Renseignements d'identification

Année d'études :
Master 4

Acronyme :
TLU42BGENBIO

Nombre de crédits ECTS :
3 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
26h

Liste des activités d'apprentissage:

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel est capable de :

• ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
• ARES. 1.2 Analyser des produits, processus et performances, de systèmes techniques nouveaux et innovants
• ARES. 1.3 Concevoir, développer et améliorer des produits, processus et systèmes techniques
• ARES. 3 03. Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la biochimie

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Génie biochimique 1

• Microbiologie – Biochimie des macromolécules – Biochimie métabolique – Opérations unitaires du génie chimique I - Chimie analytique

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Génie biochimique 1

Objectifs :

• • Compréhension des cinétiques enzymatiques et de la croissance bactérienne.
  • Conception d’un bioréacteur, compréhension des bilans (masse, substrats, biomasse, métabolites produits), compréhension des modes de conduite d’un bioréacteur.
  • Sensibiliser les étudiants aux contraintes de la culture de microorganismes à grande échelle (maintien de la stérilité, facteurs limitants, transfert d’oxygène…).
  • Introduire les notions d’optimisation des paramètres de culture de microorganismes en bioréacteur (mesure des paramètres – régulation).
  • Donner une vue d’ensemble d’une installation industrielle. 
  • Introduire les notions de « downstream processing » et de purification des protéines.
  • Introduire les notions d’immobilisation de microorganismes et de conception de réacteurs continus.

Contenu :

• • Cinétiques enzymatiques à un et plusieurs substrats – modes d’inhibition.
  • Cinétiques de croissance microbienne : bilans de masse – aspect cinétique – productivité – production de métabolites.
  • Conception des bioréacteurs : description générale – système d’agitation – modes de culture (batch – fed-batch – continu) et bilans associés – production de levure de boulangerie – transfert d’oxygène (kla).
  • Description des installations de fermentation : périphériques – circuits de vapeur, d’eau et d’air – stérilisation et maintien de l’asepsie – capteurs utilisés dans les bioréacteurs (capteurs physiques et physico-chimiques) – biocapteurs – mesure de la biomasse – système de régulation des paramètres.
  • Introduction à la purification des protéines : descriptif succinct des étapes du « downstream processing » (centrifugation, microfiltration, ultrafiltration, lyse cellulaire…) – techniques chromatographiques de purification des protéines (inventaire des techniques, descriptif des étapes, évaluation de l’efficacité d’un procédé de purification).
  • Immobilisation de microorganismes (descriptif de techniques) et développement de réacteurs continus.

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Génie biochimique 1

• • L’enseignement est principalement de type magistral : exposé supporté par des présentations PowerPoint. 
  • Enseignement des notions théoriques est complété par l’étude d’applications et de cas pratiques.
  • Une participation active à chaque séance du cours est vivement recommandée.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Génie biochimique 1

• À l'issue du cours de Génie biochimique 1, l'étudiant est capable de :

  • Identifier les différents modèles de cinétiques enzymatiques et de savoir les développer.
  • Caractériser une croissance bactérienne d’un point de vue cinétique et bilan chimique ainsi que la production de métabolites associés.
  • Comprendre la conduite d’un bioréacteur, les paramètres régissant son fonctionnement en lien avec la culture de microorganismes et la production de métabolites.
  • Décrire les composants techniques (sondes, périphériques, fluides…) d’un bioréacteur dans leur ensemble, justifier leur utilité et expliquer les principes de fonctionnement.
  • Optimiser la culture de microorganismes en bioréacteur.
  • Percevoir les contraintes de culture d’un microorganisme à grande échelle.

Description des supports de cours indispensables :

Description des références et des supports :

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :