İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Enzim Kinetiği Course Name Enzyme Kinetics Kodu (Code) KMM512 Yarıyılı (Semester) Bahar Spring Bölüm / Program (Department/Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) 3.0 7.5 Yüksek Lisans M.Sc. Kimya Mühendisliği/Kimya Mühendisliği Chemical Engineering/Chemical Engineering Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Enzimler ve yapısı, biyotermodinamik, Enzim kinetiği; Michealis-Menten, Lineweaver-Burk ve Eadie-Hofstee eşitlikleri, sıcaklık ve ph etkisi, inhibisyon, yarışan-yarışmayan-sınırlı yarışan inhibitörler, substrat ve ürün inhibisyonu, aktivasyon, sigmoid kinetiği ve allosterik enzimler, Immobilization; immobilize enzimler, immobilizasyon yöntemleri ve uygulamaları, Mikroorganizmalarda üreme (Monod) kinetiği; Sıcaklık ve ph etkisi, inhibisyon, aktivasyon, üreme verimi ve yaşam faktörü, Biyoreaktörler ve sınıflandırılması, fermentörler, Biyoreaktöerlerde ölçüm parametreleri Structure of enzymes, bioenergetic, Kinetics of enzyme; Equations of Michealis Menten, Lineweaver-Burk ve Eadie-Hofstee, effects of temperature and ph, inhibition, competitive, noncompetitive-uncompetitive inhibitors, inhibition of substrat and product, activation, sigmoid kinetics and allosteric enzymes, İmmobilization; immobilized enzeyms, methods and applications, Microbial growth kinetics; effects of temperature and ph, inhibition, activation, growth yield, Bioreactors and classification, fermentors, Measurment parameters of bioreactors. 1. Öğrencilerin enzimler ve enzim uygulamaları konusunda bilgilenmelerini sağlamak. 2. Öğrencilerin tek ve çok substratlı enzim katalizli reaksiyonların kinetiğini analiz edebilmelerini sağlamak. 3. Mikrobiyal kinetik ve biyoreaktörler konusunda öğrencileri bilgilendirmek. 1. To provide information on enzyme and enzyme applications. 2. To train students to analyse rate data of single or two/multi substrate enzymecatalysed reaction. 3. To provide information microbial growth kinetics and bioreactors. Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar. 1.Enzimler ve enzim uygulamaları konusunda bilgileneceklerdir. 2.Tek ve çok substratlı enzim katalizli reksiyonların hız ifedelerini türeterek kinetik analiz yapabileceklerdir. 3.Bikrobiyal büyümede kinetik analiz yapabileceklerdir. 4.Biyoreaktörleri dizayn edebileceklerdir. 5.Bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleyerek kendini sürekli yenileme becerilerini geliştireceklerdir M.Sc. students who successfully pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects. 1.Demonstrate knowledge of the enzyme and enzyme applications. 2.Analyze kinetic data and determine the rate expression for single or two/multi substrate enzyme-catalysed reaction. 3.Analyze kinetic data on microbial growth. 4.Carry out desing calculations for bioreactors. 5.Reach information to follow the latest development in science and technology.
Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 1.Segel H.I., Enzyme Kinetics:Behaviour an Analysis of Rapid Equilibrium and Steady State Enzyme System, John Wiley& Sons, NewYork,1993. 2.Bisswanger Hans (Translated by Leonic Bubenheim), Enzyme Kinetics Principles and Methohs, John Wiley-VCH, NY, 2002 3.Nicholas C. Price and Lewis Stevens, Fundamentals of Enzymology: The Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins, Oxford Uninersity Press, Oxford, 1999. 4.Kenneth B. Taylor, Enzyme Kinetics and Mechanisms (Electronic Resource), Kluwer Academic Pub., Boston, 2002 Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla dönem boyunca 4 tane haftalık ödev verilecek ve bunlar bir hafta sonra toplanacaktır. To help students for learning and comprehending the course material better, 4 problem sets should be assigned throughout the semester, and their solutions should be returned back in the subsequent week. (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Dersi sınıfta öğrenmeleri için öğrencilere kısa sınavlar yapılacaktır. Quizzes will be carry out for learning lessons in class. Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları 2 20 (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar 2 10 (Quizzes) Ödevler 4 20 (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) 1 50 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur (veya: Gerekli Görüldüğü Takdirde Arttırılabilir). DERS PLANI
Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Temel kavramlar; Enzimler ve yapısı, biyotermodinamik 1 2 Enzim kinetiği; Tek substratlı, Michealis-Menten, Lineweaver-Burk ve Eadie-Hofstee 1,2 eşitlikleri 3 İnhibitörler, yarışan-yarışmayan-sınırlı yarışan inhibitörler 1,2 4 Substrat ve ürün inhibisyonu, 1,2 5 Aktivasyon, sıcaklık ve ph etkisi 1,2 6 Enzim Kinetiği; Çok substratlı 1,2,5 7 İnhibisyon, 1,2 8 Aktivasyon,sıcaklık ve ph etkisi 1,2 9 Sigmoid kinetiği 1,2 10 Allosterik enzimler,immobilization; immobilize enzimler, 1,2 11 İmmobilizasyon yöntemleri ve uygulamaları 1,2,5 12 Mikroorganizmalarda üreme (Monod) kinetiği,inhibisyon, sıcaklık ve ph etkisi 3 13 Aktivasyon, üreme verimi ve yaşam faktör, 3 14 Biyoreaktörler ve sınıflandırılması, fermentörler, Biyoreaktörlerde ölçüm parametreleri 4,5 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Basic concepts; Structure of enzymes, bioenergetic 1 2 Kinetics of enzyme;single substrate, Equations of Michealis Menten, Lineweaver- 1,2 Burk ve Eadie-Hofstee 3 Inhitors, Competitive, noncompetitive-uncompetitive inhibitors 1,2 4 İnhibition of substrat and product 1,2 5 Activation, effects of temperature and ph 1,2 6 Kinetics of enzyme; Two/multi substrate 1,2,5 7 Inhibition 1,2 8 Activation, effects of temperature and ph 1,2 9 Sigmoid kinetics 1,2 10 Allosteric enzymes, Immobilization; immobilized enzeyms, 1,2 11 Immobilization methods and applications 1,2,5 12 Microbial growth kinetics, Inhibition, effects of temperature and ph 3 13 Activation, growth yield 3 14 Bioreactors and classification, fermentors, Measurment parameters of bioreactors. 4,5 Dersin Kimya Mühendisliği Yüksek Lisans Program Çıktılarıyla İlişkisi Çıktılar Katkı Seviyesi
1 2 3 4 İleri Kimya Mühendisliği problemlerini matematik, fen bilimleri ve mühendislik bilgilerini kullanarak tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi Alanına ilerleme/yenilik getiren bir sistemi ve/veya süreci analiz etme ve belirli gereksinimleri, ekonomi, çevre, sosyal, politik, etik, sağlık, güvenlik, uygulanabilirlik ve sürdürülebilirlik boyutlarını göz önüne alarak tasarlama becerisi Alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirerek, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri, analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama amacıyla kullanabilme becerisi Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik özelliklerini geliştirebilme becerisi 1 2 3 5 Özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirebilme becerisi 6 Ulusal ve uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve alanındaki yetkinliğini gösteren etkili bir iletişimi en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kurabilme becerisi 7 8 9 10 Ulusal ve uluslararası etkilerin bilincinde olarak, alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne ve gelişimine katkıda bulunabilme becerisi Yaşam boyu öğrenmenin önemini benimsemiş olarak kendini sürekli geliştirme becerisi Çağdaş konuları izleme ve bu konuları ileri kimya mühendisliği uygulamalarında kullanabilme becerisi Alanı ile ilgili problemlerin çözümünde modern mühendislik yöntem/teknik ve araçlarını etkin bir şekilde kullanma becerisi 11 Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayıp, bütünleştirerek disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme becerisi edindiği bilgileri 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Relationship Between Course and Outcomes of the Chemical Engineering M.Sc. Program Level
1 2 Outcomes 1 2 3 An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering in defining, formulating and solving advanced chemical engineering problems An ability to analyze a system and/or process that introduces a novelty/advance to the related field and the ability to design a system by taking into consideration realistic constraints such as economic, environmental, social, political, ethical, health, and safety factors as well as manufacturability and sustainability 3 4 An ability to develop novel ideas and methods in order to use mental processes, such as problem-solving and decision-making in planning analytical, modeling and experimental research studies An ability to develop leadership skills in environments where problems related to their field should be solved 5 An ability to carry out an original study independently 6 An ability to defend original ideas and communicate effectively at least European Language Portfolio B2 Level- in discussions made with experts in national and international meetings, indicating perfection in the related field 7 An ability to contribute to the solution of societal, scientific, cultural and ethical problems related to their field, being aware of their national and international impacts 8 An ability to achieve continuous self-improvement by engaging in life-long learning 9 An ability to have a knowledge of contemporary issues and use them in advanced chemical engineering applications 10 11 An ability to use effectively modern engineering methods/techniques and tools in solving problems related to their field An ability to understand the interdisciplinary interactions related to their field and use integrated knowledge in interdisciplinary studies 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Nuran DEVECİ AKSOY Tarih (Date) İmza (Signature)