Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
DISEÑO DE BIORREACTORES
Código:
13339
Tipología:
OPTATIVA
Créditos ECTS:
4.5
Grado:
341 - GRADO EN BIOQUÍMICA
Curso académico:
2021-22
Centro:
501 - FACULTAD DE CC. AMBIENTALES Y BIOQUÍMICA (TO)
Grupo(s):
40 
Curso:
4
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
S
Página web:
Bilingüe:
N
Profesor: RAFAEL CAMARILLO BLAS - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini/0.10
INGENIERÍA QUÍMICA
5414
rafael.camarillo@uclm.es
Cita previa por mail

Profesor: FABIOLA MARTINEZ NAVARRO - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini/0.8
INGENIERÍA QUÍMICA
5446
fabiola.martinez@uclm.es
Cita previa por mail

2. REQUISITOS PREVIOS
No se han establecido.
3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

La “Biotecnología” se puede considerar como la "aplicación de principios de la ciencia y la ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios". La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de la salud, la agricultura, los plásticos biodegradables, los biocombustibles y la biorremediación.

La Ingeniería Bioquímica se encarga de sentar los fundamentos científico-técnicos de la ingeniería que se necesitan para comprender el diseño y operación de las diferentes instalaciones industriales donde intervengan agentes biológicos, siendo los más importantes los biorreactores. 

La asignatura “Diseño de biorreactores” se centra en el estudio de los fundamentos y equipos donde se llevan a cabo las reacciones bioquímicas y enzimáticas. En ella se hace una descripción de los diferentes tipos de reactores según su aplicación, introduciendo las claves del diseño de los mismos, y se estudia el cambio de escala de laboratorio a industrial.

Dentro del plan de estudios, la asignatura “Diseño de Biorreactores” se apoya en los contenidos estudiados en la asignatura “Ingeniería Bioquímica”, y requiere conocimientos de física, química, matemáticas y bioquímica, adquiridos en asignaturas básicas. Asimismo, el diseño de biorreactores complementa los contenidos abordados en otras asignaturas de 4º curso, como puede ser “Bioeconomía y gestión de empresas”.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
E01 Expresarse correctamente con términos biológicos, físicos, químicos matemáticos e informáticos básicos.
E13 Manejar correctamente distintas herramientas informáticas para realizar cálculos numéricos, análisis de errores y estadísticos y representar los datos experimentales.
E15 Saber determinar experimentalmente las concentraciones de metabolitos, los parámetros cinéticos, termodinámicos y coeficientes de control de las reacciones del metabolismo intermediario.
E21 Comprender los principios químicos y termodinámicos de la biocatálisis y el papel de las enzimas y otros biocatalizadores en el funcionamiento de las células y organismos.
G02 Saber aplicar los conocimientos de Bioquímica y Biología Molecular a la práctica profesional y poseer las competencias y habilidades intelectuales necesarias para dicha práctica, incluyendo capacidad de gestión de la información, análisis y síntesis, resolución de problemas, organización y planificación y generación de nuevas ideas.
G04 Saber transmitir información, ideas, problemas y soluciones en el ámbito de la Bioquímica y Biología Molecular a un público tanto especializado como no especializado.
G05 Desarrollar aquellas estrategias y habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en el área de Bioquímica y Biología Molecular y otras áreas afines con un alto grado de autonomía.
T02 Conocimiento a nivel de usuario de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).
T03 Una correcta comunicación oral y escrita.
T06 Capacidad de diseño, análisis y síntesis.
T10 Capacidad de autoaprendizaje y de obtener y gestionar información bibliográfica, incluyendo recursos en Internet.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
En el perfil profesional "biotecnología" se orienta al estudiante a la actividad profesional en el ámbito empresarial y farmaceútico; además adquiere competencias para desempeñar una actividad profesional en el ámbito de la docencia y la investigación.
Resultados adicionales
Descripción
También se trabajan otras competencias que no aparecen en el Verifica: E2 (Trabajar de forma adecuada y motivado por la calidad en un laboratorio químico, biológico y bioquímico, incluyendo, seguridad, manipulación y eliminación de residuos y llevando registro anotado de actividades) y E3 (Entender y saber explicar las bases físicas y químicas de los procesos bioquímicos y de las técnicas utilizadas para investigarlos). Esto se hace sobre todo en las actividades prácticas y en la visita técnica.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA:
Que el alumno sea capaz de distinguir los principales tipos de biorreactores y las particularidades de cada uno.
Que sea capaz de diferenciar los tipos de reactores bioquímicos y enzimáticos más utilizados y realizar cálculos básicos de dimensionamiento de los mismos.
Que sea capaz de proponer los sistemas de instrumentación y sistemas de control necesarios para llevar a cabo biorreacciones industriales de forma automatizada y controlada.
Que sea capaz de abordar el cambio de escala de laboratorio a escala industrial en biorreacciones.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Introducción al diseño de biorreactores
  • Tema 2: Reactores bioquímicos
  • Tema 3: Reactores enzimáticos
  • Tema 4: Instrumentación de biorreactores
  • Tema 5: Control de biorreactores
  • Tema 6: Cambio de escala de biorreactores
  • Tema 7: Prácticas de laboratorio y visita técnica
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral E21 0.7 17.5 S N Lecciones magistrales participativas (en las que se propondrán preguntas mediante Turning point). No recuperable en la convocatoria de especial finalización
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas E01 T06 0.38 9.5 N N Resolución de problemas y ejercicios en clase
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Prácticas E13 E15 E21 T02 0.6 15 S S Realización de prácticas de laboratorio y tratamiento de los resultados. Visita a una instalación industrial (si las condiciones sanitarias lo permiten). Se trata de una actividad NO RECUPERABLE
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] Trabajo en grupo E13 G04 T02 T03 T06 T10 0.6 15 S S Será OBLIGATORIA la entrega de una memoria de prácticas por grupo
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación G04 T06 0.06 1.5 S S Prueba final de la asignatura que constará de problemas
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación E01 G04 T03 0.06 1.5 S S Prueba final de la asignatura que constará de teoría
Otra actividad no presencial [AUTÓNOMA] Estudio de casos E13 G02 G04 T02 T10 0.2 5 S N Entrega de problemas propuestos por los profesores. Realización de tareas (visualización de vídeos o materiales) propuestas por los profesores a través de CAMPUS VIRTUAL. No recuperable en la convocatoria de especial finalización
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Autoaprendizaje G02 G05 T10 1.9 47.5 N N Preparación de las pruebas de teoría y problemas
Total: 4.5 112.5
Créditos totales de trabajo presencial: 1.8 Horas totales de trabajo presencial: 45
Créditos totales de trabajo autónomo: 2.7 Horas totales de trabajo autónomo: 67.5

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Prueba final 35.00% 42.00% Será necesaria una nota mínima de un 4,0 en el examen de teoría para optar a hacer media con las actividades restantes. Recuperable en las convocatorias extraordinarias y de especial finalización
Realización de prácticas en laboratorio 5.00% 5.00% Se calificará la actitud en el laboratorio, siendo la nota mínima para la superación de las prácticas un 4,0 en esta parte. ASISTENCIA OBLIGATORIA NO RECUPERABLE a las prácticas y a la visita (si las condiciones sanitarias permiten realizar la visita técnica).
Otro sistema de evaluación 7.00% 0.00% Se evaluarán los problemas propuestos y la respuesta a las tareas planteadas. No es necesaria nota mínima. No es recuperable en la convocatoria de especial finalización
Otro sistema de evaluación 3.00% 0.00% Respuesta de preguntas en clase mediante TURNING POINT. No tiene nota mínima. No es recuperable en la convocatoria de especial finalización
Elaboración de memorias de prácticas 20.00% 20.00% Será necesaria una nota mínima de 4,0 en la memoria de
prácticas para poder aprobar el laboratorio. En caso de
obtener una nota inferior se podrá aprobar esta parte mediante
un examen
Prueba final 30.00% 33.00% Será necesaria una nota mínima de un 4,0 en el examen de problemas para optar a hacer media con las actividades restantes
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 6 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 13.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    La calificación de cada actividad será numérica de 0 a 10.
    En todos los casos será OBLIGATORIA la realización de las prácticas de laboratorio y la entrega de una memoria de los trabajos realizados en ellas, así como la asistencia a la visita técnica (si las condiciones sanitarias lo permiten). La nota de prácticas constará de una nota de actitud en el laboratorio (5 %) y una correspondiente a la memoria (20 %).
    La nota de la asignatura se calculará teniendo en cuenta la calificación obtenida en las pruebas finales (35 + 30 %), en prácticas (25%), la resolución de tareas y problemas (7%) y la respuesta a preguntas en clase (3%).
    Nota mínima en actividades obligatorias:
    -Pruebas finales: nota mínima de 4,0 en cada examen (de teoría y problemas)
    -Prácticas: imprescindible asistencia y nota superior a 4,0 en actitud y memoria de prácticas
    Para superar la asignatura será necesario obtener un 5,0 en la nota global al tener en cuenta las notas de todas las actividades.
  • Evaluación no continua:
    La calificación de cada actividad será numérica de 0 a 10.
    En todos los casos será obligatoria la realización de las prácticas de laboratorio y la entrega de una memoria de los trabajos realizados en ellas, así como la asistencia a la visita técnica (si las condiciones sanitarias lo permiten). La nota de prácticas constará de una nota de actitud en el laboratorio (5 %) y una correspondiente a la memoria (20 %).
    La nota de la asignatura se calculará teniendo en cuenta la calificación obtenida en las pruebas finales de teoría (42 %) y problemas (33 %) y en prácticas (25%).
    Nota mínima:
    -Pruebas finales: nota mínima de 4,0 en cada prueba final (de teoría y problemas)
    -Prácticas: imprescindible asistencia y nota superior a 4,0 en actitud y memoria de prácticas
    Para superar la asignatura será necesario obtener un 5,0 en la nota global al tener en cuenta las notas de todas las actividades.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
La calificación de cada actividad será numérica de 0 a 10.
EVALUACIÓN CONTINUA: se realizarán dos pruebas finales extraordinarias, de teoría y de problemas, cuyo valor en la calificación será de 35 y 30 %, respectivamente. Para superar las pruebas será necesario obtener una nota mínima de 4 en cada prueba.
En caso de no haber superado la nota de 4,0 en la elaboración de la memoria de prácticas en la convocatoria ordinaria, se evaluará esta actividad mediante un examen.
En caso de no haber superado la nota de 4,0 en la resolución de tareas y problemas (7 %) y/o en las preguntas de clase (3 %) en la convocatoria ordinaria, se podrán recuperar estas actividades mediante un examen.
La nota de la asignatura se calculará teniendo en cuenta las calificaciones de prácticas (25 %) y la resolución de tareas y problemas (7 %) así como preguntas de clase (3 %), siempre y cuando se hayan superado las prácticas (en la convocatoria ordinaria o extraordinaria) y las pruebas finales extraordinarias.
Para superar la asignatura será necesario obtener un 5,0 en la nota global al tener en cuenta las notas de todas las actividades.
EVALUACIÓN NO CONTINUA: se realizarán dos pruebas finales extraordinarias, de teoría y de problemas, cuyo valor en la calificación será de 35 y 30 %, respectivamente. Será necesario obtener una nota mínima de 4,0 en cada una de las pruebas (Teoría y Problemas).
En caso de no haber superado la nota de 4,0 en la elaboración de la memoria de prácticas en la convocatoria ordinaria, se evaluará esta actividad mediante un examen.
La nota de la asignatura se calculará teniendo en cuenta las calificaciones de prácticas (25 %), siempre y cuando se hayan superado las prácticas (en la convocatoria ordinaria o extraordinaria) y la prueba final extraordinaria.
Para superar la asignatura será necesario obtener un 5,0 en la nota global al tener en cuenta las notas de todas las actividades.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
En la convocatoria especial de finalización se realizarán dos pruebas de finalización, teoría y problemas, cuyo valor en la calificación será de 35 y 30 %, respectivamente. Para superar la prueba será necesario obtener una nota mínima de 4,0 en cada una de las pruebas (Teoría y Problemas).
La nota de la asignatura se calculará teniendo en cuenta las calificaciones de prácticas (25%) obtenidas durante el curso anterior, siempre y cuando se hayan superado las prácticas (en la convocatoria ordinaria o extraordinaria) y las pruebas de finalización.
Para superar la asignatura será necesario obtener un 5,0 en la nota global al tener en cuenta las notas de todas las actividades.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Prueba final [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] 52.5

Tema 1 (de 7): Introducción al diseño de biorreactores
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3

Tema 2 (de 7): Reactores bioquímicos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 5

Tema 3 (de 7): Reactores enzimáticos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3

Tema 4 (de 7): Instrumentación de biorreactores
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 4.5
Otra actividad no presencial [AUTÓNOMA][Estudio de casos] 1

Tema 5 (de 7): Control de biorreactores
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2.5

Tema 6 (de 7): Cambio de escala de biorreactores
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Otra actividad no presencial [AUTÓNOMA][Estudio de casos] 1

Tema 7 (de 7): Prácticas de laboratorio y visita técnica
Actividades formativas Horas
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 15
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 15

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
Atkinson, B. Reactores bioquímicos Reverté 84-291-7009-X 1986 Ficha de la biblioteca
Carl-Fredrik Mandenius Bioreactors: Design, Operation and Novel Applications Weinheim, Germany Wiley-VCH 978-3-527-33768-2 2016 https://books.google.es/books?id=ERyACgAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=Bioreactors:+Design,+Operation+and+Novel+Applications&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=Bioreactors%3A%20Design%2C%20Operation%20and%20Novel%20Applications&f=false Ficha de la biblioteca
Casablancas, G. Ingeniería bioquímica Síntesis 84-7738-611-0 1998 Ficha de la biblioteca
J. Bayo, S. Moreno Diseño de biorreactores y enzimología Murcia 84-7684-559-2 2010  



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