«БІОТЕХНОЛОГІЯ»

Перелік
обов’язкових навчальних дисциплін,
викладання яких забезпечує
кафедра біохімії 

Освітній рівень «Бакалавр» ОП «Біотехнологія»

 

1 семестр

Вступ до університетських студій

Навчальна дисципліна покликана сформувати системні знання у студентів щодо історії університетської освіти, основних етапів діяльності Київського університету, ознайомити із принципами організації процесу навчання шляхом роз’яснення механізмів, що лежать в основі навчання та опанування прикладних методик, що полегшують засвоєння інформації; ознайомити з минулим інституту та його науково-навчальною роботою, сприяти адаптації першокурсників до навчання в університеті; ознайомити з системою формування дослідників у галузі біотехнологічних дисциплін, сформувати уявлення щодо задач підготовки біотехнологів, головних положень біотехнології та основ професійної майстерності.

2 семестр

Хімія біоорганічна

«Хімія біоорганічна» – наука, що поєднує біологічну та органічну хімії і знайомить студентів з біологічними функціями органічних компонентів клітин і тканин живих організмів. Вивчає властивості й особливості багатьох органічних речовин, що входять до складу, або утворюються у тканинах організму. Тому, вивчаючи хімію біоорганічну, студент повинен звертати увагу на хімічну структуру та властивості білків, нуклеїнових кислот, ліпідів, вуглеводів, вітамінів та оцінити внесок динамічних аспектів ферментативного каталізу, структурних характеристик біологічних мембран у функціонування клітин і тканин.

3 семестр

Біохімія

Навчальна дисципліна «Біохімія» знайомить студентів із сучасними принципами синтезу, розпаду та взаємоперетворення основних макромолекул у тканинах організму (білків, ліпідів, вуглеводів та нуклеїнових кислот). Особлива увага приділена унікальним характеристикам кожного класу вищезазначених речовин, що роблять їх головними елементами у забезпеченні таких життєво важливих функцій як структурування всіх мембран клітин, ферментативний каталіз та передача й реалізація спадкової інформації. Надаються також поняття про енергетичне значення, сигнальні функції окремих представників кожного з класів речовин, про залучення їх у функціонування регуляторних систем клітини. В рамках дисципліни представлено сучасні уявлення щодо особливостей метаболічних перетворень вуглеводів, ліпідів та білків у нормі та при патології, з урахуванням молекулярно-біохімічних механізмів регуляції обміну речовин та біоенергетичних процесів.

Анатомія та фізіологія рослин

Дисципліна передбачає ознайомлення студентів з теоретичними та практичними аспектами анатомії та фізіології рослин, методами дослідження функціональної активності рослинних організмів.

4 семестр

Молекулярно-біологічні основи біотехнології

Навчальна дисципліна «Молекулярно-біологічні основи біотехнології» надає сучасні уявлення про молекулярні механізми загальних біологічних процесів. Розглядаються молекулярні механізми транскрипції, процесингу РНК, білкового синтезу, реплікації, репарації та рекомбінації ДНК. Основна увага приділяється структурним і динамічним властивостям макромолекул і макромолекулярних комплексів, які забезпечують здійснення біологічних функцій.

Основи біотехнології

Навчальна дисципліна «Основи біотехнології» вивчає можливості використання методів генної інженерії, біохімії, молекулярної біології тощо для отримання біологічних молекул чи трансгенних організмів із метою використання в різних галузях охорони здоров'я та екології: одержання та використання клітин мікроорганізмів, тварин і рослин, а також продуктів їх життєдіяльності: ферментів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків тощо.

Процеси і апарати біотехнологічних виробництв

Навчальна дисципліна «Процеси і апарати біотехнологічних виробництв» охоплює вивчення сучасних методів біології та біотехнології з метою ознайомити студентів з базовими поняттями та основними принципами біотехнологічного виробництва. У ході вивчення дисципліни наводиться чи демонструється практичне застосування і значення окремих методів в біотехнології.

5 семестр

Основи біотехнології

«Основи біотехнології» – це інтегральна галузь знань, що виникла на стику біологічних, хімічних і технічних наук. Це єдина дисципліна, що поєднує фундаментальну й прикладну науку з виробництвом. Завданням біотехнології є використання комплексу фундаментальних, прикладних наук та технічних засобів, спрямованих на одержання та використання клітин мікроорганізмів, тварин і рослин, а також продуктів їх життєдіяльності: ферментів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків та ін. Взаємодія біохімії, молекулярної біології, генетики, генної інженерії, мікробіології, хімії і хімічної технології в області проблемних питань біотехнології веде до створення нових біологічних агентів, вдосконалення керування біосинтезу, тощо. Біотехнологія саме та дисципліна, що сьогодні визначає науково-технічний прогрес. З розвитком біотехнології пов'язано вирішення глобальних проблем людства – ліквідація недостачі продовольства, енергії, мінеральних ресурсів, поліпшення стану охорони здоров'я й якості навколишнього середовища.

6 семестр

Інженерна і комп’ютерна графіка

Дисципліна передбачає вивчення теорії та практики розробки та оформлення графічної частини конструкторської документації щодо вузлів та установок біотехнологічного призначення. Розглянуто базові стандарти та норми, які регулюють створення конструкторської документації, основи приготування технічних креслеників з використанням традиційних графічних засобів, базові принципи використання програми AutoCAD для приготування складальних креслеників та креслеників деталей вузлів та установок. Детально висвітлено питання використання 3D-редактора SketchUp у конструкторських цілях.

7 семестр

Нормативне забезпечення біотехнологічних виробництв

Навчальна дисципліна покликана надати теоретичні знання та практичні навички з основ законодавства, аналізу та застосування вимог нормативних актів та положень нормативно-технічних документів (державні та галузеві стандарти, технічні умови, настанови тощо), що регулюють порядок проведення сертифікації продукції, атестації виробництва, вимоги до організації систем управління якістю на підприємствах, правила оформлення технічної документації та ведення технологічного процесу, базуючись на знаннях, одержаних під час практичної підготовки.

8 семестр

Основи проектування, економіка та організація біотехнологічних виробництв

Дисципліна «Основи проектування, економіка та організація біотехнологічних виробництв» охоплює теоретичні та практичні аспекти сучасних підходів до проектування біотехнологічних процесів та об’єктів різної складності, основи економічних процедур при біотехнологічній розробці технології та виробництві певного біотехнологічного продукту та принципів загальної організації біотехнологічних виробництв. Дисципліна допомагає формуванню у майбутніх спеціалістів-біотехнологів цілісного уявлення про функціонування біотехнологічного виробництва з точки зору створення конкурентоспроможної біотехнологічної продукції на сучасному ринку.

 

Освітній рівень «Магістр» ОП «Біотехнологія»

 

1 семестр

Геноміка

«Геноміка» охоплює вивчення геноміки як окремої та повноцінної дисципліни, що має безпосереднє відношення до сучасних методів отримання та аналізу рекомбінантних ДНК, клонування специфічних генів та використання клонованої ДНК, секвенування ДНК, ПЛР, картування геному, використання ДНК маркерів, геномних карт в генетичному аналізі, а також надає інформацію про фізичну організацію цілих геномів, функціональну геноміку, яка характеризує продукти генної експресії (протеом та ін.).

2 семестр

Імунобіотехнології

Навчальна дисципліна «Імунобіотехнології» охоплює вивчення основних напрямків, тенденцій розвитку та досягнень сучасної імунобіотехнології, покликана окреслити можливості практичного використання сучасних методів та методологічних прийомів досліджень, що проводяться в сфері імунобіотехнології з метою вирішення конкретних науково-практичних задач. Протягом курсу студенти набувають базових теоретичних та практичних навичок застосування імунологічних знань, досягнень сучасної біохімії та методів генної інженерії для створення цільової імунобіотехнологічної продукції: реагентів різного призначення для методів імунохімічного аналізу та діагностичних-тест систем, високоефективних вакцин нового покоління, специфічних препаратів імуномоделюючої терапії, тощо.

Молекулярні механізми внутрішньоклітинної регуляції та керування біосинтезом

Навчальна дисципліна «Молекулярні механізми внутрішньоклітинної регуляції та керування біосинтезом» присвячена висвітленню молекулярних механізмів складного багатостадійного процесу матричного синтезу білка та посттрансляційного формування функційно-активних білків. Знайомить здобувача освіти з молекулярно-біохімічними аспектами анаболізму вуглеводів, ліпідів та нуклеїнових кислот. В курсі опановуються основні закономірності і шляхи внутрішньоклітинної регуляції зазначених процесів. У ході вивчення дисципліни значна увага приділяється як фундаментальній складовій, так і практичному застосуванню процесів керування біосинтезом у біотехнологічній галузі науки.

Нанобіоструктурні технології

Навчальна дисципліна «Нанобіоструктурні технології» охоплює вивчення нанобіотехнології як окремої та повноцінної дисципліни, що має безпосереднє відношення до сучасних методів отримання та аналізу наноструктурних матеріалів та їх подальшого використання у біотехнології, біології та медицині.

 

Перелік вибіркових навчальних дисциплін, викладання, яких забезпечує кафедра біохімії

Успішне оволодіння компетентностями блоку дисциплін вільного вибору студента з оцінками не нижче ніж 75 балів додатково дає можливість отримати відповідну професійну кваліфікацію

 

Освітній рівень «Бакалавр» ОП «Біотехнологія»

 

5 семестр

Біотехнологія біологічно активних речовин

Навчальна дисципліна «Біотехнологія біологічно активних речовин» має на меті сформувати основні знання щодо хімічної будови та синтезу біологічно активних речовин, їхніх активних форм та функцій в організмі людини; навчити працювати в лабораторії для оволодіння навичками та вміннями виконувати експериментальні дослідження, проводити аналіз цільових продуктів біотехнологічного виробництва біологічно активних продуктів.

Методи білкової хімії

Дисципліна «Методи білкової хімії» охоплює теоретичні та практичні аспекти методів та підходів до вивчення структури та функцій білкових молекул. В рамках курсу розглядаються методи очистки, аналізу та характеристики білкових молекул різного походження та структурних особливостей. Докладно розглядається методологія проведення комплексних аналітичних процедур, спрямованих на виявлення патологічно модифікованих білкових молекул різної структури за появи патологічного процесу в організмі за розвитку захворювань різної етіології.

Методи очистки білків та пептидів

Навчальна дисципліна дає теоретичні уявлення студентам про повний спектр методів очищення цільових білків, як на лабораторному рівні так і на рівні пілотного проекту та великомасштабного підприємства. На лабораторних заняттях студенти набувають практичних навичок у фракціонуванні суміші білкових молекул за допомогою методів висолювання, екстрагування, хроматографії та супутніх методів. Приділяється увага розробці комплексної стратегії очищення цільових білків, оптимізації технологічного процесу з метою отримання максимального виходу цільового білка високої чистоти за мінімальної кількості стадії очистки.

Основи препаративної хроматографії білків та пептидів

Дисципліна «Основи препаративної хроматографії білків та пептидів» охоплює теоретичні та практичні аспекти методів хроматографічного розділення та аналізу білкових молекул різного походження та структури. Вивчаються особливості проведення кожного з видів препаративної хроматографії білків та пептидів та можливості кожного з цих процесів з точки зору біотехнології білкових продуктів. Докладно розглядається методологія проведення хроматографії білків та пептидів, що є основою біотехнологічного процесу отримання цільового продукту, основою якого є білкова чи пептидна молекула з заданими властивостями.

6 семестр

Методологія біотехнологічних досліджень

Дисципліна «Методологія біотехнологічних досліджень» охоплює теоретичні та практичні аспекти методів та технологічних процедур, які застосовуються в сучасному біотехнологічному сегменті життєдіяльності людини та дозволяють проводити розробку технологій біотехнологічних процесів на світовому рівні. Докладно розглядається методологія комплексного підходу до використання методів та прийомів в ході розробку біотехнологічного продукту з заданими властивостями. Дисципліна допомагає формуванню у майбутніх спеціалістів-біотехнологів наукового світогляду о наукових основах новітніх біотехнологій, що засновані на використання останніх досягнень в області біології, хімії та технологічних дисциплін.

Імуноаналіз в біотехнології

Дисципліна «Імуноаналіз в біотехнології» охоплює теоретичні та практичні аспекти імуноаналізу, що можуть використовуватися в біотехнологічній галузі та можуть слугувати методами контролю якості продукції, що виробляється чи бути самими об’єктами біотехнологічної розробки та виробництва для отримання принципово нових тест-систем для детекції різноманітних біологічних об’єктів. Докладно розглядається методологія проведення імуноаналізу та реагенти, складові компоненти усіх видів імуноаналізу, що використовуються в біотехнологічному секторів на даний час.

7 семестр

Пілотні біотехнологічні проекти

Дисципліна «Пілотні біотехнологічні проекти» охоплює вивчення ключових закономірностей в розробці біотехнологічного проекту, підрахунку його економічної складової, оцінці ризиків впровадження біотехнологічного проекту, прорахунків усіх стадій пілотного проекту, їх особливостей та потенційних ризиків неможливості доведення пілотного проекту до його завершення та написання бізнес-плану на основі якого можливе впровадження розробленої технології в виробництво та вихід на біотехнологічних ринок.

Біобезпека в біотехнології

Біобезпека та біозахист – це відносно нові області знань, основне завдання яких убезпечити населення від біологічних загроз різного походження. Залежно від сфери застосування, терміни біобезпека та біозахист тлумачаться по-різному. У межах цієї навчальної дисципліни розглядатимуться в основному лабораторні біобезпека ті біозахист, основна мета яких захистити дослідника від небезпечних біологічних матеріалів, з якими працює. Крім того, як елемент формування культури біобезпеки та біозахисту, також буде розглянута біоетика, зокрема поняття відповідальності вченого. Біобезпека та біозахист дає змогу не тільки знизити ризики під час досліджень та захистити працівника, а й попередити навмисне чи ненавмисне використання результатів дослідження для заподіяння шкоди.

Основи клонування клітин

Навчальна дисципліна має на меті сформувати основні знання щодо клонування клітин в культурі, відбір клітин за біохімічними, морфологічними та функціональними ознаками як біотехнологічних «фабрик» для отримання біологічно активних речовин, надати уявлення про сучасні підходи до молекулярно-генетичного клонування клітин.

Основи біотехнології культивування клітин

Навчальна дисципліна «Основи біотехнології культивування клітин» вивчає фундаментальні аспекти функціонування клітин еукаріот в умовах їх культивування поза організмом та характеристику напрямків практичного застосування клітинних технологій в біотехнології, молекулярній біології, біохімії та інших галузях біомедичних досліджень.

Молекулярні основи дії ферментів

Дисципліна «Молекулярні основи дії ферментів» охоплює вивчення біохімічних і молекулярних механізмів каталізу, сучасних теорій взаємодії фермент-субстрат, взаємозв’язку між будовою активних центрів ферментів та їх каталітичною активністю, біохімічних механізмів регуляції функціонування ензимів. Вивчаються особливості функціонування ферментів, узагальнюються сучасні дані щодо їх структури, розглядаються механізми регуляції ензиматичної активності. Приділяється увага прикладним аспектам застосування ферментів для розробки нових препаратів, спрямованих на корекцію численних порушень внутрішньоклітинних біохімічних процесів.

 

Освітній рівень «Магістр» ОП «Біотехнологія»

 

3 семестр

Механізми молекулярного впізнавання. Дослідження за допомогою докінгу

Навчальна дисципліни направлення на набуття навичок аналізу можливих шаблонів зв'язування органічних сполук з їх білками-мішенями, виділення взаємодії, критичних для утворення комплексу білок-ліганд, уміння пропонувати можливі модифікації структур органічних сполук для підвищення/пониження міцності зазначених комплексів, підбирати метод докінгу і ранжувати з'єднання відповідно за скоринг-функцією; формує уміння працювати з структурами біополімерів та навички обробляти результати роботи докінгових програм, виділяючи ключові взаємодії в моделі сайту зв’язування.

Молекулярне моделювання нових лікарських препаратів

Навчальна дисципліна «Молекулярне моделювання нових лікарських препаратів» покликана підготувати студентів до науково-дослідницької діяльності, пов'язаної зі створенням лікарських препаратів, в першу чергу, з використанням засобів хемо- і біоінформатики, молекулярного моделювання. Завданнями вивчення дисципліни є формування уявлення про те, яким чином відбувається дизайн лікарських препаратів, які ідеї лежать в основі технології створення нових препаратів, які вимоги пред'являються до сучасних лікарських препаратів, які теоретичні підходи і як використовуються для створення нових лікарських препаратів, який типовий алгоритм віртуального скринінгу при створення лікарських препаратів.

Пілотні проекти в біотехнології

Дисципліна «Пілотні біотехнологічні проекти» присвячена вивченню ключових закономірностей в розробці біотехнологічного проекту, підрахунку його економічної складової, оцінці ризиків впровадження біотехнологічного проекту, прорахунків усіх стадій пілотного проекту, їх особливостей та потенційних ризиків неможливості доведення пілотного проекту до його завершення та написання бізнес-плану на основі якого можливе впровадження розробленої технології в виробництво та вихід на біотехнологічних ринок.

Проектуванні пілотних виробництв в біотехнології

Дисципліна охоплює теоретичні та практичні аспекти сучасних підходів до проектування біотехнологічних пілотних виробництв різної складності. Розглядаються усі аспекти створення конкурентоспроможного пілотного виробництва цільових біотехнологічних продуктів різного складу та призначення. Дисципліна допомагає формуванню у майбутніх спеціалістів-біотехнологів цілісного уявлення про функціонування біотехнологічного виробництва з точки зору створення конкурентоспроможної біотехнологічної продукції на сучасному ринку.

Біоенергетичні основи біотехнологічних процесів

Навчальна дисципліна «Біоенергетичні основи біотехнологічних процесів» охоплює вивчення сучасних методів біотехнології та біології з метою ознайомлення студентів з базовими поняттями та основними принципами біотехнологічного виробництва. У ході вивчення дисципліни засвоюється практичне застосування методів для розрахунку певних етапів в біотехнології.