endokrynnych organizmu. „Rozród zwierząt” – znajomość mechanizmów gametogenezy i zapłodnienia. Założenia i cel przedmiotu: Tematyka zajęć obejmuje: metody badań w embriologii zwierząt, typy rozmnażania, zapłodnienie, implantację, rodzaje łożysk. Wczesne stadia rozwoju zarodka. Organogeneza. Rozwój embrionalny ptaków, płazów, gadów, ssaków oraz ryb. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia realizowane w formie wykładów oraz ćwiczeń laboratoryjnych. W ramach wykładów studenci będą mogli korzystać z materiałów. Ćwiczenia – pozwolą na zrozumienie podstawowych pojęć dotyczących nowoczesnych metod laboratoryjnych wykorzystywanych w diagnostyce prenatalnej oraz nabycie umiejętności oceny etapów rozwoju embrionalnego oraz faz cyklu owulacyjnego. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Metody badań w embriologii zwierząt Godz. 1 Sposoby rozmnażania w świecie zwierząt 1 Typy układów rozrodczych 1 Mechanizmy zapłodnienia w świecie zwierząt 2 Typy bruzdkowania 1 Mechanizmy indukcji embrionalnej i gastrulacja 2 Somity 1 Organogeneza 1 Rozwój embrionalny ryb 1 Rozwój embrionalny ptaków, płazów i gadów 1 Rozwój embrionalny ssaków 1 Wady rozwojowe płodów na przykładzie człowieka 2 Razem Tematyka ćwiczeń Metody oceny fazy cyklu owulacyjnego 15 Godz. 2 Rozwój embrionalny ptaków 2 Rozwój embrionalny ssaków (na przykładzie myszy) 4 Wykorzystanie badań cytogenetycznych w diagnostyce prenatalnej zwierząt Badanie chromosomów mejotycznych i mitotycznych 2 2 Zachowania godowe zwierząt 3 Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Twyman R.M. 2005. Biologia Rozwoju. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 2. Bartel H. 2007. Embriologia. Wydawnictwo Lekarskie, PZWiL, Warszawa. 3. Bielańska-Osuchowska. Z. 2004. Zarys organogenezy. Wydawnictwo Naukowe PWN – Warszawa. 4. Jura Cz., Klag J. 2005. Podstawy embriologii zwierząt i człowieka. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 5. Bielańska-Osuchowska Z. Embriologia. 1993. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. Literatura uzupełniająca: 1. Bartel H. 2009. Embriologia medyczna. Wydawnictwo Lekarskie, PZWiL, Warszawa. 2. Krzymowski T. 1995. Fizjologia zwierzą. PWRiL, Warszawa. 3. Kurpisz M. 2002. Molekularne podstawy rozrodczości człowieka i innych ssaków. Termedia Wydawnictwa Medyczne, Poznań. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA W PRODUKCJI DROBIARSKIEJ Biotechnology in poultry production Dr hab. Ewa Kapkowska, prof. UR, dr hab. Andrzej Rabsztyn, Dr Krzysztof Andres, dr Małgorzata Gumułka Katedra Hodowli Drobiu, Zwierząt Futerkowych i Zoohigieny – WHiBZ 15 h wykładów /0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do kursu będzie ukończenie przedmiotów na I stopniu studiów takich, jak „Biotechnologia zwierząt” oraz „Diagnostyka molekularna DNA w hodowli zwierząt”. Założenia i cel przedmiotu: Przedmiot ma za zadanie zaznajomienie studentów z metodami biotechnologicznymi stosowanymi w hodowli drobiu oraz wykorzystaniem ich rezultatów także w aspekcie biomedycznym. Metody dydaktyczne/nauczania: Przedmiot będzie prowadzony w formie wykładów problemowych i konwersatoryjnych. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Charakterystyka genetyczna ras i odmian drobiu wykorzystywanych w 1 manipulacjach genetycznych. Światowe i krajowe zasoby genetyczne ptaków Dziedziczenie najważniejszych barw i wzorów upierzenia, cech budowy piór 2 i czaszki Dziedziczenie najważniejszych cech użytkowych drobiu: masa ciała, masa 3 jaja, wczesność dojrzewania, nieśność, cechy jakości jaj Dziedziczenie płci, cechy sprzężone z płcią. Autoseksing u drobiu 4 Jakość produktów drobiarskich oraz zdrowotność ptaków a intensywna 5 selekcja na cechy użytkowe. Poszukiwanie biotechnologicznych metod poprawy. Techniki molekularne w selekcji na odporność na choroby Organizacja hodowli drobiu, zasady prowadzenia pracy hodowlanej. 6 Genetyka molekularna we współczesnej hodowli drobiu Polimorfizm DNA ptaków domowych i jego wykorzystanie w hodowli i 7 ochronie bioróżnorodności Genomika strukturalna ptaków domowych. Genom kury domowej. Mapy 8 genetyczne kaczki i indyka Specyfika rozrodu ptaków 9 10 Ptaki transgeniczne: metody transferu informacji genetycznej. Transgeneza jako narzędzie badania funkcji genów, perspektywy jej zastosowania w doskonaleniu genetycznym ptaków 11 Jajowód kury źródłem białek terapeutycznych. Ptaki transgeniczne jako bioreaktory do produkcji biofarmaceutyków – osiągnięcia i zamierzenia Razem Godz. 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 15 Literatura podstawowa: 1. Etches R. J. Manipulation of the avian genome. CRS Press. Inc.,1993. 2. Zwierzchowski I., Jaszczak K. Modliński I. Biotechnologia zwierząt. Praca zbiorowa. PWN, Warszawa,1997. 3. Muir W.M., Aggrey S.E. (red.) Poultry Genetics, Breeding and Biotechnology CABI, Cambridge, UK, 2003. Literatura uzupełniająca: 1. British Poultry Science (czasopismo naukowe dostępne w Bibliotece UR). 2. Charon K.M., Świtoński M. Genetyka zwierząt PWN, Warszawa, 2000. 3. Crawford R.D. (red.) Poultry Breeding and Genetics. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands 1990. 4. Poultry Science (czasopismo naukowe dostępne w Bibliotece UR). Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA W STEROWANIU PROCESAMI SEZONOWOŚCI ROZRODU, WZROSTU, ROZWOJU I LAKTACJI Regulation the processes of seasonality, reproduction, growth, development and lactation by biotechnology Dr hab. Dorota Zięba - Przybylska; prof. UR, dr Edyta Molik, Dr Maciej Murawski Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Przeżuwaczy - WHiBZ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot obowiązkowy – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/30 Punkty ECTS: - - 6 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi będą Fizjologia Zwierzą oraz Biologia Komórki, które studenci ukończą na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest przedstawienie studentom najnowszych osiągnięć biotechnologii rozrodu dotyczących sterowania procesami rozrodczymi na przykładzie owiec, kóz i bydła. Zadaniem przedmiotu jest ponadto zapoznanie studentów z najnowszymi wynikami badań jakie prowadzone są w Polskich i zagranicznych ośrodkach naukowych z zakresu interakcji endokrynnych hormonów wykazujących rytmy okołosezonowe. W ramach ćwiczeń pokazowych i praktycznych przekazana zostanie wiedza dotycząca metod stymulacji i synchronizacji rui, zapłodnienia in vitro, transferu zarodków, hodowli in vitro szyszynki oraz gruczołu mlekowego. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacja multimedialna, samodzielna praca laboratoryjna, praca ze zwierzętami. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 Tematyka wykładów Godz. Rytmy biologiczne – cechy i charakterystyka 2 Udział melatoniny w funkcjonowaniu zegara biologicznego zwierząt 2 Neurohormonalny mechanizm zegara biologicznego 2 Molekularne aspekty funkcjonowania zegara biologicznego u zwierząt 2 Interakcje pomiędzy neuropeptydami i melatoniną na poziomie centralnego 4 układu nerwowego: greliną, oreksynami, leptyną Okołoroczny profil uwalniania leptyny i jej udział w procesach rozrodu u 3 przeżuwaczy Molekularne mechanizmy modulowania wrażliwości podwzgórza na poziom 2 leptyny pod wpływem fotoperiodu 8 9 10 11 12 Wpływ długości dnia na przebieg aktywności płciowej owiec: regulacja wydzielania hormonów gonadotropowych, melatonina jako modulator procesów rozrodu Biologiczne uwarunkowania laktacji u owiec: budowa i rozwój gruczołu mlekowego, rola osi podwzgórzowo-przysadkowej w procesie laktopoezy i laktogenezy, laktacja prowokowana Biotechnologiczne metody sterowania procesami laktacji: uwarunkowania sekrecji mleka w warunkach zróżnicowanego fotoperiodu, rola zegara biologicznego w regulacji laktacji u owiec, melatonina jako modulator sekrecji hormonów laktotropowych Najnowsze osiągnięcia w piśmiennictwie światowym dotyczące udziału fotoperiodu w regulacji procesów rozrodu u przeżuwaczy Mechanizm rozpoznawania ciąży na przykładzie owiec: model doświadczalny – owce z wyciszonymi genami Razem Tematyka ćwiczeń L.p. Oddziaływanie hormonów egzogennych na komórki przysadki - badania in 1 vitro: zmiany sekrecji LH i FSH, profil hormonów laktotropowych, oreksyna a profil prolaktyny Budowa anatomiczna i fizjologia szyszynki ssaków: hodowla eksplantów 2 szyszynki owczej metodą Trowell’a Określenie wpływu centralnych infuzji egzogennej leptyny na sekrecję 3 wybranych hormonów u maciorek. Prześledzenie udziału fotoperiodu w tych procesach i interacji hormonalnych: udział w badaniach z wykorzystaniem kaniulowanych owiec, Oznaczanie koncentracji hormonów metoda ELISA Implantacja egzogennej melatoniny 4 Jajnik – oocyty – hodowla, ocena 5 Synchronizacja rui u owiec 6 Razem 2 4 3 2 2 30 Godz. 10 4 8 2 3 3 30 Literatura podstawowa: 1. Sotowska-Brochocka J. Fizjologia zwierząt, zagadnienia wybrane. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego 2001. 2. Bielański A., Tischner M. Biotechnologia rozrodu zwierząt gospodarskich. UNIVERSITAS 1993. 3. Krzymowski T. Fizjologiczna regulacja procesów rozrodczych samicy i samca. WUWM Olsztyn 2007. Literatura uzupełniająca: 1. Cymborowski B. Zegary biologiczne. PWN 1987. 2. Rodkiewicz B. Zarys biologii rozwoju. WUMCS, Lublin 1997. 3. Jura C., Klag J. Podstawy embriologii zwierząt i człowieka. PWN 2005. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE ZABURZAJĄCE ROZRÓD SSAKÓW Environmental’s factors disrupt reproductive processes in mammals Dr hab. Anna Wójtowicz Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Przeżuwaczy - WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Wprowadzeniem do przedmiotu będzie ukończenie kursu z fizjologii oraz biochemii. Założenia i cel przedmiotu: Cykl wykładów ma na celu scharakteryzowanie wpływu na człowieka i zwierzęta związków hormonalnie czynnych obecnych w środowisku (endocrine disruptors). W trakcie wykładów omówione zostaną najważniejsze informacje dotyczące tych grup związków, źródła ich powstawania, problemy związanie z ich oznaczaniem. Zwrócona zostanie szczególna uwaga na kancerogenne, teratogenne oddziaływanie ksenoestrogenów i ich metabolitów na procesy rozrodu, utrzymanie ciąży (wpływ na łożysko), rozwój płodu, sekrecję hormonów, procesy proliferacji i apoptozy komórek. Omówiony zostanie mechanizm działania ksenoestrogenów (aktywacja receptora dla węglowodorów aromatycznych – AhR), aktywność enzymów metabolizujących ksenobiotyki. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia prowadzone będą w postaci prezentacji multimedialnych. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p. Mechanizm rozrodu ssaków (gametogeneza, endokrynologia rozrodu) 1 Rodzaje związków hormonalnie czynnych obecnych w środowisku 2 (endocrine disruptors) Efekty działania estrogenów i ksenoestrogenów na poziomie komórkowym 3 Zaburzenia metabolizmu endogennych hormonów przez ksenobiotyki 4 Trwałe zanieczyszczenia organiczne obecne w środowisku 5 Metale ciężkie a zaburzenia rozrodu 6 Pestycydy a zaburzenia rozrodu 7 Stosowanie leków i kosmetyków a płodność 8 Wpływ fitoestrogenów na procesy rozrodu 9 10 Produkcja żywności a rozród 11 Środowiskowe czynniki teratogenne 12 Nowotwory układu rozrodczego 13 Zaburzenia układu nerwowego a rozród 14 Otyłość jako czynnik zaburzający rozród 15 Niepłodność jako choroba cywilizacyjna Razem Godz. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Johnson MR, Riddle AF, Sharma V, Collins WP, Nicolaides KH, Grudzinskas JG.: Placental and ovarian hormones in anembryonic pregnancy. Hum Reprod. 1993 Jan;8(1):112. 2. Theo Colborn, Dianne Dumanowski, John Myers. Nasza skradziona przyszłość. Amber 1996. 3. Piskorska-Pliszczyńska Jadwiga. Dioksyny i związane z nimi zagrożenia zdrowia. Medycyna Weterynaryjna. 55(8): 491-496, 1999. 4. Crellin NK, Kang HG, Swan CL, Chedrese PJ. Inhibition of basal and stimulated progesterone synthesis by dichlorodiphenyldichloroethylene and methoxychlor in a stable pig granulosa cell line. Reproduction. 2001 Mar;121(3):485-92. 5. Tapiero H, Ba GN, Tew KD.: Estrogens and environmental estrogens. Biomem harmacother. 2002 Feb;56(1):36-44. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: PODSTAWY NEUROENDOKRYNOLOGII Basic neuroendocrinology Prof. dr hab. Krystyna Koziec Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są: Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii oraz Endokrynologia zwierząt i człowieka. Które studenci realizują na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Wykłady przedstawiające budowę i działanie wybranych neurotransmiterów, neurohormonów w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym, ich udział w przebiegu procesów fizjologicznych – wzrostu, odpowiedzi do stresu, interakcji z układem immunologicznym, ciąży, laktacji, starzenia się, uzależnień. Metody dydaktyczne/nauczania: Przekaz wykładowy, demonstracja wyników naukowych, ilustracje PowerPoint, filmowa. Kryteria oceny: Pisemne kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 Tematyka wykładów Interakcja układu nerwowego i endokrynnego Podwzgórzowo-przysadkowy szlak neuroendokrynny Hormonalna regulacja sekrecji neurotransmiterów Sprzężenia zwrotne w neuroendokrynologii Neuroendokrynne aspekty rozrodu Neuropeptydy wzrostu i rozwoju Neuroendokrynna regulacja układu immunologicznego Godz. 2 2 2 2 2 2 2 8 Zaliczenie Razem 1 15 Literatura podstawowa: 1. Traczyk W. „Zarys fizjologii człowieka”. 2. Wilson i Foster „ Williams Texbook of Endocrinology”. Literatura uzupełniająca: 1. Nemeroff Ch. B. „Neuroendocrinology”, CRC Press (2006). Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: SYGNALIZACJA KOMÓRKOWA Cell signaling Prof. dr hab. Krystyna Koziec Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 30 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/0 Punkty ECTS: - - 2 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi do kursu będą: Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii oraz Endokrynologia zwierząt i człowieka, które studenci realizują na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Treści przedmiotu mają na celu zaznajomienie studentów kierunku Biotechnologia z podstawowymi pojęciami dotyczącymi mechanizmów reagowania komórek na rozmaite bodźce wewnętrzne i zewnętrzne, wiązanie ligandów do specyficznych receptorów błonowych i jądrowych w różnych stanach aktywności tkanek . Student kończący kurs będzie posiadał umiejętność wyboru i wykorzystania nowoczesnych metod biologii molekularnej do oceny aktywności komórek, tkanek i układów fizjologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Przekaz wykładowy, demonstracja wyników naukowych, ilustracje PowerPoint, prezentacja filmowa. Kryteria oceny: Przygotowanie prezentacji z jednego wybranego tematu i jej przedstawienie w formie wykładu. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 Tematyka wykładów Komunikacja endokrynologiczna. Znaczenie sygnalizacji komórkowej Genomowy mechanizm działania jodotyronin Pozagenomowy mechanizm działania jodotyronin Receptory jądrowe Molekularny mechanizm działania Wit.D3 Receptory steroidowe Receptory glikokortykoidów Receptory steroidowe Godz. 2 2 2 2 2 2 2 2 9 10 11 12 13 14 15 Receptory błonowe Rola białek G Receptory czynników wzrostowych Receptory insuliny i insulinooporność Komunikacja immunologiczna Rola wtórnych przekaźników Komunikacja neuroendokrynna Razem 2 2 2 2 2 2 2 30 Literatura podstawowa: 1. Fizjologia zwierząt, T.Krzymowski, J.Przała, PWRiL, 2005. 2. Receptory i mechanizmy przekazywania sygnału, Nowak J.Z. Zawilska J.B., PWN, 2004. Literatura uzupełniająca: 1. Nemeroff Ch. B. Neuroendocrinology, CRC Press (2006). 2. Cooper G. M. “Cell Signaling”, Sinauer Associates (2000). Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FIZJOLOGIA STRESU Physiology of stress Prof. dr hab. Krystyna Koziec Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi będą: Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii oraz Endokrynologia zwierząt i człowieka. Przedmioty te są przedmiotami, które studenci kończą na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie słuchaczy z mechanizmami endokrynnymi, nerwowymi, immunologicznymi zaangażowanymi w reakcję stresową. Szczególną uwagą zostana objęte badania nad skutkami stresu podczas różnych okresów życia –neonatalnym, okołoporodowym, wzrostu, rozrodu i starzenia organizmu. Student zostanie zapoznany także z nowoczesnymi metodami oceny stanu stresowego i możliwościami unikania lub minimalizowania skutków reakcji stresowej i adaptacji. Metody dydaktyczne/nauczania: Przekaz wykładowy, demonstracja wyników naukowych, ilustracje PowerPoint, filmowa. Kryteria oceny: Pisemne kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 Tematyka wykładów Rodzaje stresu i czynniki stresotwórcze Fizjologiczne podstawy stresu Endokrynologia reakcji stresowej Adaptacja do zmiennych warunków Immunologiczne zaburzenia jako skutek stresu Wrażliwość na czynniki stresowe-wpływ wieku Okres okołoporodowy Wysiłek fizyczny przyczyną stresu Godz. 2 2 2 2 2 2 2 1 Razem 15 Literatura podstawowa: 1. Selye H. (1977) Stres okiełznany. Warszawa, PIW. 2. Uszyński M. „Stres i antystres – patomechanizm i skutki zdrowotne. ”Wydawnictwo Medpharm Polska. Literatura uzupełniająca: 1. Maśliński S., Ryżewski J. „Patofizjologia”, PZWL (2006). Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA ROZWOJU ZARODKOWEGO PTAKÓW Biotechnology of avian embryo development Dr hab. inż. Anna Hrabia, dr hab. Andrzej Sechman, prof. UR Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt - WHiBZ 15 h wykładów /15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 2 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi do kursu będą: Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii; Endokrynologia zwierząt i człowieka; Rozród zwierząt, Transgenika zwierząt. SA to przedmioty, które studenci mają na I stopniu studiów. Założenia i cel przedmiotu: Tematyka wykładów i ćwiczeń obejmuje zagadnienia dotyczące specyfiki zapłodnienia i embriogenezy u ptaków, molekularnych podstaw determinacji płci i różnicowania płciowego w tym chromosomalnych uwarunkowań rozwoju płciowego, udziału genów kodujących enzymy procesu steroidogenezy w procesie różnicowania gonad i zjawisko rewersji płci. Przedstawienie hormonalnych uwarunkowań procesu embriogenezy, przede wszystkim zmian poziomu hormonów przysadkowych i obwodowych we krwi oraz rolę wapnia i białek przenoszących wapń w rozwoju embrionalnym. Zapoznanie z dotychczasowymi i najnowszymi osiągnięciami z zakresu manipulacji w obrębie gamet i zarodków ptaków tj. superowulacją, owulacją in vitro, klasycznym zapłodnieniem in vitro (IVF), mikroinseminacją (ICSI), metodami hodowli zarodków oraz metodami produkcji ptaków transgenicznych. Tematyka ćwiczeń obejmuje praktyczne określanie stadiów rozwoju embrionów ptaków, pobieranie krwi i tkanek do analiz fizjologicznych i badania ekspresji genów. Oznaczanie płci metodą PCR. Uzyskanie ptaków z rewersją płci przez iniekcje in ovo inhibitora aromatazy. Praktyczne poznanie metody hodowli in vitro oocytów ptasich, owulacji i wybranych metod hodowli zarodków. Metody dydaktyczne/nauczania: Pokazy multimedialne opracowane na podstawie publikacji naukowych. Praktyczna hodowla in vitro oocytów i embrionów ptaków, określanie stadiów rozwoju embrionów ptasich oraz oznaczanie płci. Kryteria oceny: Test pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Godz. Zapłodnienie i embriogeneza u ptaków: 1 2 molekularny mechanizm zapłodnienia wczesna embriogeneza (rozwój w jajowodzie) embriogeneza w okresie inkubacji 2 Molekularne podstawy determinacji płci i różnicowania płciowego u 2 ptaków chromosomalne uwarunkowania rozwoju płciowego ekspresja genów autosomalnych uczestniczących w procesie rozwoju gonady bipotencjalnej rola genów zlokalizowanych na chromosomie Z i chromosomie W 3 Hormonalne uwarunkowania procesu embriogenezy ptaków 2 zmiany poziomu hormonów przysadkowych i obwodowych we krwi rola wapnia oraz białek przenoszących wapń w rozwoju embrionalnym 4 Udział genów kodujących enzymy procesu steroidogenezy w procesie 2 różnicowania gonad omówienie etapów procesu steroidogenezy w gonadach embrionalnych ekspresja genów kodujących enzymy procesu steroidogenezy zjawisko rewersji płci (zastosowanie inhibitora aromatazy) 5 Manipulacje w obrębie gamet i zarodków 3 superowulacja u ptaków owulacja in vitro klasyczne zapłodnienie in vitro (IVF) mikroinseminacja (ICSI- docytoplazmatyczna iniekcja plemnika) metody hodowli zarodków in vitro 6 Manipulacje genomem, produkcja ptaków transgenicznych (cz. I) 2 mikroiniekcja obcego DNA do zapłodnionego oocytu użycie komórek płciowych męskich jako wektorów dla wprowadzania obcego DNA 7 Manipulacje genomem, produkcja ptaków transgenicznych (cz. II) 2 użycie komórek blastodermalnych manipulacje z użyciem pierwotnych komórek zarodkowych (PKZ) elektroporacja i lipofekcja in vitro Razem 15 L.p. Tematyka ćwiczeń Określanie stadiów rozwoju zarodków ptaków wg klasyfikacji Eyal-Giladi 1 i Kochav oraz Hamburger i Hamilton Godz. 1 2 3 4 5 6 7 8 Pobieranie krwi i tkanek od zarodków ptaków w wybranych stadiach embriogenezy Uzyskiwanie ptaków z rewersja płci – iniekcja inhibitora aromatazy do jaj i obserwacja rozwoju gonad u embrionów po wylęgu Określanie płci we wczesnych okresach embriogenezy metodą PCR Izolacja i hodowla in vitro oocytów ptasich. Obserwacja owulacji in vitro Hodowla in vitro zarodków ptasich Obserwacja rozwoju embrionów inkubowanych in ovo i in vitro Zaliczenie Razem 2 1 3 4 2 1 1 15 Literatura podstawowa: 1. Hrabia A., Takagi S., Ono T., Shimada K. Fertilization and development of quail oocytes after intracytoplasmic sperm injection. Biology of Reproduction, 69, 1651-1657, 2003. 2. Hrabia A., Shimada K., Rząsa J. Manipulacje na gametach i zarodkach ptaków. Medycyna Weterynaryjna, 63, 632-634, 2007. 3. Sechman A. Molekularne mechanizmy determinacji płci u ptaków. Medycyna Weterynaryjna, 61, 19-23, 2005. 4. Sechman A. Determinacja płci u ptaków, Polskie Drobiarstwo, 7, 22-24, 2008. 5. Rząsa J., Sechman A., Paczoska-Eliasiewicz H., Hrabia A. Biologia rozrodu ptaków – osiągnięcia i perspektywy. Postępy Nauk Rolniczych, 3, 95-112, 2007. Literatura uzupełniająca: 1. Jamieson Barrie G.M. Reproductive biology and phylogeny of birds. Vol. 6A of series: Reproductive biology and phylogeny. 2. Mathews W.W. Atlas of Descriptive Embryology. 4th edition. Macmillan Publishing Company, New York, 1986. 7. Mozdziak P.E., Petitte J.N. Status of transgenic chicken models for developmental biology. Dev. Dyn., 229: 414-421, 2004. 3. Naito M. Genetic manipulation in chickens. World’s Poult. Sci. J., 59: 361-371, 2003 Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW I PRZECIWCIAŁ W DIAGNOSTYCE LABORATORYJNEJ Application of isotopes and antibodies in laboratory diagnostics Dr hab. Andrzej Sechman, prof. UR, Dr hab. inż. Anna Hrabia Katedra Fizjologii i Endokrynologii Zwierząt, WHiBZ 15 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/30 Punkty ECTS: - - 4 Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: „Chemia ogólna i fizyczna” – znajomość podstawowych pojęć dotyczących struktury materii, budowy atomu oraz źródeł radioaktywnych. „Biochemia ogólna” – znajomość struktury chemicznej związków organicznych, metabolizmu węglowodanów, białek i tłuszczy, znajomość kinetyki reakcji chemicznych. „Fizjologia zwierząt i człowieka z elementami anatomii” – znajomość budowy i funkcji układów endokrynnych organizmu, struktury chemicznej podstawowych hormonów wytwarzanych w gruczołach wydzielania wewnętrznego. „Immunologia” – znajomość podstawowych pojęć immunologii, rola komórek układu odpornościowego. Założenia i cel przedmiotu: Celem nauczania jest zapoznanie studentów studiów II stopnia kierunku Biotechnologia, specjalności Analityka Biotechnologiczna z metodami i technikami laboratoryjnymi, w których wykorzystuje się izotopy i przeciwciała. W ramach przedmiotu przedstawione zostaną podstawowe zagadnienia fizyki jądrowej oraz zastosowanie izotopów w diagnostyce medycznej i biotechnologii. Słuchacze kursu zostaną zapoznani ze sposobami produkcji przeciwciał mono- i poliklonalnych oraz ich zastosowaniem w metodach i technikach laboratoryjnych, takich jak:: RIA, RRA, ELISA, Western blot, immunocytochemia. Na ćwiczeniach uczestnicy kursu będą wykonywać analizy z zastosowaniem izotopów i przeciwciał. Metody dydaktyczne/nauczania: Rozumienie podstawowych pojęć dotyczących nowoczesnych metod laboratoryjnych wykorzystujących substancje promieniotwórcze i przeciwciała oraz umiejętność przeprowadzenia niektórych analiz w celu oznaczenia białek i hormonów w materiale biologicznym oraz ich lokalizacji w komórkach i tkankach. Kryteria oceny: Egzamin pisemny. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Tematy wykładów Godz. Przypomnienie pojęć z immunologii: antygeny, przeciwciała; przegląd metod wykorzystujących izotopy i/lub przeciwciała w diagnostyce laboratoryjnej; Metody wytwarzania przeciwciał, charakterystyka przeciwciał poli- i monoklonalnych. Metody immunochemiczne (techniki immunoenzymatyczne, metoda ABC, metody fluorescencyjne i chemiluminescencyjne); wykorzystanie przeciwciał w wybranych technikach cz. I: immunocytochemia. Wykorzystanie przeciwciał w wybranych technikach cz. II:, ELISA, Western blot, immunoprecypitacja, immuno-PCR, EMSA. Podstawowe pojęcia fizyki jądrowej, promieniotwórczość, izotopy...; wykorzystanie izotopów w diagnostyce laboratoryjnej. Metoda radioimmunologiczna – zasada metody, reakcje krzyżowe przeciwciał, test paralelizmu i odzysk. Metoda radioreceptorowa (RRA - analiza Scatcharda) i jej zastosowanie w biologii, medycynie i farmakologii. Zastosowanie znakowanych substancji w badaniach in vivo i in vitro (kinetyka hormonalna, przepływ krwi, wychwyt hormonu przez tkanki, proliferacja komórek) Zaliczenie wykładów. Razem: 2 2 2 2 2 2 2 1 15 L.p. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Tematy ćwiczeń Godz. Immunocytochemia (lokalizacja komórek proliferujących i/lub apoptotycznych na skrawkach parafinowych tkanek) 7 Wykorzystanie metody ELISA w diagnostyce laboratoryjnej – oznaczanie stężenia hormonów i białek w osoczu krwi ludzi i zwierząt. Wyznaczenie miana i reakcji krzyżowych przeciwciał stosowanych w metodach immunochemicznych. Metoda radioimmunologiczna (RIA) - oznaczanie stężenia hormonów we krwi ludzi i zwierząt. Oznaczanie proliferacji komórek metodą inkorporacji radioaktywnej tymidyny Zaliczenie ćwiczeń Razem: 5 5 6 6 1 30 Literatura podstawowa: 14. F. Kokot, R. Stupnicki, „Metody radioimmunologiczne i radiokompetycyjne stosowane w klinice”, PZWL, 1985. 15. A. Lityńska, M.H. Lewandowski, “Techniki badań fizjologicznych”, Wydawnictwo UJ, 1998. 16. J. Bereta, M. Bereta, „Przeciwciała monoklonalne otrzymywanie i zastosowanie”, Instytut Biologii Molekularnej UJ, 2000. 17. M. Zabel, “Immunocytochemia”, PWN, 1999. Literatura uzupełniająca: 1. B. Rothfeld, „Nuclear medicine in vitro”, J.B. Lippincott Company ed., 1983. 2. J. Gołąb i in., „Immunologia”, PWN, 2008. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGICZNE ASPEKTY PRODUKCJI SŁODU I PIWA Basic biotechnology of malt and beer production Dr inż. Piotr Antkiewicz Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/30 Punkty ECTS: - - 6 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi będą przedmioty, które studenci kończą na I stopniu studiów takie, jak: Mikrobiologia ogólna, Podstawy biotechnologii przemysłowej. Założenia i cel przedmiotu: Zapoznanie studentów z biotechnologicznymi zasadami produkcji słodu i piwa według zaleceń klasycznych i zmodyfikowanych-nowoczesnych. Zwrócenie uwagi na wady i zalety substytucji wsadu surowcowego, oraz rolę materiałów pomocniczych. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady – możliwość korzystania przez studentów z materiałów. Ćwiczenia laboratoryjne – planowanie eksperymentów, wykonanie, krytyczna analiza wyników, wykonanie sprawozdań. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Tradycyjne i nowoczesne pojęcia w technice i technologii browarnictwa. 1 Kierunki rozwojowe browarnictwa w Polsce i na świecie. Labilność składu surowców technologicznych(jęczmień,chmiel,drożdże). 2 Postępy genetyczne w zakresie odziedziczalności cech istotnych technologicznie. Immobilizowane biokatalizatory w przemyśle fermemntacyjnym ze 3 szczególnym uwzględnieniem przemysłu piwowarskiego. Wpływ nowoczesnych technologii na proces fermentacji brzeczki piwnej. 4 Współczesne spojrzenie na proces flokulacji drożdży – agregacja spontaniczna i odwracalna. Fizjologiczne mechanizmy flokulacji. Stabilność koloidalna piwa – sposoby oceny i prognozowania. Materiały i 5 techniki stabilizowania. Standaryzacja piwa w świetle przepisów EBC, ISO i HACCP. 6 Razem Godz. 4 L.p. Tematyka ćwiczeń Zapoznanie słuchaczy z zasadami pracy laboratorium analitycznego w 1 warunkach przemysłowych. Ocena jakościowa surowców (słód ,chmiel, drożdże, woda technologiczna) 2 Ocena jakościowa piwa. 3 Zapoznanie słuchaczy z nowoczesnymi metodami(GC,HPLC) oznaczania 4 składników dojrzałości piwa(DMS,diacetyl,vicinalne diketony) Zapoznanie studentów z zasadami analityki i oceny sensorycznej zgodnie z 5 zaleceniami Analityki EBC.Sposoby wyboru osób do panelu sensorycznego, metody szkolenia, zasady rutynowej pracy tego zespołu. Konwersatorium zaliczeniowe. 6 Razem Godz. 6 6 5 6 5 4 30 6 6 4 6 2 30 Literatura podstawowa: 1. Analytica EBC, 1987. 2. Malting and brewing technology, Wolfgang Kunze, 1994. 3. A Handbook of basic brewing calculations, Stephen R. Holle, MBAA, 2003. 4. Practical Handbook for the Specialty Brewer – Raw Materials and Brewhouse Operations, Karl Ockert, MBAA, 2008. 5. Practical Handbook for the Specialty Brewer – Fermentation, Cellaring, and Packaging 6. Operations, Karl Ockert, MBA, 2008. Literatura uzupełniająca: 1. Materiały I-XV Szkół Technologii fermentacji 1995-2010. 2. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny. Miesięcznik branżowy. 4. Bruwelt International. Miesięcznik branżowy EBC. 3. Żywność – Nauka, Technologia, Jakość. Materiały Polskiego Towarzystwa Technologów Żywności. Wyd.Naukowe PTTŻ. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: INŻYNIERIA BIOREAKTOROWA Bioreactor engineering Prof. dr hab. Mirosław Grzesik Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego - WTŻ 15 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/30 Punkty ECTS: - - 4 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Matematyka (podstawy rachunku różniczkowego i całkowego, równania różniczkowe zwyczajne) Chemia fizyczna (statyka i kinetyka chemiczna) Inżynieria bioprocesowa (całość materiału). Założenia i cel przedmiotu: Opis ilościowy procesów i zjawisk w reaktorach i bioreaktorach chemicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady - Celem nauczania przedmiotu jest zapoznanie studentów z wiadomościami na temat procesów reaktorowych i bioreaktorowych oraz metod rozdziału mieszanin. Ćwiczenia - Celem ćwiczeń jest nauczenie wykonywania prostych obliczeń dotyczących projektowania procesowego reaktorów i bioreaktorów. Kryteria oceny: Wykłady i Ćwiczenia – kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Podstawą zaliczenia przedmiotu jest kolokwium pisemne w postaci krótkich pytań opisowych, testowych i zadań. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Godz. 1 Procesy podstawowe i jednostkowe w bioreaktorach (reologia płynów 4 nienewtonowskich, hydrodynamika przepływów wielofazowych, mieszanie układów wielofazowych. 2 Stechiometria, kinetyka i termodynamika procesów enzymatyczny (enzym 3 zew-nętrzny) i bioprzemian (stechiometria reakcji enzymatycznych i bioprzemian, efekty cieplne reakcji enzymatycznych i bioprzemian, modele kinetyczne reakcji enzymatycznych i bioprzemian) Modelowanie, zasady pracy i rozwiązania konstrukcyjne reaktorów i 3 6 bioreaktorów (reaktory i bioreaktory okresowe 2 godz., półokresowe 1 godz., przepływowe 2 godz., bioreaktory membranowe 1 godz.) 4 Specjalne metody rozdziału mieszanin poreakcyjnych (metody membranowe, 4 metody sorpcyjne, metody elektrokinetyczne, destylacja molekularna, liofilizacja, precypitacja 3 godz., kryteria doboru metody oczyszczania i rozdziału bioproduktu 1 godz. ) Razem 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 Tematyka ćwiczeń Godz. Podstawy modelowania matematycznego procesów 4 Obliczanie oporów przepływu płynów nienewtonowskich, obliczanie oporu 2 przepływu płynu przez złoża zraszane. Obliczanie zapotrzebowania mocy przy mieszaniu, zmiana skali 2 Wyznaczanie parametrów równań kinetycznych (metody graficzne i 4 numeryczne) Modelowanie reaktorów do reakcji enzymatycznych (procesy izotermiczne i 2 nieizotermiczne) Modelowanie bioreaktora do hodowli wgłębnej okresowej i półokresowej 4 (idealne wymieszanie w fazie ciekłej i gazowej) Modelowanie układów przepływowych i ze sprzężeniem zwrotnym 4 (bioreaktory membranowe) Projekt procesowy wybranego bioreaktora 6 Kolokwium zaliczeniowe 2 30 Razem Literatura podstawowa: 1. Aiba A., Humphrey A., Millis N., Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa 1977. 2. Szewczyk K., Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych, skrypt PW, Warszawa 2005. 3. Tabiś B., Grzywacz R., Procesy i reaktory biochemiczne, skrypt PK, Kraków 1993. 4. Kafarow W., Winarow A., Gordjejew L., Modelowanie reaktorów biochemicznych, WNT, Warszawa 1983. Literatura uzupełniająca: 1. Koch R., Kozioł A., Dyfuzyjny i cieplny rozdział substancji, WNT, Warszawa 1994. 2. Lewicki P. Inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego, WNT Warszawa, 2004. 3. Kramkowski R., Inżynieria i Aparatura Przemysłu Spożywczego, AWA, Wrocław 1997. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: MECHANIZMY PRZEKAZYWANIA SYGNAŁÓW Molecular basis of signal transduction Dr Agnieszka Wikiera Katedra Biotechnologii Żywności 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi będą przedmioty z I stopnia studiów takie, jak: Biochemia, biologia komórki lub biologia molekularna. Założenia i cel przedmiotu: Wykłady stanowią wybór zagadnień podstawowych obejmujących przekaz, odbiór i przetworzenie sygnałów warunkujących prawidłowe funkcjonowanie organizmów wielokomórkowych. Metody dydaktyczne/nauczania: Kurs obejmuje 15 godzin wykładów, które zostały wzbogacone w liczne animacje ułatwiające pełne zrozumienie omawianych szlaków sygnalizacyjnych. Kryteria oceny: Kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Godz. Cząsteczki sygnałowe i ich transport. W trakcie wykładu omówione 1 2 zostaną synteza i struktura oraz sposoby transportu wybranych cząsteczek sygnałowych z grupy amin i aminokwasów, białek, ikozanoidów i steroidów Sygnalizacja przez receptory wewnątrzkomórkowe (jądrowe). Omówiona 2 2 zostanie struktura receptorów jądrowych ze szczególnym uwzględnieniem domen umożliwiających wiązanie liganda oraz rozpoznawanie i wiązanie sekwencji DNA warunkujących odpowiedź na hormon (HREs). Przedstawiony zostanie także aktualny stan wiedzy na temat molekularnych mechanizmów regulacji genów przez receptory wewnątrzkomórkowe Sygnalizacja przez receptory błonowe. Zagadnienie to zostanie rozbite na 4 3 9 wykłady w czasie których zostaną kolejno omówione: • Sposoby regulacji liczby receptorów na powierzchni komórek (synteza, endocytoza, recyklizacja i degradacja receptorów), sposoby regulacji powinowactwa receptora do liganda (odczulanie i uczulanie receptorów), • Budowa receptorów błonowych ze szczególnym uwzględnieniem kanałów jonowych, receptorów R7G, receptorów o aktywności enzymatycznej, receptorów asocjujących z kinazami niereceptorowymi i receptorów z domeną śmierci, • Domeny białkowe umożliwiające przekazanie sygnału z receptora do wnętrza komórki a więc zapewniające funkcjonalną integrację związków uczestniczących w przekazie sygnału, Wybrane cząsteczki uczestniczące w transdukcji sygnału wewnątrz komórki (monomeryczne i heterotrimeryczne białka G, cyklazy adenylanowe i guanylanowe, białka dokujące i adapterowe, kinazy białkowe, kinazy fosfatydyloinozytoli, fosfatazy białkowe, fosfolipazy, wtórne przekaźniki sygnału). 4 Wybrane szlaki transdukcji sygnału. Wykład posłuży usystematyzowaniu przedstawionej na poprzednich spotkaniach wiedzy. Przepływ sygnału od receptora do efektorów zostanie omówiony szczegółowo na dwóch wskazanych wcześniej przez słuchaczy przykładach. Do wyboru: szlaki apoptozy, szlaki indukowane przez PUFA, szlaki indukowane przez adrenalinę i insulinę, szlaki indukowane przez melatoninę, szlaki indukowane przez leptynę i szlaki indukowane przez erytropoetynę Razem 2 15 Literatura podstawowa: 1. Receptory i mechanizmy przekazywania sygnału. Praca zbiorowa pod red. J.Z. Nowaka i J.B. Zawilskiej. Wydawnictwo naukowe PWN Warszawa 2004. 2. Biochemistry of signal transduction and regulation. Praca zbiorowa pod red. G. Krauss. WILEY-VCH GmbH&Co. KGaA 2003. 3. Cytobiochemia. L. Kłyszejko-Stefanowicz. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 2002. 4. Podstawy molekularne biologii komórki. G.M. Fuller i D. Shields. Wydawnictwo Lekarskie PZWL 2000. Literatura uzupełniająca: 1. Nutrients and cell signaling. Praca zbiorowa, Taylor&Francis Group, 2005. 2. Fitzgerald M.L., Moore K.J., Freeman M.F. (2002). Nuclear hormone receptors and cholesterol trafficking: the orphans find a new home. J. Mol. Med. 80: 271-281. 3. Jasionowski M., Grzonka Z., Łankiewicz L. (2000) Receptory sprzężone z białkami G (GPCR), metody badań oddziaływań ligand-receptor. Postępy Biochemii, 46 (1): 60-71. 4. Lefebvre P., Chinetti G., Fruchart J., Staels B. (2006). Sorting out the roles of PPARα in energy metabolism and vascular homeostasis. The Journal of Clinical investigation 116 (3): 571-580. 5. Szczegielniak J., Muszyńska G. (2000) Kinazy białkowe zależne od jonów wapnia. Postępy Biochemii, 46 (1): 85-98. 6. Tretyn A., Wapń w komórkach eukariotycznych. PWN, Warszawa 1994. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ENZYMOLOGIA ŻYWNOŚCI Food Enzymology Prof. dr hab. Krzysztof Żyła, dr Magdalena Mika Katedra Biotechnologii Żywności - WTŻ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/30 Punkty ECTS: - - 6 Określenie przedmiotów wprowadzających: Zaliczony kurs biochemii oraz przynajmniej jeden z kursów dotyczących enzymologii lub enzymologii stosowanej (technologia enzymów, podstawy produkcji enzymów). Założenia i cel przedmiotu: Program kursu bazuje na wiedzy nabytej przez studentów w czasie realizacji kursów biochemii żywności, enzymologii i technologii enzymów. Celem kursu jest przygotowanie słuchacza do dokonania właściwej selekcji odpowiedniego biokatalizatora dla prowadzenia konwersji różnych komponentów żywności. Podane przykłady zastosowań biokatalizy w przemyśle spożywczym ułatwić mają projektowanie, realizowanie i sterowanie akcją katalityczną endogennych enzymów żywności oraz egzogennymi enzymami pochodzenia mikrobiologicznego, roślinnego lub zwierzęcego. Przedstawione nowe tendencje w technikach i technologiach biokatalizy w przemyśle spożywczym ułatwią słuchaczowi zrozumienie węzłowych problemów enzymologii w nowoczesnym przemyśle spożywczym. Celem ćwiczeń jest przygotowywanie studentów do samodzielnego rozwiązywania problemów związanych z planowaniem i realizacją procesów enzymatycznej biokonwersji w przemyśle spożywczym. Jako proces modelowy przyjęto enzymatyczną modyfikację skrobi, a jako bazę preparatów enzymatycznych wytypowano preparaty amylolityczne stosowane w przemyśle skrobiowym, tj. α-amylazę bakteryjną (Dexlo), α-amylazę bakteryjną (Maxamyl), α-amylazę grzybową (Mycolase), glukoamylazę (Amigase), pullulanazę, β-amylazę. Studenci będą pracowali w zespołach dwuosobowych. Każdy zespół wybierze z zaproponowanej bazy preparatów enzymatycznych preparaty potrzebne do otrzymania syropu o zadanych przez asystenta parametrach (DE, ilość glukozy, ilość maltozy). Dla wybranych preparatów studenci wyznaczą optymalne warunki procesu, tj. pH i temperaturę ponadto oznaczą aktywności enzymatyczne, na podstawie których dostosują dawki preparatów i czas prowadzenia procesu. Proces prowadzony będzie dwu etapowo – upłynnianie, a następnie scukrzanie. Otrzymane produkty będą scharakteryzowane poprzez oznaczenie suchej masy, DE, DX, średniej długości łańcuchów oligosacharydów po procesie upłynnienia oraz oznaczenie ilości glukozy i maltozy metodą HPLC. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykład, prezentacja, eksperyment. Kryteria oceny: Umiejętność planowania doświadczenia; umiejętność wyboru odpowiednich metod do wyznaczenia aktywności enzymatycznych, optimum pH i optimum temperatury; sprawność wykonywania doświadczeń (dokładność i precyzja); sprawność w przeliczaniu i zestawianiu uzyskanych wyników; umiejętność wnioskowania na podstawie otrzymanych wyników. Forma i warunki zaliczenia: Sprawozdanie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Godz. Wprowadzenie do enzymologii żywności: przegląd technologii przemysłu 1 1 spożywczego wykorzystujących konwersję enzymatyczną. Historia, stan obecny i perspektywy nowych zastosowań 3 2 Enzymatyczna konwersja skrobi (I) – gorzelnictwo: - chemia skrobi i podstawowe etapy jej konwersji enzymatycznej - mokre i suche mielenie ziarna - konwersja skrobi w gorzelnictwie: niemiecki i amerykański system zacierania - aspekty ekonomiczne i technologiczne produkcji napojów alkoholowych i bioetanolu 3 Wywar gorzelniczy a wydajność fermentacji w gorzelnictwie: 3 - proteza grzybowa w przemyśle gorzelniczym - analiza ekonomiczna skutków proteolizy surowców gorzelniczych w zależności od skali produkcji 4 Enzymatyczna konwersja skrobi (II) – przemysł syropów skrobiowych: 3 - technologia wytwarzania syropu glukozowego, maltozowego, syropu wysokiej konwersji oraz izoglukozy - preparaty enzymatyczne dla przemysłu syropów skrobiowych - unieruchomiona izomeraza glukozowa I, II i III generacji 5 Preparaty enzymatyczne w przemyśle owocowo-warzywnym: 5 - roślinna ściana komórkowa i jej enzymatyczny rozkład - enzymatyczna maceracja i klarowanie soku - przetwórstwo owoców cytrusowych - produkcja koncentratu soku jabłkowego 6 Enzymatyczne modyfikowanie aromatów wina 5 - technologie otrzymywania win białych i czerwonych, fermentacja „ 7 na skórce”, termowinifikacja - enzymy w technologii winiarskiej: zakres stosowania - chemizm związków zapachowych i enzymatyczne metody modyfikacji aromatu Enzymy w przemyśle paszowym: - fitaza, beta-glukanaza i ksylanaza jako dodatki do pasz dla zwierząt monogastrycznych - przewód pokarmowy jako bioreaktor - wymagania dla enzymów jako dodatków paszowych w technologii pasz sypkich oraz granulowanych - perspektywy nowych zastosowań enzymologii w przemyśle paszowym Zastosowanie unieruchomionych biokatalizatorów w przemyśle: - metody unieruchamiania i generacje biokatalizatorów - obszary zastosowań Podstawy kinetyki reakcji z udziałem unieruchomionych biokatalizatorów: - bariery kinetyczne i dyfuzyjne reakcji z udziałem unieruchomionego biokatalizatora - biokatalizatory unieruchomione w bioreaktorach STR i PBR Egzamin Razem 3 3 3 1 30 L.p. Tematyka ćwiczeń Godz. 1 Charakterystyka preparatów amylolitycznych stosowanych w przemyśle 7 skrobiowym: • wyznaczenie pH stabilności • wyznaczenie pH optimum • wyznaczanie termostabilności • wyznaczenie optimum temperatury Baza analizowanych preparatów: α-amylaza bakteryjna (Dexlo), α-amylaza bakteryjna (Maxamyl), α-amylaza grzybowa (Mycolase), glukoamylaza (Amigase), pullulanaza, β-amylaza 7 2 Wyznaczanie aktywności enzymatycznych preparatów stosowanych w przemyśle skroniowym • Metoda SKB • Metoda z GOX • Metoda z oznaczeniem cukrów redukujących np. z DNS Baza analizowanych preparatów: α-amylaza bakteryjna (Dexlo), α-amylaza bakteryjna (Maxamyl), α-amylaza grzybowa (Mycolase), glukoamylaza (Amigase), pullulanaza, β-amylaza 3 Otrzymywanie syropów cukrowych 7 - Przeprowadzenie procesu upłynnianie skrobi - Przeprowadzenie procesu scukrzanie produktu otrzymanego w procesie upłynniania 7 4 Charakterystyka otrzymanych produktów - oznaczenie średniej długości łańcuchów oligosacharydów - oznaczenie na refraktometrze suchej masy - oznaczenie DE i DX metodą Steinhoffa 5 - oznaczenie ilości glukozy i maltozy metodą HPLC Omówienie celu ćwiczeń, podzielenie studentów na zespoły dwuosobowe i rozdzielenie projektów wykonywanych przez poszczególne zespoły Razem 2 30 Literatura podstawowa: 1. Whitaker, J.R., Voragen, A.G.J., Wong, D.W.S. 2003. Handbook of Food Enzymology. Marcel Dekker, Inc., New York, Basel 2. Uhlig, H. 1998. Industrial Enzymes and their Applications. John Wiley & Sons, Inc., New York 3. Godfrey, T., West, S. 1996. Industrial Enzymology. Macmillan Press Ltd. London 4. Whitaker, J.R., Law, B.R., 2002. Enzymes in Food Technology. CRC Press, Boca Raton. Literatura uzupełniająca: 1. Hagberg S. Modified Wohlgemuth methods for alpha-amylase activity of wheat and rye. Cereal Chem., 58 (3): 241-250, 1961. 2. Synowiecki J., Zdziebło A. Termofile jako źródło α-glukozydaz użytecznych użytecznych produkcji syropów glukozowych. Biotechnologia, Prace przeglądowe, 2 (57):165-174, 2002. 3. Pilarek M., Szewczyk K.W., Wrona M. Kierunki i perspektywy zastosowania lipaz. Biotechnologia, Prace przeglądowe, 2 (57):146-164. 2002. 4. PEKTOPOL PS-150, ZN-94/PEKTOWIN-03. 5. PEKTOPOL PT-400, ZN-01/97 PEKTOWIN. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: BIOTECHNOLOGIA KOMPONENTÓW SMAKU I AROMATU Biotechnology of aroma and taste components Dr inż. Paweł Satora, dr Paweł Sroka Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/30 Punkty ECTS: - - 7 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Zaliczenie kursów z następujących przedmiotów realizowanych zgodnie ze standardami: Chemia organiczna, Biochemia, Biochemia żywności. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z charakterystyką wybranych związków odpowiedzialnych za smak i zapach, sposobem ich analizy oraz wykorzystania. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na nowe kierunki badań, w tym izolacji i interakcji pomiędzy różnymi substancjami, a także mechanizmem ich tworzenia w owocach, warzywach, a także podczas przetwarzania żywności. W ramach ćwiczeń studenci zapoznają się z właściwościami fizycznymi, chemicznymi i sposobami izolacji różnych komponentów smaku i aromatu, metodami badań zafałszowań olejków eterycznych, a także nowoczesnymi metodami identyfikacji jakościowej i ilościowej poszczególnych substancji (GC, TLC, metody spektroskopowe itp.). Metody dydaktyczne/nauczania: Prowadzący zajęcia będzie prowadził wykłady, wykłady z dyskusją, ćwiczenia laboratoryjne, seminarium. Kryteria oceny: Wykłady: egzamin pisemny na ocenę, Ćwiczenia: sprawozdania z wybranych ćwiczeń, zdanie kolokwium całościowego na ocenę. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Wprowadzenie do przedmiotu: percepcja aromatu i smaku, ludzkie 1 receptory smaku i zapachu i ich funkcjonowanie Analiza związków smaku i aromatu: substancje odpowiedzialne za zapach – 2 metody izolacji, analiza izolatów, elektroniczny nos; nielotne substancje odpowiedzialne za smak – rodzaje substancji, metody analizy substancji słodzących, słonych, środków zakwaszających, substancji wyczuwalnych jako gorzkie Tworzenie związków aromatu w owocach i warzywach: związki 3 pochodzące z metabolizmu kwasów tłuszczowych; produkty metabolizmu aminokwasów; substancje tworzone podczas rozkładu węglowodanów; powstawanie pochodnych sulfotlenku cysteiny; glukozynolaty jako prekursory aromatu w warzywach, Zmiany zapachu podczas przetwarzania żywności: reakcje Maillarda; 4 laktony i związki powstające podczas smażenia tłuszczy; produkty fermentacji, Uwalnianie związków zapachowych z żywności oraz interakcje pomiędzy jej 5 komponentami Technologia związków zapachowych: naturalne komponenty produktów 6 roślinnych (zioła i przyprawy, olejki eteryczne, oleorezyny, olejki miętowe, wanilia); związki powstające w wyniku przetwarzania materiałów roślinnych i zwierzęcych; biosynteza substancji zapachowych przez mikroorganizmy; syntetyczne związki zapachowe Substancje wzmacniające smak i zapach 7 Zastosowanie związków smaku i zapachu oraz kontrola ich jakości 8 Razem Godz. 2 4 6 4 2 6 2 4 30 Tematyka ćwiczeń Godz. 1. Otrzymywanie eugenolu z olejku z goździków. Badanie zafałszowania olejków 5 eterycznych 2. Wydzielanie i analiza limonenu ze skórki owoców cytrusowych 4 3. Analiza chromatograficzna komponentów lotnych wybranych produktów 5 fermentowanych 4. Redukcja aldehydu cynamonowego z udziałem różnych szczepów drożdżowych 4 5. Izolacja piperyny z pieprzu czarnego 6. Wykrywanie waniliny, eugenolu i tymolu w żywności metodą 4 spektrofotometryczną 4 7. Synteza estrów kwasów alkilowych 4 Razem 30 Literatura podstawowa: 1. Beger R.G. Biotechnology of aroma compounds. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, Niemcy, 1997. 2. Kasprzykowska R., Kołodziejczyk A.S. i in. Preparatyka i analiza związków naturalnych, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 2009 3. Krutosikova A., Ucher M., Tomasik P. Naturalne i syntetyczne substancje o słodkim smaku. PWN, Warszawa, 1990. 4. Marsili R. Flavor, Fragrance and Odor Analysis. Marcel Dekker AG, Basel, Szwajcaria, 2002. 5. Marzec A. Chemia kosmetyków. Wydawnictwo „Dom organizatora“, Toruń, 2005. 6. Reineccius G. Flavor Chemistry and Technology. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, USA, 2006. 7. Sołoducho J., Idzik K. Naturalne produkty medyczne. Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska 2007. Literatura uzupełniająca: 1. Ashurst P. R. Food Flavorings (3rd Edition). Springer – Verlag, Berlin-Heidelberg, Niemcy, 1999. 2. Berger R.G. Flavours and Fragrances. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, Niemcy, 2007. 3. Litz R.E. Biotechnology of Fruit and Nuts Crop. CABI Publishing, Cambridge, Anglia, 2005. 4. Peter K.V. Handbook of Herbs and Spices vol. 2. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, Anglia, 2004. 5. Voilley A., Etievant P. Flavour in Food. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, Anglia, 2006. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: WINIARSTWO Enology Dr inż. Paweł Satora, dr Paweł Sroka Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 30 h wykładów / 30 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/30 Punkty ECTS: - - 6 Określenie przedmiotów wprowadzających: Zaliczenie kursów z następujących przedmiotów realizowanych zgodnie ze standardami: Chemia organiczna, Biochemia, Mikrobiologia ogólna, Mikrobiologia przemysłowa, Technologie Przemysłów Fermentacyjnych. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu będzie poszerzenie wiedzy z zakresu produkcji napojów winiarskich, mikrobiologii i chemii wina. W ramach zajęć przedstawiona zostanie technologia winiarstwa gronowego, owocowego oraz produkcja miodów pitnych za szczególnym uwzględnieniem aspektów mikrobiologicznych. Metody dydaktyczne/nauczania: Prowadzący zajęcia będzie prowadził wykłady, wykłady z dyskusją, ćwiczenia laboratoryjne, ćwiczenia obliczeniowe. Kryteria oceny: Wykłady: egzamin pisemny na ocenę, Ćwiczenia: sprawozdanie zbiorcze z ćwiczeń na ocenę. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Godz. Produkcja win gronowych i owocowych: 1 4 chemiczna i mikrobiologiczna charakterystyka surowca, procesy jednostkowe, materiały i substancje pomocnicze, ustawodawstwo europejskie i polskie. Mikrobiologiczne aspekty produkcji win: 2 4 wpływ składników obecnych w moszczu na przebieg fermentacji nastawów aktywatory i inhibitory. Przemiany chemiczne zachodzące podczas fermentacji i dojrzewania wina. Wpływ tlenu i dwutlenku siarki na przebieg fermentacji. Regulacja kwasowości moszczów: 4 3 chemiczne i biologiczne odkwaszanie win, zapobieganie i wykrywanie wad i chorób win owocowych. 4 Procesy zachodzące podczas przechowywania wina w beczkach 4 dębowych i w obecności drewna dębowego 4 5 Produkcja win specjalnych. Identyfikacja i analiza substancji wpływających na jakość wina Metody klarowania wina: 4 6 procesy zachodzące podczas klarowania i wytrącania osadów. Substancje wpływające na stabilność napoju. Miodosytnictwo: 7 4 produkcja miodów pitnych w Polsce i na Świecie. Problemy związane z fermentacja brzeczek stężonych. Metody doboru i adaptacji mikroorganizmów do fermentacji brzeczek stężonych. Zastosowanie immobilizacji mikroorganizmów w winiarstwie. Aspekty zdrowotne spożywania wina: 8 2 Charakterystyka wybranych substancji wpływających na organizm człowieka. Razem 30 L.p. Tematyka ćwiczeń Rozdrabnianie, maceracja enzymatyczna i tłoczenie jabłek. Analiza 1 chemiczna moszczu, koncentratu jabłkowego i gronowego, immobilizacja mikroorganizmów w żelu alginianowym i karagenowym oraz przygotowanie nastawów winiarskich o różnym ekstrakcie. Oznaczenie gliceryny metoda spektrofotometryczną w winach po wstępnej 2 wymianie jonowej na kolumnach anionitowych. Określenie wpływu immobilizacji i stężenia substancji ekstraktowych na zawartość gliceryny. Biologiczne odkwaszanie win. Spektrofotometryczne oznaczenie zawartości 3 kwasu jabłkowego i mlekowego w samodzielnie przygotowanych winach zaszczepionych Oenococcus oeni. Godz. 15 5 5 4 Wymiana jonowa i spektrofotometryczne oznaczenie zawartości kwasu winowego w próbach win otrzymanych z różnych surowców. Razem 5 30 Literatura podstawowa: 1. Fleet G.H.: Wine microbiology and biotechnology, Harwood Academic Publishers, Amsterdam 1994. 2. Fugelsang K.C., Edwards C.G., Wine Microbiology. Practical Applications and Procedures, Springer Science+Business Media, New York, 2007. 3. Jackson R.S., Wine Science. Principles and Applications. Elsevier Inc., San Diego, 2008. 4. Konig H., Unden G., Frohlich J., Biology of Microorganisms on Grapes, in Must and in Wine, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2009. 5. Ribéraeu-Gayon P, Glories Y., Handbook of Enology, John Wiley & Sons, 2006. 6. Wzorek W., Pogorzelski E., Technologia winiarstwa owocowego i gronowego, Wyd. Sigma-NOT Sp. z o.o. W-wa 1998. Literatura uzupełniająca: 1. Bonin S., Wzorek W., Wybrane zagadnienia z technologii winiarstwa, Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 2005. 2. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny, Ogólnopolski miesięcznik naukowotechniczny, Wyd. NOT-Sigma, Warszawa. 3. Trost G.: Technologie des Weines, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart 1988. 4. Tanner H., Brunner H.R.: Getränke Analitik, Verlag Haller Chemie- und Verwaltungsgeselschaft, Schwäbisch Hall 1987. 5. Vine R.P., Comercial Winemaking. Processing and Controls. AVI Publishing, Westport, 1981. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ANALIZA INSTRUMENTALNA Instrumental analysis Dr Tomasz Tarko, dr Aleksandra Duda – Chodak, Dr Paweł Sroka Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne, ćwiczenia terenowe Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Przedmiotami wprowadzającymi są Chemia ogólna i fizyczna, fizyka. Założenia i cel przedmiotu: Analiza instrumentalna jest jednym z najszybciej rozwijających się działów analizy chemicznej. Metody instrumentalne umożliwiają analizę jakościową oraz ilościową składników żywności, surowców, wody oraz ścieków. Celem przedmiotu będzie zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi wykorzystywanymi do badania jakości żywności. Szczególny nacisk postawiono na nowoczesne metody umożliwiające analizę jakościową oraz ilościowe oznaczenie składników występujących w stężeniach śladowych, mogących wpłynąć na zdrowie konsumentów (bezpieczeństwo żywieniowe) oraz środowisko naturalne (analiza wody i ścieków). Metody dydaktyczne/nauczania: Głównym założeniem metody nauczania jest prowadzenie wykładów. Kryteria oceny: Kolokwium pisemne. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów Metody spektroskopowe • Spektrometria VIS,UV, IR i spektrofluorymetria • Turbidymetria, nefelometria, polarymetria i refraktometria • Emisyjna spektrometria atomowa (ESA), absorpcyjna spektrometria atomowa (ASA) • Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i paramagnetycznego rezonansu elektronowego (EPR), spektrometria masowa Metody elektrochemiczne • Potencjometria i konduktometria • Elektroliza, kulometria i polarografia. Metody chromatograficzne • Chromatografia gazowa (GC), • Chromatografia cieczowa (HPLC i TLC) Razem Godz. 2 1 2 2 2 2 2 2 15 Literatura podstawowa: Cygański A.: „Podstawy metod elektroanalitycznych”, WNT Warszawa 1999. Minczewski J., Marczenko Z.: „Chemia analityczna”, PWN Warszawa 1987. Szczepaniak W.: Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN Warszawa 1979. Witkiewicz Z., Podstawy chromatografii, WNT Warszawa, 1995 Literatura uzupełniająca: 1. Hoffmann E., Charette J., Stroobant V.: „Spektrometria mas“, WNT Warszawa 1998. 2. Jarosz M., Malinowska E.: „Pracownia chemiczna. Analiza instrumentalna”, WSiP, Warszawa 1999. 3. Kirmse R., Stach J: „Spektrometria EPR”, Wyd. UJ Kraków 1994. 4. Kryściak J.: „Chemiczna analiza instrumentalna”, PZWL Warszawa 1989. 5. Marczenko Z., Balcerzak M.: „Spektrofotometryczne metody w analizie nieorganicznej”, PWN Warszawa 1998. 6. Nollet, L,M,L., Food analysis by HPLC, Marcel Dekker Inc, New York, Basel, 2000. 7. Praca zbiorowa „ Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych”, WNT Warszawa 1995. 8. Praca zbiorowa „Elektroanaliza w ochronie środowiska naturalnego”, WNT Warszawa 1992. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: DIAGNOSTYKA MIKROBIOLOGICZNA CHORÓB CZŁOWIEKA Microbiological diagnostics of human diseases Dr Iwona Drożdż, dr Małgorzata Makarewicz Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 30 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/0 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotem wprowadzającym jest przedmiot Mikrobiologia ogólna, który jest przedmiotem obowiązkowym na studiach I stopnia. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu będzie zaznajomienie studentów z metodami diagnostycznymi bakterii, wirusów i drożdży. Przedstawione zostaną sposoby izolacji, hodowli i identyfikacji czynników etiologicznych chorób. Omówiona zostanie diagnostyka zakażeń wybranych układów i organów organizmu ludzkiego, jak również schematy diagnostyczne podstawowych badań (krew, mocz, itp.). Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady, częściowo dostępne dla studentów. Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Zasady pobierania materiału klinicznego. Fizjologiczna mikroflora 1 człowieka Patogeny ludzkie – wirusy 2 Diagnostyka skóry i tkanki podskórnej oraz ośrodkowego układu 3 nerwowego Diagnostyka układu oddechowego oraz gruźlicy i mykobakterioz 4 Diagnostyka układu pokarmowego oraz krwionośnego 5 Diagnostyka zakażeń układu moczowego i zakażeń przenoszonych drogą 6 płciową Zakażenia okołoporodowe oraz zakażenia szpitalne 7 Razem Godz. 4 4 4 4 4 4 6 30 Literatura podstawowa: 1. Szewczyk E. M., (red.), Diagnostyka bakteriologiczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2005. 2. Irwing W., Boswell T., Ala’Aldeen D., Mikrobiologia medyczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008. 3. Winn W. Jr., Allen S., Janda W., Koneman E., Procop G., Schreckenberger P., Woods G., 4. Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology. Lippincott Williams and Wilkins, 2006. 5. Tang Y-W., Stratton C. W., Advanced Techniques in Diagnostic Microbiology, Springer, 2006. 6. Kunstyr I., (red), Diagnostic Microbiology for Laboratory Animals: Viruses, Bacteria, Chlamydia, Fungi and Parasites. John Wiley & Sons Inc., 1992. Literatura uzupełniająca: 1. Zaremba M., Borowski J., Mikrobiologia lekarska. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2001. 2. Markiewicz Z., Kwiatkowski Z.A., Bakterie, antybiotyki, lekooporność. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010. 3. Salyers A.A., Witt D.D., Mikrobiologia. Różnorodność, chorobotwórczość i środowisko. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010. 4. Kayser F.H., Bienz K.A., Eckert J., Zinkernagel R.M., Mikrobiologia lekarska. Wydawnictwo PZWL, 2007. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: CHEMIA LEKÓW Chemistry of drugs Dr Iwona Drożdż, dr Paweł Sroka Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej - WTŻ 30 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia laboratoryjne Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 30/0 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są Chemia nieorganiczna, chemia organiczna, biochemia, toksykologia. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu będzie zaznajomienie studentów z wybranymi zagadnieniami dotyczącymi chemii leków. Omówione zostaną informacje dotyczące aktywnie farmakologicznych związków chemicznych, z których sporządza się leki, ich struktura, właściwości fizykochemiczne, ocena chemiczna jakościowa i ilościowa, metody otrzymywania oraz przemiany i reakcje chemiczne, jakim ulegają w organizmie i poza nim. Dokładnie omówione zostaną wybrane grupy leków, m. in. te działające na drobnoustroje chorobotwórcze. Metody dydaktyczne/nauczania: Zajęcia w formie wykładów, częściowo dostępne dla studentów. Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Klasyfikacja i nazewnictwo substancji leczniczych. Wpływ czynników 1 fizykochemicznych na trwałość, wchłanianie i dystrybucję leków. Mechanizm działania leków Biotransformacja leków. Budowa chemiczna a działanie farmakologiczne. 2 Godz. 4 4 3 4 5 6 7 Sposoby otrzymywania leków Leki działające na ośrodkowy układ nerwowy (neuroprzekaźniki, neurohormony i inne substancje biorące udział w przewodzeniu bodźców, leki psychotropowe, leki uspakajające i nasenne, leki przeciwbólowe i przeciwzapalne) Leki działające na układ krążenia i wpływające na krzepliwość krwi (nasercowe, przeciwarytmiczne, obniżające ciśnienie krwi, wpływające na krzepliwość krwi) Leki stosowane w chorobach przewodu pokarmowego (leki stosowane w chorobie wrzodowej, w chorobie wątroby, przeczyszczające, przeciwbiegunkowe, przeciwwymiotne) Leki działające na drobnoustroje chorobotwórcze (sulfonamidy, pochodne nitrofuranu i chinoliny, antybiotyki, leki przeciwwirusowe, przeciwgrzybiczne, przeciwpierwotniakowe i przeciwrobacze) Chemioterapia chorób nowotworowych. Leki przeciwnowotworowe (leki alkilujące, alkaloidy, enzymy, hormony itp.) Razem 4 4 4 6 4 30 Literatura podstawowa: 1. Zejc A., Gorczyca M. (red.) Chemia leków. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2004. 2. Kostka-Trąbka E., Woroń J. (red.) Interakcje leków w praktyce klinicznej. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2007. 3. Zienglmejer M., Tania H., Interakcje leków. Zalecenia farmakologiczne. Medpharma Polska, 2008. 4. Muller R.H., Hildebrand G.E., Technologia nowoczesnych postaci leków. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2003. 5. Framm J., Anschutz M., Heydel E., i in., Profile działania leków. Substancje czynne rekomendowane w opiece farmaceutycznej. Medpharma Polska, 2007. Literatura uzupełniająca: 1. Patrick G., Chemia leków. Krótkie wykłady. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2004. 2. Silverman R., Chemia organiczna w projektowaniu leków. WNT, 2004. 3. Zając M., Pawełczyk E., Chemia leków. AM Poznań, Poznań, 2000. 4. Thomas G., Fundamentals of medicinal chemistry. John Wiley and Sons Ltd., 2007. 5. Kieć-Konowicz K., Wybrane zagadnienia z metod poszukiwania I otrzymywania środków leczniczych. Wydawnictwo UJ, Kraków, 2006. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: FARMAKOGNOZJA Pharmacognosy Dr Iwona Drożdż Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 15 h wykładów / 0 h ćwiczeń Wykłady Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/0 Punkty ECTS: - - 1 Określenie przedmiotów wprowadzających: Przedmiotami wprowadzającymi są Chemia ogólna i organiczna, Fizjologia roślin/Botanika. Założenia i cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest przedstawienie bieżącego stanu wiedzy o składzie chemicznym, aktywności farmakologicznej, działaniach niepożądanych i zastosowaniu surowców pochodzenia roślinnego. Omówione zostaną podstawowe zagadnienia farmakognozji ogólnej, substancje naturalne i surowce farmakognostyczne oraz przegląd farmakologiczno-terapeutyczny surowców i substancji roślinnych. Metody dydaktyczne/nauczania: Wykłady, częściowo dostępne dla studentów. Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Treści programowe przedmiotu: Tematyka wykładów L.p. Rys historyczny i podstawowe pojęcia oraz rola związków pochodzenia 1 roślinnego we współczesnym lecznictwie i farmacji Zasady zbioru, suszenia i przechowywania surowców roślinnych 2 Podział i rozpowszechnienie oraz aktywność biologiczna cukrowców, gum, 3 śluzów, flawonoidów, antraglikozydów, glikozydów nasercowych, saponozydów Podział i rozpowszechnienie oraz aktywność biologiczna glikofenoli, 4 garbników, goryczy, alkaloidów, olejków eterycznych, olejków czosnkowych Podział i rozpowszechnienie oraz aktywność biologiczna olejków 5 gorczycznych, cyjanohydryn, tłuszczy, wosków, balsamów i żywic Skład chemiczny, mechanizmy działania aktywnych związków, objawy 6 niepożądane, kierunki zastosowania i przykładowe preparaty handlowe Razem Godz. 2 1 3 3 3 3 15 Literatura podstawowa: 1. Kohlmunzer S. Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji. PZWL, Warszawa, 1998. 2. Matławska I. (red.) Farmakognozja – podręcznik dla studentów farmacji. AM, Poznań, 2005. 3. Lamer-Zarawska E., Kowal-Gierczak B., Niedworok J. Fitoterapia i leki roślinne. PZWL, Warszawa, 2007. 4. Basset N.G., Wichtl M. Herbal Drugs and Phytopharmaceuticals. CRC Press, 2001. 5. Evans W.C. Trease and Evans Pharmacognosy. W.B. Sauders, 2002. 6. Ożurowski A. (red.) Ziołolecznictwo poradnik dla lekarzy. PZWL, Warszawa, 1987. Literatura uzupełniająca: 1. Romer M. Aromaterapia. Leksykon roślin leczniczych. MedPharm, 2009. 2. Pastok P. Kompendium leków naturalnych. Medyk, Warszawa, 2000. 3. Samochowiec L. Kompendium ziołolecznictwa. Elsevier, Wrocław, 2002. 4. Noculak-Palczewska (red.) Profile działania leków roślinnych. Porady rekomendowane w praktyce farmaceutycznej. MedPharm, Wrocław, 2006. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: IZOLACJA I OCZYSZCZANIE BIAŁEK Protein isolation and purification Dr Urszula Błaszczyk Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających: Bazowe wiadomości z chemii, biochemii oraz proteomiki. Założenia i cel przedmiotu: W trakcie kursu omówione zostaną struktura i funkcje białek, metody ich izolacji oraz oczyszczania, rodzaje technik chromatograficznych wykorzystywanych podczas otrzymywania preparatów białkowych, metody badania czystości i jednorodności uzyskanego materiału, techniki elektroforetyczne, oznaczanie stężenia wyizolowanych białek, a także wyznaczanie bilansu białkowego. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje tematyczne w ramach wykładów i praktyczne wykonywanie zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych. Kryteria oceny: Test, kolokwium. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Białka – struktura i funkcje biologiczne. Cel oczyszczania. Wybór źródła 1 białka. Przygotowanie materiału biologicznego do chromatografii cieczowej. Izolacja i wstępne frakcjonowane. Wysalanie białek. Ekstrakcja z użyciem rozpuszczalników organicznych. Ultrafiltracja. Dializa Ogólne podstawy chromatografii. Zjawiska fizyczne wykorzystywane w 2 rozdziale chromatograficznym. Kolumnowa chromatografia cieczowa. Urządzenia i aparatura stosowane w chromatografii cieczowej. Rodzaje nośników i złóż chromatograficznych. Typowy zestaw chromatograficzny. Różnice pomiędzy LPLC, FPLC i HPLC Chromatografia powinowactwa. Chromatografia pseudo-powinowactwa. 3 Chromatografia kowalencyjna. Chromatografia metalopowinowactwa Sączenie molekularne (filtracja żelowa). Chromatografia jonowymienna. 4 Chromatografia oddziaływań hydrofobowych. Chromatografia w odwróconym układzie faz Badanie czystości wyizolowanych białek z użyciem technik 5 elektroforetycznych. Oznaczanie stężenia– pomiar absorbancji w ultrafiolecie w oparciu o współczynnik ekstynkcji molowej, metoda Bradforda, Lowry’ego, BCA. Specyficzna aktywność białek. Wydajność oczyszczania – bilans białkowy. Przechowywanie oczyszczonego białka Razem Godz. 3 3 3 3 3 15 L.p. Tematyka ćwiczeń Izolacja białka swoiście wiążącego ryboflawinę (RBP) z białka jaj kurzych. 1 Wysalanie siarczanem amonu. Badanie specyficznej aktywności. Dializa Oczyszczanie ekstraktu białek z wykorzystaniem metody chromatografii 2 powinowactwa Elektroforeza SDS-PAGE w układzie Laemmliego. Wyznaczanie stężenia 3 białka w materiale wyjściowym oraz preparacie końcowym. Stopień i wydajność oczyszczenia. Bilans preparatyki Razem Godz. 5 5 5 15 Literatura podstawowa: 1. Harris E. L. V., Angal S.: Protein Purification Methods: A Practical Approach. IRL Press, Oxford 1995. 2. Janson J. C. and Rydén L.: Protein Purification: Principles, High Resolution Methods and Applications. Wiley-VCH, New York 1998. 3. Walkowiak B.: Techniki chromatografii cieczowej. Przykłady zastosowań. Amersham Pharmacia Biotech. MORPOL, Lublin 2000. 4. Kozik A., Rąpała-Kozik M., Guevara-Lora I.: Analiza instrumentalna w biochemii. Wybrane problemy i metody instrumentalnej biochemii analitycznej. Seria Wydawnicza Instytutu Biologii Molekularnej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2001. 5. Dubin A.: Wprowadzenie do chemii białek. Seria Wydawnicza Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2003. Literatura uzupełniająca: 1. Scopes R. K.: Protein Purification: Principles and Practice. Springer, New York 1994. 2. Kryściak J.: Chemiczna analiza instrumentalna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1999. 3. Berg J. M., Tymoczko J. L., Stryer L.: Biochemia. PWN, Warszawa 2007. 4. Kocjan R.: Chemia analityczna, PZWL, Warszawa, 2000. Tytuł przedmiotu: Tytuł angielski: Prowadzący: Katedra, zakład: Wymiar godzin: Rodzaj zajęć: Status zajęć: ZNACZENIE BIOLOGICZNE JONÓW METALI Biological role of metal ions Dr Urszula Błaszczyk, dr inż. Aleksander Poreda Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej – WTŻ 15 h wykładów / 15 h ćwiczeń Wykłady, ćwiczenia Przedmiot do wyboru – studia II stopnia Semestry: I II III Godziny: - - 15/15 Punkty ECTS: - - 3 Określenie przedmiotów wprowadzających: Bazowe wiadomości z chemii, biochemii, mikrobiologii oraz technologii przemysłów fermentacyjnych. Założenia i cel przedmiotu: Celem kursu jest zapoznanie studentów z rolą jonów metali w procesach biologicznych, takich jak transport elektronów w łańcuchu oddechowym, transdukcja sygnału, skurcz mięśni, przenoszenie tlenu, a także z ich oddziaływaniem na zdrowie człowieka. Przedstawione zostanie również znaczenie technologiczne jonów metali w procesach z wykorzystaniem mikroorganizmów (produkcja napojów fermentowanych). Omówione zostaną także metody ich jakościowego i ilościowego oznaczania, ze szczególnym uwzględnieniem spektrometrii atomowej w płomieniu. Metody dydaktyczne/nauczania: Prezentacje tematyczne w ramach wykładów i praktyczne wykonywanie zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych. Kryteria oceny: Test. Forma i warunki zaliczenia: Egzamin pisemny. Treści programowe przedmiotu: L.p. Tematyka wykładów Metale w układach biologicznych. Relacje między właściwościami 1 chemicznymi jonu metalu a jego funkcją biologiczną. Czynniki chelatujące. Metaloproteiny. Metaloenzymy. Metale w biologii kwasów nukleinowych Znaczenie jonów metali w procesach fosforylacji oksydacyjnej, fotosyntezie, 2 przewodzeniu impusów nerwowych, skurczach mięśni, transporcie tlenu. Kanały i pompy jonowe. Pompa sodowo-potasowa. Wapń i magnez w układach biologicznych. Rola miedzi i cynku w organizmach żywych. Znaczenie selenu. Transport i magazynowanie (homeostaza) żelaza Makro- i mikroskładniki metaliczne. Związki metali a zdrowie. Metale w 3 medycynie (profilaktyka, diagnostyka, terapia). Wprowadzenie do chemii leków nieorganicznych Procesy biotechnologiczne – wpływ mikroskładu podłoża na dynamikę 4 procesu fermentacji i flokulacji. Znaczenie jonów metali w procesach fermentacyjnych – przebieg fermentacji i właściwości sensoryczne produktu Analiza składu jonowego materiału biologicznego – zasada działania 5 spektrometru absorpcji atomowej, techniki przygotowania próbek, interferencje, wpływ matrycy na czułość metody Razem Godz. 3 L.p. Tematyka ćwiczeń Dynamika procesów fermentacyjnych w aspekcie mikroskładu podłoża. 1 Procesy w bioreaktorze, fermentacja brzeczki piwnej Nowoczesne metody oznaczania zawartości jonów metali – techniki 2 mineralizacji, spektrometria atomowa w płomieniu, korekcja tła Akumulacja i uwalnianie jonów metali przez biomasę – wpływ warunków 3 środowiskowych na przebieg procesu biosorpcji Razem Godz. 5 3 3 3 3 15 5 5 15 Literatura podstawowa: 1. Lippard S. J., Berg, J.M.: Podstawy Chemii Bionieorganicznej. Mill Valley, CA 1994. 2. Hay R.: Chemia bionieorganiczna. PWN Warszawa, 1990 3. Kraatz H. B., Metzler-Nolte M.: Concepts and Models in Bioinorganic Chemistry. John Wiley and Sons, 2006. 4. Bertini I., Gray H. B., Stiefel E.I., Valentine J. S.: Biological Inorganic Chemistry, University Science Books, 2007. 5. Dittrich K.: Absorpcyjna spektrometria atomowa, PWN Warszawa 1988. Literatura uzupełniająca: 1. Berg J. M., Tymoczko J. L., Stryer L.: Biochemia. PWN, Warszawa 2007. 2. Kunze W.: Technologia słodu i piwa. Wydawnictwo Piwochmiel, 1994. 3. Analytica EBC, 1987.