Descriptif
L'objet de ce module est de compléter les notions de biochimie et de microbiologie de base vues, soit en 1A, soit en faculté de pharmacie, par une approche plus industrielle. Les notions suivantes seront abordées :
- Phylogénie, biologie cellulaire, biochimie, métabolisme
- Biotechnologies industrielles (blanches) et médicales (rouges). Les biotechnologies vertes, jaunes et bleues seront également abordées succinctement.
- Les biotechnologies en France
- Enzymologie
- Génie microbiologique et conduite de bioréacteurs (paramètres à régler, fonctionnement batch, fed-batch et chemostat)
Technologies de bioséparation (précipitation, centrifugation, filtration membranaire, chromatographie, extraction liquide/liquide,…)
Objectifs pédagogiques
À l'issue de ce module, les alternants devront être capables de :
- Replacer les microorganismes utilisés industriellement dans la classification du vivant et de décrire leur structure cellulaire
- Définir les molécules du vivant (glucides, lipides, protéines, acides nucléiques, ATP,…) et expliquer le lien structure-fonction de ces molécules
- Citer les avantages des biotechnologies, en particulier blanches et rouges, par rapport aux voies de synthèse chimique classique et des exemples d’applications de ces biotechnologies mais également des 3 autres filières (jaune, verte, bleue)
- Expliquer les différents types trophiques et les cinétiques de croissance microbienne, de consommation de substrats et de production de métabolites.
- Calculer des rendements, équilibrer des équations de croissance microbienne et sélectionner les paramètres de fonctionnement d’un bioréacteur en fonction du microorganisme utilisé et de l’application visée.
- Identifier les techniques de purification de molécules en aval d’un bioréacteur, analyser un schéma de purification ou encore choisir la/les technique(s) de purification adaptée(s) à la séparation de molécules ciblées
- Définir une enzyme, décrire son mode d’action catalytique, sa cinétique, son mode de fabrication industrielle et donner des exemples d’utilisations industrielles.
- Calculer les constantes cinétiques et déterminer le type d’inhibition mis en jeu à partir de données sur les vitesses de réactions initiales en fonction des concentrations initiales en substrats
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- UE-IFIA2-S1-PharmAgro : Procédés et processus pharmaceutiques, agroalimentaires et cosmétiques
Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Module Analyse des flux de matière (Bilans matière), Module Réacteurs et Ecoulements Idéaux et Réels, Module Thermodynamique et cinétique chimique
Format des notes
Numérique sur 20Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Vos modalités d'acquisition :
Exercice d’analyse d’articles scientifiques concernant les technologies de séparation et restitution des apprentis sous la forme d’une présentation : 1/4 de la note finale du module
Devoir Surveillé : 3/4 de la note finale du module
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)Le coefficient de l'enseignement est : 1
Programme détaillé
CM 1 : Phylogénie – Biologie cellulaire – biochimie – métabolisme
Exercices de TD intégrés au cours
CM 2 : La place des biotechnologies blanches et rouges en France
CM 3 : Génie microbiologique
Exercices de TD intégrés au cours sur le calcul de rendement en fonctionnement batch et en continu, calcul du taux de dilution en fonctionnement continu
Fin des exercices de cours non traité dans la séquence 3 de génie microbiologique sur le chemostat (fonctionnement continu).
CM 4 : Biotechnologies blanches et rouges – Applications industrielles
CM 5 : Technologies de séparation appliquées au moût de fermentation (downstream processing)
Exercice d’analyse d’articles scientifiques concernant les technologies de séparation et restitution des apprentis sous la forme d’une présentation
CM 7 : Enzymologie. Définition des enzymes, classification, mode de fonctionnement des enzymes (constantes cinétiques), types d’inhibition
CM 8 : Enzymologie. Exercices d’application sur la détermination des constantes cinétiques, sur les types d’inhibition mis en jeu
Devoir Surveillé