DÉPARTEMENT DE GÉNIE CHIMIQUE

BCM 1900: INTRODUCTION AU GÉNIE BIOCHIMIQUE, HIVER 2011

SYLLABUS

• Introduction et Objectifs
• Contenu du cours / Calendrier
• Déroulement du cours et manuel requis
• Travail de trimestre
• Évaluation
• Disponibilité
• Livres en réserve
• Périodiques pertinents disponibles à la bibliothèque scientifique
• Autres références/liens utiles

INTRODUCTION ET OBJECTIFS

Les procédés basés sur des systèmes microbiologiques sont de plus en plus présents dans l'industrie. Les ingénieurs qui y sont confrontés font alors face à des problématiques complexes, impliquant des systèmes vivants, pour lesquels ils ne sont généralement pas bien préparés.

Ce cours a été conçu pour combler, du moins en partie, cette lacune. Il s'adresse aux étudiants en sciences appliquées, principalement en génie chimique, afin de leur fournir des connaissances de base en microbiologie, en biochimie et en génie biochimique. Le cours insistera principalement sur la compréhension des phénomènes et des concepts ainsi que leurs applications pratiques, plutôt que sur l’assimilation encyclopédique de connaissances. Cela reste cependant un objectif idéal et de nombreuses notions fondamentales devront être transmises, par une approche descriptive, avant de pouvoir déboucher sur des problèmes appliqués, de type quantitatif, plus proche du génie. Un tour d'horizon des technologies de la vie, ou biotechnologies, en rapide évolution, permettra aussi aux étudiants d'appréhender les aspects techniques les plus novateurs de cette discipline.

Cette formation permettra aux étudiants l'ayant complétée de prendre des décisions éclairées lorsqu'ils auront à résoudre des problèmes impliquant des systèmes biologiques, aussi bien dans l'industrie de la biotechnologie que dans l'industrie chimique classique. À la fin de ce cours, les étudiants devraient:

   - Posséder des connaissances de base en microbiologie et en biochimie

   - Être capable de communiquer avec des spécialistes dans ces domaines

   - Maîtriser les concepts reliés aux systèmes microbiologiques

   - Être capable d'analyser des problèmes simples impliquant des microorganismes et
     de proposer des solutions

Le département de génie chimique offre aussi une orientation en génie biochimique de 12 crédits pour les personnes intéressées à approfondir leur formation dans ce domaine.

CONTENU/CALENDRIER

Le cours est partagé en trois sections regroupant les principaux aspects du génie biochimique. Les deux premières sections font un survol des notions fondamentales et découvertes récentes en biochimie et microbiologie respectivement; La troisième section aborde la quantification des cinétiques biochimiques et des cultures cellulaires ainsi que propose des problèmes pratiques d’application industrielle;

Les cours auront lieu:

                  - le mercredi de 8h30 à 10h30 au local PLT-2504
                  - le vendredi de 8h30 à 10h30 au local PLT-2903

Chaque section sera suivie d'un examen d’une durée de 110 minutes. Les examens auront lieu aux heures et aux locaux normalement prévus pour le cours, aux dates indiquées au calendrier ci-dessous (voir page suivante).

Calendrier

DÉROULEMENT DU COURS ET MANUEL REQUIS

Le cours est principalement constitué de présentations magistrales, appuyées par des documents audiovisuels informatisés et des compléments d'informations au tableau. Des exemples tirés de l'actualité et de la littérature scientifique ainsi que des exercices ponctueront les exposés.  La prise de note est très fortement conseillée. Une visite industrielle ou une conférence sera organisée. La présence à cet événement est obligatoire et sera l’objet de questions d’examen.

Pour les deux premières sections de ce cours, éléments de microbiologie et éléments de biochimie, il sera fréquemment fait référence au livre virtuel: «Microbiology 101: Fundamentals of Microbiology » de R.E. Hurlbert, qui était originalement hébergé par le serveur de l'Université de l'État du Washington. Une version traduite en partie (avec la permission de l'auteur) est disponible sur le site du cours à: "MICROBIOLOGIE 101". Cette référence, accompagnée de l'information contenu sur le site web du cours ainsi que des documents additionnels qui seront distribués en classe et des notes personnelles des étudiants, sont suffisantes pour satisfaire aux exigences du cours. Les étudiants intéressés à approfondir leurs connaissances peuvent trouver de nombreux ouvrages à la bibliothèque. Une liste de référence est donnée ci-dessous.

TRAVAIL DE TRIMESTRE

Dès le début du cours des équipes de 2 étudiants travailleront sur un projet de trimestre. Le projet portera sur une recherche bibliographique récente d’une application de génie biochimique, pertinente au contenu du cours et une analyse/synthèse des renseignements contenus dans cette bibliographie. La bibliographie doit contenir de trois (minimum) à cinq (maximum) références scientifiques.

Le rapport doit contenir:
     - une page titre
     - l’analyse/synthèse ne dépassant pas dix pages de texte
     - la bibliographie
     - une photocopie de toutes les références bibliographiques

Les équipes devront remettre le titre définitif de leur projet, un sommaire, ainsi que la liste des références scientifiques choisies, au plus tard le 23 février 2011. Avant cette date, le professeur sera disponible pour discuter ou suggérer des sujets ainsi que la pertinence des références choisies. Le rapport final, écrit au traitement de texte, devra être remis au plus tard le 20 avril 2011. Ce travail ne sera pas remis aux étudiants

ÉVALUATION

L'évaluation est de type formatif et sert à quantifier l'atteinte des objectifs du cours. Les examens ainsi que le travail de trimestre seront évalués de la façon suivante:

- 3 examens: 25% de la note finale chacun (type de questions : vrai ou faux, choix de
     réponse et à développement)

- travail de trimestre : 25% (5% pour la version préliminaire, 15% pour la version finale)

Une page de notes manuscrites sera permise lors de chaque examen. La note finale de passage est de 50%. L'attribution des notes se fera selon le barème suivant:
 

DISPONIBILITÉ:

N'hésitez pas à communiquer en tout temps avec moi si vous avez des
commentaires, des suggestions ou des questions, soit par courriel ou
par téléphone:

Bruno Gaillet
656-3415
bruno.gaillet@gch.ulaval.ca

Vous pouvez également contacter l'auxiliaire d'enseignement:

 

À déterminer

 

LIVRES EN RÉSERVE

Les livres suivants apporteront un complément d'information aux étudiants
intéressés à approfondir leurs connaissances. Ils ont été placés en réserve à la
bibliothèque scientifique de 1er cycle:

- Prescott, Harley, Klein (1995), "Microbiologie". Traduit de l'anglais par C.-M. Bacq-Calberg, J. Coyette, P. Hoet et M. Nguyen-Distèche, DeBoeck, Bruxelles.

- Bailey, J.E. et Ollis, D.F. (1986), "Biochemical Engineering Fundamentals, 2nd edition". McGraw-Hill, USA

PÉRIODIQUES À LA BIBLIOTHÈQUE SCIENTIFIQUE

- Advances in Biotechnological Processes, TP 248.3 A1 A2442
- Applied Biochemistry and Biotechnology, TP248.3 A1 A652
- Applied Mmicrobiology and Biotechnology, QW1 E89
- Bio/Technology, BF 311 W585
- Biosensors and Bioelectronics QT 34 A1 B6164
- Biotechnology Advances, TA 164 A1 B616
- Biotechnology and Bioengineering, QH 301 B619
- Biotechnology Letters TP 248.13 B6162
- Biotechnology Techniques, TP 248.24 A1 B616
- Critical Reviews in Biotechnology, TA 164 A1 C934
- Current Opinion in Biotechnology TP 248.13 C976
- Journal of Biotechnology, TA 164 J862
- Journal of Industrial Microbiology, QW 75 A1 J861
- La Recherche, Q 180 A1 R297
- Nature Biotechnology, TP 248.3 B6161
- Trends in Biotechnology, TA 164  T 794

AUTRES RÉFÉRENCES / LIENS UTILES:

• Atkinson, B. (1991), « Biochemical engineering and biotechnology handbook ». Stockton Press, New-York.
• Becker, W.M., Reece, J.B., Poenie, M.F. (1995), "The world of the cell, third edition". Benjamin/Cummings Publishing Company, New York.
• Blanch, H.W., Clark, D.S. (1997). « Biochemical Engineering ». Marcel Dekker, New-York.
• Bungay, H.R. (1985), "Computer games and simulation for biochemical engineering". Wiley, New-York.
• Coutouly, G. (1991), "Génie enzymatique, une introduction". Masson-Doin, Paris.
• Fry, J.C., et al., editors (1992). "Microbial control of pollution". Cambridge University Press.
• Gaudy, A.F., Gaudy, E.T. (1980), "Microbiology for environmental scientists and engineers". McGraw-Hill, New-York
• Larpent, J.P., éditeur (1991), "Biotechnologie des levures". Masson, Paris.
• Larpent-Gourgaud, M., Sanglier, J.J. (1992), "Biotechnologies, principes et méthodes". Doin, Paris.
• Mathews, C.K., Van Holde, K.E. (1992), " Biochemistry, 2nd edition". Benjamin/Cummings Publishing Company, New York.
• Pelczar, M.J., Chan, E.C.S., Krieg, N.R. (1993), "Microbiology, Concepts and Applications ». McGraw-Hill, New-York
• Reed, G., éditeur (1982), "Prescott et Dunn's industrial Microbiology, 4th edition". AVI publishing company, Westport, USA.
• Rehm, H.-J., Reed, G., eds (1981-1989), « Biotechnology, a comprehensive treatise in 8 volumes ». Verlag Chemie, Deerfield beach, FLA
• Shuler, M.L., Kargi, F. (1992), « Bioprocess Engineering ». Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ.
• Tortora, G.J., Funke, B.R., Case, C.L. (1995), "Microbiology, an introduction, 5th edition". Benjamin/Cummings, New-York.
• Digital Learning Center-Microbial Ecology Home Page
• http://www.atcc.org/atcc.html

·         List of Bacterial Names

·         Bergey's Manual Trust Homepage

·         The Microbiology Network Home Page

·         Microbiological Software

·         Software and Identification Matrices for Probabilistic Identification of Bacteria

·         CELLS alive!

·         All the Virology on the WWW

·         The"Bad Bug Book"

·         An Electronic Introduction To Molecular Virology

·         Virus Ultrastructure

·         MicrobeLibrary.org

·         Resources for Microbiology Educators

·         Dr. Thomas Terry's home page

·         ISMS - About

·         Réseau de centres canadiens d'excellence sur les cellules souches

·         Stem Cell Information - Report on Stem Cells - NIH

Bruno Gaillet

20 décembre 2010