UČNI NAČRT Srednje splošno izobraževanje 80:80



LABORATORIJSKE /

Tehniška gimnazija //

Tehniška gimnazija s slovenskim 25

0

.

VAJE učnim jezikom na narodno mešanem 2

9

območju v slovenski Istri .

4

2



BIOTEHNOLOGIJA



1

UČNI NAČRT

IME PREDMETA: laboratorijske vaje biotehnologija

Izobraževalni program tehniške gimnazije, izobraževalni program tehniške gimnazije s slovenskim učnim jezikom na narodno mešanem območju v slovenski Istri:

obvezni predmet (210 ur)



PRIPRAVILA PREDMETNA KURIKULARNA KOMISIJA V SESTAVI: dr. Neža Čadež, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta; Rok Demič, BIC Ljubljana; Jana Goršin Fabjan, Grm Novo mesto; mag. Marjetka Kastelic Švab, BC Naklo; Tjaša Klemen, BIC Ljubljana; Saša Kregar, Zavod RS za šolstvo; dr. Maja Paš, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta; Tadeja Polajnar, BC Naklo; Mateja Prus, Grm Novo mesto; dr. Nataša Šink, BC Naklo



JEZIKOVNI PREGLED: Mira Turk Škraba

OBLIKOVANJE: neAGENCIJA, digitalne preobrazbe, Katja Pirc, s. p.

IZDALA: Ministrstvo za vzgojo in izobraževanje in Zavod RS za šolstvo

ZA MINISTRSTVO ZA VZGOJO IN IZOBRAŽEVANJE: dr. Vinko Logaj

ZA ZAVOD RS ZA ŠOLSTVO: Jasna Rojc



Ljubljana 2025

SPLETNA IZDAJA



DOSTOPNO NA POVEZAVI:

https://eportal.mss.edus.si/msswww/datoteke/ucni_nacrti/2026/un-lab-vaje-biotehnologija_teh-teh_si.pdf





Kataložni zapis o publikaciji (CIP) pripravili v Narodni in univerzitetni knjižnici v Ljubljani

COBISS.SI-ID 250298627

ISBN 978-961-03-1125-6 (Zavod RS za šolstvo, PDF)





BESEDILO O SEJI SS


Strokovni svet RS za splošno izobraževanje je na svoji 245. seji, dne 19. 6. 2025, določil učni načrt laboratorijske vaje – biotehnologija za izobraževalni program tehniške gimnazije in izobraževalni program tehniške gimnazije s slovenskim učnim jezikom na narodno mešanem območju v slovenski Istri.



PRIZNANJE AVTORSTVA – NEKOMERCIALNO – DELJENJE POD ENAKIMI POGOJI



Prenova izobraževalnih programov s prenovo ključnih programskih dokumentov (kurikuluma za vrtce, učnih načrtov ter katalogov znanj)





KAZALO


OPREDELITEV PREDMETA....................... 9 ANALIZA BIOTEHNOLOŠKIH VZORCEV

(ANALITSKE METODE) ............................. 32

Namen predmeta .................................... 9

Spektroskopija ...................................... 32

Temeljna vodila predmeta ...................... 9

Elektroforeza......................................... 34

Obvezujoča navodila za učitelje ............. 9

Kromatografija ...................................... 35

TEME, CILJI, STANDARDI ZNANJA.......... 11

SPREMLJANJE IN VODENJE

UVOD V VARNO EKSPERIMENTALNO DELO LABORATORIJSKIH BIOPROCESOV ......... 36

V BIOTEHNOLOŠKEM LABORATORIJU ..... 12

Spremljanje delovanja encimov ............ 36

Osnove laboratorijskega dela ................ 12

Spremljanje alkoholne fermentacije ......37

Varstvo pri delu v laboratoriju ................ 14

Spremljanje ocetnokislinske fermentacije

OSNOVNE TEHNIKE V ANALIZNEM ............................................................. 38

LABORATORIJU ......................................... 15

Spremljanje mlečnokislinske fermentacije

Priprava raztopin ................................... 15 ............................................................. 39

Volumetrična analiza ............................. 16 MOLEKULARNA BIOLOGIJA CELICE ........ 40

OSNOVNE TEHNIKE MIKROBIOLOŠKEGA Molekularna biologija celice ................. 40

DELA .......................................................... 17

PRILOGE ............................................... 41

Varstvo pri delu v mikrobiološkem

laboratoriju ............................................. 17

Aseptično delo ....................................... 18

Metode sterilizacije in razkuževanja ...... 19

Gojenje biokultur .................................. 20

Uporaba mikrobioloških tehnik .............. 21

BIOKULTURE ............................................ 22

Bakterijske in kvasne biokulture ter

biokulture plesni ................................... 22

Rastlinske biokulture ............................. 24

SPREMLJANJE IN REGULACIJA (VODENJE)

BIOPROCESA ............................................ 25

Merjenje kemijskih parametrov v

biotehnoloških procesih ....................... 25

Merjenje fizikalnih parametrov v

biotehnoloških procesih ........................27

Merjenje bioloških parametrov v

biotehnoloških procesih ....................... 28

ZAKLJUČNI POSTOPKI V BIOTEHNOLOGIJI

................................................................. 29

Mehanske tehnike ................................ 29

Termodifuzijske tehnike......................... 31





8

0

:

8

0

/

/

/

5

2

0

2

.

9

.

4

2



OPREDELITEV PREDMETA



NAMEN PREDMETA

Predmet laboratorijske vaje – biotehnologija je oblikovan predvsem kot podpora izbirnemu strokovnemu maturitetnemu predmetu biotehnologija. Dijakom omogoča, da na podlagi teoretičnih principov eksperimentalnega dela in z eksperimentalnim delom podprejo ključne vsebine pri predmetu biotehnologija. Predmet je zasnovan na interdisciplinarnosti in medpredmetnem povezovanju (biotehnologija, mikrobiologija, biologija, kemija). Pouk je zasnovan tako, da dijaki razvijajo kritično mišljenje in ustvarjalnost. Naučijo se uporabljati vire informacij in kritično vrednotiti podatke, dobljene na podlagi eksperimentalnega dela in strokovne literature. Dijake usmerja v analiziranje in kritično vrednotenje rezultatov. Glavni poudarek predmeta je spodbujanje in usposabljanje dijakov za samostojno odkrivanje in reševanje različnih problemov.



TEMELJNA VODILA PREDMETA

Pouk pri predmetih biotehnologija in laboratorijske vaje – biotehnologija nadgradi dijakovo znanje biologije in kemije iz osnovne šole in daje, skupaj z znanjem drugih naravoslovnih predmetov v gimnaziji, primerno podlago za delo pri naravoslovno usmerjenih študijih. Vsebine predmeta so zastavljene tako, da zajemajo vrsto eksperimentov in demonstracijskih vaj, ki omogočajo neposredno doživljanje in sodelovanje. Dijaki se naučijo opazovati spremembe pri različnih biokemijskih reakcijah, izvajati meritve, jih zapisovati in interpretirati. Pravilno znajo ravnati z odpadki in s tem varovati okolje. Dijaki dobijo občutek, da je naravoslovje močno povezano z vsakdanjim življenjem. Ob koncu izobraževanja so sposobni v laboratoriju in pod vodstvom mentorjev uporabljati tudi zahtevnejšo laboratorijsko opremo. Obvladajo eksperimentalne veščine, ki so pomembne za nadaljnji študij in uporabo v praksi.



OBVEZUJOČA NAVODILA ZA UČITELJE

V programu tehniške gimnazije (biotehnologija) je predmet laboratorijske vaje – biotehnologija strokovni predmet, ki temelji na eksperimentalnem delu in raziskovalnem pristopu. Oblikovan je predvsem kot podpora izbirnemu strokovnemu predmetu biotehnologija. Za izvajanje predmeta



9

8

0

:

8

0

/

/

je potreben dobro opremljen šolski laboratorij, vaje pa so lahko podprte tudi s strokovnimi 52/

ekskurzijami, na katerih dijaki vidijo in spoznajo laboratorijsko delo v praksi. 0

2

.

Dijake pri laboratorijskem delu ocenjujemo na različnih področjih: teoretično znanje, praktična 9

.

4

izvedba vaj ter sposobnost interpretacije rezultatov (pisanje laboratorijskega dnevnika in 2

poročil).



10





TEME, CILJI, STANDARDI ZNANJA


8


0

:

8

0

/

/

/



UVOD V VARNO 5202.9.42

EKSPERIMENTALNO DELO V



BIOTEHNOLOŠKEM



LABORATORIJU

OBVEZNO



OPIS TEME

Eksperimentalno laboratorijsko delo je temelj predmeta laboratorijske vaje – biotehnologija. Za nemoten potek eksperimentalnega dela je pomembno poznavanje tako osnov laboratorijskega dela kot varstva pri delu v laboratoriju.



OSNOVE LABORATORIJSKEGA DELA



CILJI

Dijak:

O: se seznani s pomenom eksperimenta v biotehnologiji;



(2.3.3.1)

O: uporablja osnovne laboratorijske pripomočke in laboratorijske tehnike.



(5.3.5.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše osnovne laboratorijske pripomočke in opremo v biotehnološkem laboratoriju;

» opiše osnovne laboratorijske tehnike in izbere ustrezno laboratorijsko opremo;

» našteje faze laboratorijske analize;

» pojasni razliko med natančnostjo in točnostjo laboratorijske analitske metode;

» primerja slučajne in sistematične napake.



12

8

0

:

8

0

/

/

/

5

2

0

TERMINI 2

.

9

.

◦ 24

varstvo pri delu v laboratoriju



13





8


0

:

8

0

/

/

VARSTVO PRI DELU V LABORATORIJU /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: razvija zavedanje o pomenu zagotavljanja varnega dela v laboratoriju.



(3.2.4.2)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» pojasni pomen zaščitne opreme za varno eksperimentalno delo;

» našteje in upošteva navodila za varno delo v laboratoriju;

» predstavi opozorila H in P;

» predstavi opozorilne znake (piktograme) za snovi z nevarnimi fizikalnimi in kemijskimi

lastnostmi.



14





8


0

:

8

0

/

/



OSNOVNE TEHNIKE V /

5

2

0

2



ANALIZNEM LABORATORIJU .

9

.

4

2



OBVEZNO



OPIS TEME

Spoznavanje osnovnih laboratorijskih tehnik je temelj eksperimentalnega dela, ki zajema tako pripravo različnih raztopin v laboratoriju kot tudi potek laboratorijskega dela s poudarkom na volumetričnih analizah.



PRIPRAVA RAZTOPIN



CILJI

Dijak:

O: se seznani s pojmi topilo, topljenec, raztopina;

O: opredeli masni delež, množinsko koncentracijo in masno koncentracijo raztopin.



(5.3.5.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» pripravi raztopine z različnim masnim deležem, množinsko in masno koncentracijo.



15





8


0

:

8

0

/

/

VOLUMETRIČNA ANALIZA /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se seznani z vrstami titracij;

O: opredeli vlogo indikatorjev pri volumetričnih analizah;

O: uporablja predhodno standardizirane raztopine za določanje koncentracije neznane raztopine.



(2.3.3.1 | 5.3.5.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» izbere posamezni indikator glede na vrsto uporabljene titracije;

» izvede standardizacijo titracijske raztopine;

» s pomočjo titracije določi koncentracijo posamezne raztopine;

» pripravi vzorce, reagente in ustrezne pripomočke za določanje trdote vode;

» odčita rezultate in izračuna trdoto vode v posameznih vzorcih.



TERMINI

◦ nevtralizacijska titracija ◦ obarjalna titracija ◦ kompleksometrična titracija ◦ oksidacijsko-redukcijska titracija



16





8


0

:

8

0

/

/



OSNOVNE TEHNIKE /

5

2

0

2



MIKROBIOLOŠKEGA DELA .

9

.

4

2



OBVEZNO



OPIS TEME

Mikrobiološko laboratorijsko delo je osnova za delo z biokulturami v biotehnologiji. V ta namen dijak pridobiva razumevanje in osnovne veščine mikrobiološkega laboratorijskega dela, kar zajema pripravo gojišč, kultivacijo, identifikacijo kultur in kvantitativno vrednotenje biokulture v gojišču. Pri tem upošteva standarde varnega dela z biokulturami.



VARSTVO PRI DELU V MIKROBIOLOŠKEM LABORATORIJU



CILJI

Dijak:

O: razvija razumevanje pomena varstva pri delu z biokulturami.



(3.2.3.2)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» predstavi in utemelji pomen zaščitne opreme in varnega ravnanja z biokulturami.



17





8


0

:

8

0

/

/

ASEPTIČNO DELO /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se seznani s pomenom in izvedbo aseptičnega dela pri mikrobioloških analizah.



(3.2.4.2 | 3.2.4.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» pojasni zakonitosti aseptičnega dela;

» izvede aseptično delo.



18





8


0

:

8

0

/

/

METODE STERILIZACIJE IN RAZKUŽEVANJA /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: spoznava, izbira in uporablja metode razkuževanja in sterilizacije.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše in uporabi različne vrste in tehnike sterilizacije in razkuževanja ter pojasni njihov

pomen pri mikrobiološkem delu.



TERMINI

◦ avtoklaviranje ◦ suha sterilizacija ◦ mikrofiltracija ◦ sevanje ◦ pasterizacija ◦ tindalizacija ◦ brezprašna komora (laminarij) ◦ cepilna zanka



19





8


0

:

8

0

/

/

GOJENJE BIOKULTUR /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se uri v pripravi gojišč, proučuje vrste gojišč in potrebe biokulture glede sestave gojišč in drugih rastnih parametrov (fizikalni, kemijski, biološki);



(5.3.5.1 | 5.3.5.2 | 5.3.5.3)

O: spozna in uporablja neposredne in posredne metode za ugotavljanje števila celic.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» našteje in pripravi različne vrste gojišč (kompleksna in kemijsko definirana, osnovna,

obogatena, selektivna, diferencialna);

» izbere ustrezno gojišče glede na potrebe biokulture;

» praktično izvede osnovne mikrobiološke tehnike kultivacije in izolacije mešane in čiste

kulture;

» na primeru predstavi, izračuna in razloži protokol dela indirektnih in direktnih metod

ugotavljanja števila celic biokulture.



TERMINI

◦ redčitvena vrsta ◦ serijsko redčenje ◦ števna komora



20





8


0

:

8

0

/

/

UPORABA MIKROBIOLOŠKIH TEHNIK /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: spoznava občutljivost bakterij za različne antibiotike;

O: ugotavlja mikrobiološko ustreznosti živil;

O: raziskuje populacije mikroorganizmov v različnih vzorcih (npr. voda, tla, hrana, itd.).



(5.3.4.1)



21





8


0

:

8

0

/

/



BIOKULTURE /

5

2

0

2

.

9

.

4

OBVEZNO 2



OPIS TEME

Razumevanje morfoloških in fizioloških značilnosti biokultur je pomembno za pridobivanje biotehnoloških produktov. Dijaki se naučijo osnov gojenja in opazovanja za biotehnologijo tipičnih biokultur.



BAKTERIJSKE IN KVASNE BIOKULTURE TER BIOKULTURE

PLESNI



CILJI

Dijak:

O: opazuje in prepoznava kolonije bakterij, kvasovk in plesni na trdnih gojiščih;

O: spoznava primarne in sekundarne metabolite, ki so značilni za izbrano biokulturo;

O: pripravi mikroskopski preparat in mikroskopira;

O: opazuje in beleži značilnosti bakterijskih in kvasnih celic ter celic plesni pod mikroskopom.



(1.1.2.2 | 4.1.1.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» razlikuje posamezne biokulture (bakterije, kvasovke, plesni) na trdnih gojiščih;

» utemelji razlike med aerobnimi in anaerobnimi biokulturami;

» razloži pomen sinteze primarnih in sekundarnih metabolitov v živih celicah in navede

primere;

» pripravi bakterijski preparat in pod mikroskopom prikaže, skicira in opiše bakterijske celice,

pojasni razlike med po Gramu pozitivnimi in po Gramu negativnimi bakterijami glede zgradbe celične stene;

» pripravi preparat in pod mikroskopom prikaže, skicira in opiše celice kvasovk ter jih primerja

z bakterijskimi celicami;



22

8

0

:

8

0

/

/

» navede oblike celic kvasovk, oblike kolonij na trdnem gojišču in pojavne oblike v tekočem /

5

2

gojišču; 0

2

.

9

» izdela preparat in pod mikroskopom predstavi ter skicira in opiše plesni. 4.

2



TERMINI

◦ morfološke in fiziološke značilnosti biokultur ◦ antibiotiki ◦ alkaloidi



23





8


0

:

8

0

/

/

RASTLINSKE BIOKULTURE /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se seznani z rastlinskim kloniranjem v kontroliranih laboratorijskih pogojih.



(5.3.5.1 | 5.3.5.3 | 2.1.3.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» razloži pomen in pogoje mikropropagacije;

» izvede mikropropagacijo izbrane rastline.



TERMINI

◦ kalus ◦ avksini ◦ giberelini ◦ citokinini



24





8


0

:

8

0

/

/



SPREMLJANJE IN REGULACIJA /

5

2

0

2



(VODENJE) BIOPROCESA .

9

.

4

2



OBVEZNO



OPIS TEME

Poznavanje merilnikov in izvajanje osnovnih meritev je pomembno za spremljanje in uravnavanje biotehnološkega procesa in njegovo racionalizacijo in optimizacijo. Dijaki se naučijo pripraviti merilnik, izmeriti različne parametre in primerjati rezultate. Na podlagi rezultatov meritev lahko predlagajo izboljšanje procesa.



MERJENJE KEMIJSKIH PARAMETROV V BIOTEHNOLOŠKIH

PROCESIH



CILJI

Dijak:

O: spoznava in uporablja različne metode za določanje kemijskih parametrov (metabolnih produktov v biotehnološkem procesu) ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov.



(1.1.1.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» razlikuje posamezne metode za določanje metabolnih produktov in izbere najustreznejšo;

» pripravi aparaturo in druge ustrezne pripomočke za določanje koncentracije etanola;

» odčita vsebnost etanola, grafično prikaže pridobljene rezultate in jih interpretira;

» pripravi aparaturo in druge ustrezne pripomočke za določanje koncentracije sladkorjev;

» odčita vsebnost sladkorjev, grafično prikaže pridobljene rezultate in jih interpretira;

» pripravi aparaturo in druge ustrezne pripomočke za določanje vrednosti pH medija;

» odčita vrednost pH medija, grafično prikaže pridobljene rezultate in jih interpretira.



25

8

0

:

8

0

/

/

TERMINI /

5

2

0

◦ 2 ebulioskop ◦ refraktometer ◦ pH meter ◦ univerzalni indikatorski papir ◦ umerjanje

.

9

aparature .

4

2



26





8


0

:

8

0

/

/

MERJENJE FIZIKALNIH PARAMETROV V /

5

2

BIOTEHNOLOŠKIH PROCESIH 0

2

.

9

.

4

2

CILJI

Dijak:

O: spoznava in raziskuje delovanje merilnikov za merjenje fizikalnih parametrov/dejavnikov (temperatura, tlak, pretok, gostota snovi, viskoznost tekočin);



(5.2.4.2)

O: opredeli in analizira dobljene rezultate in išče rešitve za uravnavanje procesa.



(4.1.2.1 | 1.1.1.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» razloži način delovanja merilnikov za merjenje fizikalnih parametrov v biotehnoloških

procesih;

» pripravi aparature in druge ustrezne pripomočke za merjenje fizikalnih parametrov;

» izvede meritve posameznih fizikalnih parametrov:

» merjenje tlaka,

» merjenje pretoka,

» merjenje gostote snovi,

» merjenje viskoznosti tekočin,

» merjenje lomnega količnika,

» merjenje temperature;

» določi primeren način mešanja glede na lastnosti biokulture in spremlja hitrost mešanja;

» grafično prikaže pridobljene rezultate in jih interpretira.



TERMINI

◦ lomni količnik ◦ hitrost mešanja ◦ manometer ◦ rotameter ◦ piknometer



27





8


0

:

8

0

/

/

MERJENJE BIOLOŠKIH PARAMETROV V /

5

2

BIOTEHNOLOŠKIH PROCESIH 0

2

.

9

.

4

2

CILJI

Dijak:

O: spoznava različne metode za neposredno in posredno ugotavljanje števila celic biokulture v različnih vzorcih;



(2.2.3.1)

O: spoznava različne metode, s katerimi določa količino biomase.



(5.2.4.2)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» uporablja metode za neposredno in posredno ugotavljanje števila celic biokulture;

» uporablja različne metode za določanje količine suhe in mokre biomase.



TERMINI

◦ števna komora ◦ gojitvene metode ◦ gravimetrične metode ◦ optična gostota



28





8


0

:

8

0

/

/



ZAKLJUČNI POSTOPKI V /

5

2

0

2



BIOTEHNOLOGIJI .

9

.

4

2



OBVEZNO



OPIS TEME

Zaključni postopki (angl. downstream) vključujejo postopke za izolacijo biotehnološkega produkta iz bioprocesne brozge, njegovo čiščenje in oblikovanje končnega proizvoda. Pri tem uporabimo različne mehanske, kromatografske, termodifuzijske, elektroforetske in druge tehnike. Med mehanskimi separacijskimi tehnikami dijaki spoznajo in izvedejo sedimentacijo, centrifugiranje in filtracijo. Podrobneje se seznanijo z nekaterimi termodifuzijskimi tehnikami (destilacija, ekstrakcija, adsorpcija, kristalizacija, sušenje biomase) in spremljajo njihov potek. Po zaključenem eksperimentalnem delu kritično ovrednotijo in komentirajo pridobljene rezultate.



MEHANSKE TEHNIKE



CILJI

Dijak:

O: spoznava in izvaja sedimentacijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;

O: spoznava in izvaja centrifugiranje ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;



(5.1.4.1 | 2.2.2.1)

O: spoznava in izvaja filtracijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;

O: raziskuje učinkovitost različnih mehanskih tehnik ločevanja in se opredeli do praktično pridobljenih rezultatov.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» razlikuje posamezne mehanske tehnike ločevanja;

» opiše načine delovanja osnovnih tehnik ločevanja (sedimentacija, centrifugiranje, filtracija);

» pripravi in izvede sedimentacijo, centrifugiranje in filtracijo;

» sestavi in uporabi aparaturo za vakuumsko filtracijo;



29

8

0

:

8

0

/

/

» izračuna in primerja učinkovitost posameznih mehanskih tehnik ločevanja. /

5

2

0

2

.

9

.

2

TERMINI 4

◦ sedimentacija ◦ centrifugiranje ◦ vakuumska filtracija ◦ filtracija



30





8


0

:

8

0

/

/

TERMODIFUZIJSKE TEHNIKE /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: spoznava in izvaja ekstrakcijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;



(5.3.1.1 | 5.3.2.1)

O: spoznava in izvaja adsorpcijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;

O: spoznava kristalizacijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;

O: spoznava in izvaja sušenje mikrobne biomase ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» sestavi in uporabi destilacijsko aparaturo ter ovrednoti delež destilata;

» sestavi in uporabi aparaturo za ekstrakcijo ter ovrednoti delež ekstrakta;

» izvede adsorbcijo in izračuna učinkovitost metode;

» izvede kristalizacijo.



TERMINI

◦ vakuumska destilacija ◦ navadna destilacija ◦ ekstrakcija trdno-tekoče ◦ ekstrakcija tekoče-tekoče ◦ lij ločnik ◦ Soxhletov ekstraktor



31





8


0

:

8

0

/

/



ANALIZA BIOTEHNOLOŠKIH /

5

2

0

2



VZORCEV (ANALITSKE .

9

.

4

2



METODE)

OBVEZNO



OPIS TEME

Eden izmed načinov spremljanja bioprocesa je vzorčenje in analiziranje vzorcev. Glede na naravo biotehnološkega vzorca in namen analize uporabimo različne analitske metode. Dijaki spoznajo in praktično izvedejo kromatografske tehnike (tankoplastna, gelska, kolonska kromatografija), elektroforezo ter spektroskopske meritve transmitance in absorbanca. Po zaključenem eksperimentalnem delu kritično ovrednotijo in komentirajo pridobljene rezultate.



SPEKTROSKOPIJA



CILJI

Dijak:

O: spoznava in izvaja spektroskopijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov.



(4.1.3.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše delovanje spektrometra;

» pripravi vzorce, pripomočke in spektrometer;

» izmeri transmitanco, izračuna absorbanco ter nariše umeritveno krivuljo standardnih

vzorcev;

» izmeri transmitanco neznanega vzorca, izračuna absorbanco in iz umeritvene krivulje odčita

koncentracijo neznanega vzorca.



32

8

0

:

8

0

/

/

TERMINI /

5

2

0

◦ 2 spektrometer ◦ absorbanca ◦ transmitanca ◦ valovna dolžina

.

9

.

4

2



33





8


0

:

8

0

/

/

ELEKTROFOREZA /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: spoznava in izvaja elektroforezo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov.



(4.1.2.1)



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» opiše elektroforezo;

» pripravi vzorce, pripomočke in opremo za gelsko elektroforezo;

» nanese standardne vzorce in neznane vzorce, izvede in spremlja potek elektroforeze;

» uporablja metodo barvanja za detekcijo vzorcev, interpretira rezultate.



34





8


0

:

8

0

/

/

KROMATOGRAFIJA /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: spoznava in izvaja tankoplastno kromatografijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;

O: spoznava in izvaja gelsko kromatografijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov;

O: spoznava in izvaja kolonsko kromatografijo ter proučuje in razvija razumevanje pridobljenih rezultatov.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» pozna principe kromatografije;

» pripravi vzorce, pripomočke in opremo za tankoplastno kromatografijo;

» izvede in spremlja potek tankoplastne kromatografije;

» izmeri poti vzorcev in pot topila, si zapiše rezultate;

» izračuna posamezne retenzijske faktorje in interpretira rezultate;

» pripravi vzorce, pripomočke in opremo za gelsko kromatografijo;

» izvede in spremlja potek gelske kromatografije;

» odčita, si zapiše in interpretira rezultate;

» pripravi vzorce, pripomočke in opremo za kolonsko kromatografijo;

» izvede in spremlja potek kolonske kromatografije;

» odčita, si zapiše in interpretira rezultate.



35





8


0

:

8

0

/

/



SPREMLJANJE IN VODENJE /

5

2

0

2



LABORATORIJSKIH .

9

.

4

2



BIOPROCESOV

OBVEZNO



OPIS TEME

Poznavanje in vodenje različnih biotehnoloških procesov je ključno za prodobivanje ustrezne količine uporabnega biotehnološkega proizvoda, ki je varen in primeren za uporabo v različne namene. S spremljanjem in vodenjem laboratorijskih bioprocesov dijaki nadgradijo svoje teoretično znanje s praktičnimi izkušnjami. Med izvajanjem eksperimentalnega dela spremljajo kemijske, fizikalne in biološke parametre v bioprocesu.



SPREMLJANJE DELOVANJA ENCIMOV



CILJI

Dijak:

O: spoznava, da na delovanje encimov vplivajo temperatura, pH in koncentracija substrata;

O: se seznani s postopki spremljanja delovanja encimov.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» načrtuje poskus, s katerim spremlja odvisnost delovanja encimov od temperature, pH in

količine substrata;

» pripravi raztopine encima in substrata ter izvede poskus;

» grafično prikaže pridobljene podatke in krivulje primerja s teoretičnimi krivuljami.



36





8


0

:

8

0

/

/

SPREMLJANJE ALKOHOLNE FERMENTACIJE /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se seznani z osnovnim postopkom alkoholne fermentacije;

O: spoznava alkoholne fermentacije različnih substratov.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» izbere ustrezno biokulturo in pripravi inokulum, substrat in bioreaktor za bioproces;

» izvede alkoholno fermentacijo in jo spremlja z merjenjem fizikalnih, kemijskih in bioloških

parametrov (merjenje vrednosti pH, merjenje temperature, določanje koncentracije biomase, določanje koncentracije glukoze, določanje koncentracije alkohola);

» pridobljene rezultate grafično prikaže, jih vrednoti, primerja s pričakovanimi in pojasni

morebitna odstopanja.



37





8


0

:

8

0

/

/

SPREMLJANJE OCETNOKISLINSKE FERMENTACIJE /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se seznani z osnovnim postopkom ocetnokislinske fermentacije;

O: spoznava nadzor ocetnokislinske fermentacije.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» izbere ustrezno biokulturo, pripravi inokulum, substrat in bioreaktor za bioproces;

» izvede ocetnokislinsko fermentacijo in jo spremlja z merjenjem fizikalnih, kemijskih in

bioloških parametrov (merjenje vrednosti pH, merjenje temperature, določanje koncentracije biomase, določanje koncentracije etanola, določanje koncentracije ocetne kisline);

» pridobljene rezultate grafično prikaže, jih vrednoti, primerja s pričakovanimi in pojasni

morebitna odstopanja.



38





8


0

:

8

0

/

/

SPREMLJANJE MLEČNOKISLINSKE FERMENTACIJE /

5

2

0

2

.

9

.

2

CILJI 4

Dijak:

O: se seznani z osnovnim postopkom mlečnokislinske fermentacije;



(3.2.2.1 | 3.2.2.2 | 3.2.2.3)

O: spoznava mlečnokislinske fermentacije različnih substratov.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» izbere ustrezno biokulturo, pripravi inokulum, substrat in bioreaktor za bioproces;

» izvede mlečnokislinko fermentacijo in jo spremlja z merjenjem fizikalnih, kemijskih in

bioloških parametrov (merjenje vrednosti pH, merjenje kislinske stopnje, merjenje temperature, senzorična analiza);

» pridobljene rezultate grafično prikaže, jih vrednoti, primerja s pričakovanimi in pojasni

morebitna odstopanja.



TERMINI

◦ mleko ◦ zelje ◦ repa



39





8


0

:

8

0

/

/



MOLEKULARNA BIOLOGIJA /

5

2

0

2



CELICE .

9

.

4

2



OBVEZNO



OPIS TEME

Dijaki se naučijo razumevanja imobilizacije biokulture, izolacije biotehnoloških produktov in pomena mutacij v biotehnologiji.



MOLEKULARNA BIOLOGIJA CELICE



CILJI

Dijak:

O: razvija razumevanje procesa imobilizacije biokulture za bioproces;

O: spoznava laboratorijsko metodo izolacije DNA iz rastlinskih in živalskih celic;

O: proučuje možnosti nastajanja mutacij pri bioprocesu oz. med gojenjem biokulture.



STANDARDI ZNANJA

Dijak:

» predstavi imobiliziracijo delovne kulture organizmov in encimov;

» razloži pomen imobilizacije;

» izolira in analizira DNA iz rastlinskega ali živalskega tkiva;

» pojasni vzroke in načine spremljanja mutacij ter njihovih posledic za bioproces;

» izvede in razloži restrikcijsko analizo DNA.



TERMINI

◦ mutageni ◦ restrikcijski encimi ◦ kalcijev alginat



40





8


0

:

8

0

/

/

/

5

2

0

2

.

9

.

2



PRILOGE 4



41