• 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.

• 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.

• 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.

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.