Биотехнология, биоинженерия и молекулярная биология

1. Биотехнологические процессы в пищевой промышленности. Использование дрожжей бактерий, водорослей и микроскопических грибов в производстве кормового белка.

2. Экологическая биотехнология. Применение биотехнологических процессов для решения проблем окружающей среды. Биотрансформация ксенобиотиков. Получение биогаза, преобразование солнечной энергии, фотопроизводство водорода. Очистка сточных вод методами биоинженерии.

3. Классификация продуктов биотехнологического процесса. Первичные (аминокислоты, витамины, органические кислоты) и вторичные (антибиотики, стероиды) метаболиты. Получение антибиотиков (микробиологический синтез бензилпенициллина натриевой и прокаиновой солей, ампициллина).

4. Биоиндустрия ферментов. Источники и технология культивации микроорганизмов – продуцентов ферментов. Иммобилизованные ферменты (аминоацилаза, глюкоизомераза, аминоглюкозидаза, пенициллинацилаза), клетки и их значение. Способы иммобилизации ферментов (физический, химический). Процессы получения некоторых биотехнологических продуктов с использованием иммобилизованных ферментов (глюкозофруктозный сироп, L-аминокислоты (L-лизин, L-триптофан), L-яблочная кислота.

5. Биотехнология рекомбинантных ДНК. Пути получения генов (выделение генов из ДНК, химико-ферментативный, ферментативный синтез). Конструирование рекомбинантных ДНК in vitro (соединение фрагментов с липкими, тупыми, разноименными концами). ДНК-векторы на основе бактериальных плазмид, бактериофагов, вирусов. Биосинтез инсулина человека в сконструированных клетках Е.coli. Получение соматотропина, интерферонов методами генной инженерии.

6. Генная инженерия растений. Получение трансгенных растений на основе Тi-, Ri-плазмид, ДНК вирусов растений, бинарных, промежуточных векторов. Метод биобаллистической трансформации.

7. Основы клеточной инженерии растений и животных. Типы культур клеток и тканей (каллусная, опухлевая). Способы и условия культивирования культур тканей и клеток (каллусная, суспензионная, одиночные клетки). Технология культивирования одиночных клеток: методы ткани-«няньки», «кормящего слоя», кондиционирование среды, культивирования одиночных клеток. Метод культуры изолированных клеток (изолированные протопласты). Клонирование животных.

8. Биотехнология и биобезопасность. Надежды и опасения связанные с развитием биотехнологии.

Физиология человека Физиология нервной системы

1. Физиология вегетативной нервной системы. Строение вегетативной нервной системы. Интермедиолатеральное ядро спинного мозга. Вегетативные ядра ЦНС (ядро Эдингера-Вестфаля, двойное ядро, слюноотделительные ядра, ядра блуждающего нерва). Рефлекторная дуга и локализация рецепторов ВНС. Осморецепторы, барорецепторы, хеморецепторы, их локализация, особенности функционирования. Пропорционально-дифференциальный датчик. Вегетативные ганглии. Симпатический ствол. Медиаторы, рецепторы. Н-холинергические и М-холинергические рецепторы. Адренорецепторы. Локализация рецепторов, их взаимосвязь с вторичными посредниками. Вегетативная иннервация органов. Изменение обмена веществ в органах при воздействии медиаторов ВНС. Нейротрасмиттеры (эндоморфины, энкефалины, ВИП). Вегетативный рефлекс на примере барорефлекса. Модификация вегетативного рефлекса высшими отделами головного мозга и структурами ствола (гипоталамус, лимбическая система). Вегетативная регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы. Влияние симпатического отдела ВНС на тонус сосудов. Влияние ВНС на деятельность сердца. Вегетативная регуляция деятельности желудочно-кишечного трака. Метасимпатическая (энтеральная) нервная система. Ауэрбахово и мейснерово сплетения. Адаптационно-трофическая роль ВНС. Вегетативная регуляция деятельности желёз внутренней секреции. Симпато-адреналовая система.

2. Высшая нервная деятельность. Условные рефлексы. Динамический стереотип. Психическое и физиологическое обеспечение деятельности. Концепция отражательной функции нервной системы. Психическое отражение с позиций деятельностного подхода. Системный характер физиологического обеспечения психических процессов. Теория функциональных систем П.А.Анохина. Концепция установки или механизма детерминанты по А.А.Ухтомскому. Теория динамической локализации функций А.Р. Лурия. Процессы «системного уровня» и структурные изменения в психической деятельности. Рефлексы. Безусловные рефлексы. Становление и изменение рефлекса в ходе онтогенеза. Процесс формирования условного рефлекса на основе безусловного. Проблема внимания в психофизиологии. Теории фильтра. Основные концепции сознания. «Светлое пятно». Повторный вход возбуждения и информационный синтез. Сознание, общение и речь. Функции сознания. Три концепции – одно сознание. Временная организация памяти. Энграмма, состояние энграммы. Теории памяти. Гипотеза о распределенности энграммы. Процедурная и декларативная память. Молекулярные механизмы памяти. Объем памяти. Значение памяти в профессиональной деятельности. Методы оценки памяти. Эмоции как отражение актуальной потребности и вероятности ее удовлетворения. Потребностно-информационная теория эмоций. Подкрепляющая, переключающая, компенсаторно-замещающая и коммуникативная функции эмоций. Влияние эмоций на поведение по принципу максимизации положительных эмоций и минимизации отрицательных. Гипоталамус, его роль в формировании эмоций. Участие гиппокампа и фронтальной коры в прогнозировании вероятности удовлетворения потребности.

3. Эмоциональное состояние и мимика. Нейрофизиологические корреляты сознания и речи. Объективные методы изучения сознания. Электроэнцефалограмма. История ЭЭГ. De Bois Reymond, В.Я. Данилевский, П.Ю. Кауфман, В.В. Правдич-Неминский, H. Berger. Публикация в 1928 году записей электрической активности мозга человека, зарегистрированных с помощью игольчатых электродов, введенных под кожу черепа (H. Berger). Поверхностная ЭЭГ как отражение суммарные изменения соматодендритных потенциалов нейронов коры мозга, связанные с возбуждающими и тормозными влияниями, приходящими через межнейронные связи. Влияние на ЭЭГ поступление информации из внешней среды по специфическим сенсорным каналам, которое приводит к возникновению мозаики процессов функциональной активаии/инактивации в различных зонах неокортекса. Неспецифическая модуляция деятельности коры мозга подкорковыми структурами (таламус, лимбическая система, базальные отделы переднего мозга, ретикулярная формация). Альфа-ритм (ритмические колебания потенциала с частотой 8-13 в 1 с. средней амплитудой 30-70 мкВ), выраженность в задних отделах мозга и других участках коры, при закрытых глазах, в состоянии относительного покоя, при максимально возможном расслаблении мышц; изменение при световом раздражении, усилении внимания и умственных нагрузках. Влияние степени умственного развития на выраженность альфа-ритма. Бета-ритм (ритмические колебания потенциала с частотой 14 в 1 с. и амплитудой - 10-15 мкВ и выше); выраженность бета-ритма в лобно-центральных областях мозга и других участках коры; изменение по амплитуде и частоте при физической и умственной работе и эмоциональном напряжении, а также при контралатеральных движениях конечностей или тактильном раздражении. Дельта-ритм (ритмические колебания потенциалов с частотой 1-3, 5 в с и с амплитудой от 10 до 250 мкВ и более) и тета-ритм (ритмические колебания потенциалов с частотой 4-7 в с, амплитудой 10-200мкВ); значение этих показателей при изучении сна. Речь, её биомеханические основы (фонация, как процесс формирования сложной звуковой волны в гортани; артикуляция и резонансные явления в верхних дыхательных путях). Зона Брока, процессы формирования и реализации двигательной программы речи. Моторная афазия. Зона Вернике; сенсорная афазия. Современная модель речи. Письменная речь. Роль коры теменной доли в формировании письменной речи. Нарушения устной и письменной речи при поражении мозжечка.