Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 74.25 Horas de Tutorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.5
Lenguas de uso Castellano, Gallego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Química
Áreas: Ingeniería Química
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | (Si)
Esta materia está pensada para desarrollar los principios de ingeniería química y biológica tratados en cursos anteriores, proporcionando un conocimiento más profundo de los procesos bioquímicos y de la industria biotecnológica.
La materia incluirá clases en las que se introducirán biosistemas y bioprocesos y se desarrollará una estrategia hacia su análisis ingenieril. Son necesarios conocimientos previos de cálculo y de ingeniería química.
Se desarrollarán los contenidos que figuran en la memoria de Grado de Ingeniería Química:
“Biotecnología e ingeniería bioquímica. Biología de las células y de los microorganismos de interés industrial. Tipos de enzimas y microorganismos. Cinética microbiana y enzimática. Nociones básicas de diseño y análisis de reactores biológicos. Transporte de materia, transmisión de calor y aplicación de balances en sistemas microbianos. Esterilización. Procesos biotecnológicos.”
El desarrollo de la asignatura se estructura en siete temas:
Tema 1. Introducción a la Biotecnología y a la Ingeniería Bioquímica
Biotecnología e Ingeniería Bioquímica. Definiciones básicas. Aplicaciones. Descripción de procesos industriales.
Tema 2. Fundamentos microbiológicos y bioquímicos
Ubicación de los microorganismos en la Biología. Concepto de célula y tipos de organización celular. Célula procariota. Morfología y estructura básica. Célula eucariota básica. Características estructurales (mitocondrias, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas, núcleo, membrana plasmática). Ingeniería Genética. Clonación. Formación de ADN recombinante. Productos biotecnológicos obtenidos por Ingeniería Genética.
Tema 3. Cinética encimática
Características y tipos de encimas. Cinética encimática. Ecuación de Michaelis-Menten. Inhibición encimática. Modificación de la actividad encimática. Encimas inmovilizadas. Aplicaciones de encimas.
Tema 4. Cinética microbiana
Cultivos celulares. Crecimiento de microorganismos. Factores medioambientales. Clasificación y modelos de crecimiento microbiano. Ecuación de Monod. Inhibición. Inmovilización.
Tema 5. Diseño de biorreactores
Conceptos básicos a considerar en el diseño de un biorreactor. Balances de materia y energía. Reactores de tanque agitado: operación en discontinuo, semicontinuo y continuo. Reactores de flujo en pistón. Aeración. Agitación. Esterilización.
Tema 6. Biorreactores no convencionales
Descripción de las características y operación de los principales biorreactores no convencionales: lecho fijo, lecho fluidizado, air-lift, reactores de membrana, fotobiorreactores, biorreactores bifásicos...
Tema 7. Procesos de separación en bioprocesos
Características generales. Eliminación de biomasa. Disrupción celular. Técnicas basadas en membranas. Extracción. Adsorción. Cromatografía. Otras técnicas de separación y purificación. Consideraciones generales sobre las secuencias de separación.
Bibliografía básica
Gòdia Casablancas, F.; López Santín, J. Ingeniería Bioquímica. Ed. Síntesis, 1998. ISBN 84-7738-611-0. Signatura: A160 1; 160 1.
Bailey, J.E.; Ollis, D.F. Biochemical engineering fundamentals, 2nd ed. McGraw-Hill, 1986. ISBN 0-07-003212-2. Signatura: 160 22.
Bibliografía complementaria
Díaz, M. Ingeniería de bioprocesos. Paraninfo, 2012. ISBN: 9788428381239. Signatura: 160 24.
Atkinson, B.; Mavituna, F. Biochemical engineering and biotechnology handbook. Nature Press, 1985. ISBN 0-333-33274-1. Signatura: 160 14.
Aiba, S.; Humphrey, A.E.; Millis, N.F. Biochemical engineering, 2nd ed. Academic Press, 1973. ISBN:0-12-045052-6. Signatura: 160 15.
Najafpour, G. Biochemical Engineering and Biotechnology, 2nd ed. Elsevier, 2015. ISBN: 9780444633774.
Competencias específicas:
(CQ.1.2) Conocimientos sobre biotecnología.
(CQ.1.4) Ingeniería de la reacción química.
(CQ.2.1) Capacidad para el análisis y diseño de procesos y productos.
Competencias generales:
(CG.3) Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y los dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
(CG.4) Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería química industrial.
Competencias transversales:
(CT.3) Comunicación oral y escrita en lenguas propias y alguna extranjera.
(CT.6) Resolución de problemas.
(CT.8) Trabajo en equipo.
(CT.11) Capacidad para comunicarse con expertos de otras áreas.
(CT.19) Aprendizaje autónomo.
En relación a las competencias CQ.1.2, CG.3 y CG.4, se promoverá la cultura de seguridad, mediante el análisis de aspectos relacionados, como por ejemplo esterilización, riesgos biológicos...
En los apartados de Metodología de la enseñanza y de Sistema de evaluación se indica a qué tarea se asocian las diferentes competencias de la asignatura y cómo se evalúan.
La enseñanza de los contenidos teóricos se realizará mediante clases de magistrales donde se explicarán y fundamentarán dichos contenidos. El profesorado hará pública, con la aplicación informática disponible en la Universidad -Campus Virtual-, la información correspondiente a los temas que se desarrollarán a lo largo del curso. En estas clases se intercalarán y suscitarán diversas preguntas relativas al temario para conseguir una discusión conjunta, con el fin último de promover el aprendizaje y su participación activa en clase.
Las clases de seminario consistirán en la resolución de problemas, algunos de los cuales serán resueltos por los propios estudiantes. En estas clases se establecerá un diálogo con los estudiantes en relación a varios aspectos teóricos y prácticos, para maximizar el aprendizaje por parte del estudiante. La hoja de cálculo usada para la resolución de problemas será principalmente Excel. De esta manera se desarrollarán las competencias CQ.1.2, CQ.1.4, CQ.2.1, CG.3, CG.4, CT.6 y CT.19.
Los alumnos tendrán que desarrollar un trabajo en grupo en las tutorías de grupo, con exposición posterior. De este modo se cubrirían las competencias CG.3, CT.3 y CT.8.
Se realizará una visita técnica, sujeta a disponibilidad presupuestaria y a las circunstancias vigentes en materia de salud pública, a una empresa que tenga un proceso atractivo y relacionado con los contenidos de la materia. Se buscará que esta visita se coordine con la asignatura de "Transferencia de Materia". Esta actividad pretende, entre otras, desarrollar específicamente la competencia CT.11.
En el caso de desarrollarse el curso en un escenario de normalidad adaptada (escenario 1), todas las actividades serán presenciales. En el caso de que se aplique un escenario de distanciamiento con restricciones parciales a la presencialidad física (escenario 2), las clases expositivas y las tutorías de grupo pasarán a realizarse de manera telemática y síncrona a través de la herramienta MS-Teams, y la visita técnica no se realizará. En el caso de que se produzca un cierre de las instalaciones docentes (escenario 3), la visita técnica no se realizará y todas las actividades restantes se desarrollarán de forma telemática (MS-Teams para actividades síncronas y Moodle para actividades asíncronas).
Se efectuará una evaluación continua del proceso de aprendizaje, por medio del encargo de diferentes tareas, que podrán ser presentaciones orales/escritas de algún tema, la resolución de problemas, trabajo en equipo, cuestionarios, etc. (CQ.1.2, CQ.1.4, CQ.2.1, CG.3, CG.4, CT.6, CT.19); incluidos el trabajo de la tutoría de grupo (CQ.1.2, CQ.1.4, CQ.2.1, CG.3, CG.4, CT.3, CT.8, CT.11, CT.19) y la visita técnica (CT.11) en el caso de que esta pueda llevarse a cabo. Esta evaluación continua será la base para una primera nota, que contará el 40 % de la calificación final: un 15 % la tutoría de grupo y un 25 % el resto. Al final de las clases se hará un examen teórico-práctico (CQ.1.2, CQ.1.4, CQ.2.1, CG.3, CG.4, CT.3, CT.6), que contará el 60 % de la calificación final, incluyendo cuestiones teóricas y resolución de problemas (20 % y 40 % de la calificación final, respectivamente). Para superar la asignatura se necesitará una calificación global mínima de 5,0 puntos y un mínimo de 3,5 sobre 10 en el examen.
En caso de no superar la materia en la primera oportunidad se guardará la nota de la evaluación continua (incluida la tutoría de grupo) para la segunda oportunidad, repitiendo el alumno únicamente el examen. Igualmente, para superar la materia en esta oportunidad será necesaria una calificación global mínima de 5,0 puntos y un mínimo de 3,5 sobre 10 en el examen. No se guardarán calificaciones parciales entre convocatorias.
Recibirá la calificación de "no presentado" aquel alumnado que participe en menos de tres de las actividades propuestas de la evaluación continua.
El sistema de evaluación será el mismo independientemente del escenario en el que se desarrolle el curso (modalidad presencial o virtual), con la única diferencia de que las actividades de evaluación se realizarán, según establezcan las autoridades competentes, o bien presencialmente en el aula o bien en remoto mediante los medios telemáticos disponibles en la USC.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo establecido en la "Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones".
La asignatura consta de 4,5 ECTS. Esto quiere decir que la carga de trabajo para el alumno será 4,5 x 25 = 112,5 h. El desglose de horas para cada una de las actividades implicadas en la asignatura se lleva a cabo como sigue:
Actividad.....................Horas aula...Horas no presenciales...ECTS
Clases magistrales.............28,0.................34,0..................2,5
Seminarios........................9,0..................11,0..................0,8
Tutorías grupo...................1,0...................4,0..................0,2
SUBTOTAL.......................38,0..................49,0.................3,5
Tutorías individualizadas......1,0....................2,0..................0,1
Examen y revisión..............5,0...................17,5.................0,9
TOTAL............................44,0..................68,5.................4,5
Se recomienda que los estudiantes cursen simultáneamente o ya hayan cursado la asignatura Ingeniería de la Reacción Química, así como que hayan cursado y superado la asignatura Fundamentos de Procesos Químicos.
Habrá dos grupos para esta asignatura, impartiéndose en diferentes idiomas: uno en gallego y el otro en inglés.
Aquel alumnado que desee obtener información adicional sobre cuestiones relacionadas con la organización docente y de investigación del centro puede consultar las páginas web del Departamento de Ingeniería Química (direcciones de correo electrónico, despachos y teléfonos del profesorado del Departamento; actividades de investigación realizadas) y de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (descripción de la titulación, organización del centro, horarios de clases de teoría y laboratorio, organización de grupos de prácticas y calendario de exámenes, formularios administrativos) en la web de la USC: http://www.usc.gal
Debe hacerse uso de la mascarilla durante el tiempo de permanencia del alumnado en el Centro. Síganse escrupulosamente todas las indicaciones de las autoridades sanitarias y de la propia USC para la protección de la salud frente a la COVID-19. Úsese máscara, aplíquese hidrogel o lávense las manos con agua y jabón siguiendo las indicaciones y cuando sea posible auméntese la distancia con el resto de los compañeiros y profesor en el aula.
En el caso de docencia telemática, será necesario disponer de un ordenador con micrófono y cámara para la realización de las actividades telemáticas que se programen a lo largo del curso.
PLAN DE CONTINGENCIA:
* Metodología:
Plan de contingencia para actividades docentes en remoto (escenarios 2 o 3):
Las clases expositivas en escenario 2, y tanto las expositivas como las interactivas en escenario 3, se realizarán de forma síncrona y siempre según el horario establecido por el centro, a través de los diferentes medios telemáticos disponibles en la USC. Las tutorías individualizadas se realizarán a través del foro de la Aula Virtual de la asignatura (Moodle), de videollamada de MS-Teams o por correo electrónico. La visita técnica no se realizará.
* Sistema de evaluación:
El sistema de evaluación será el mismo independentemente del escenario, con la única diferencia de que las actividades de evaluación se realizarán, según establezcan las autoridades competentes, o bien presencialmente en el aula o bien en remoto mediante los medios telemáticos disponibles en la USC.
Maria Angeles Val Del Rio
- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Correo electrónico
- mangeles.val [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Ayudante Doctor LOU
Óscar Rodríguez Figueiras
- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816704
- Correo electrónico
- oscar.rodriguez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doctor
Hector Rodriguez Martinez
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816804
- Correo electrónico
- hector.rodriguez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doctor