Экзаменационный билет № ­

по дисциплине «Биотехнология микроорганизмов»

1. КЕЙС

Приведен график. Про него можно сказать, что производственные биотехнологические процессы получения аминокислот реализуются в условиях глубинной аэробной периодической ферментации. Скорость синтеза аминокислот при этом не совпадает во времени со скоростью роста производственной культуры. Объясните график и расставьте правильные подписи к кривым. Какое время является оптимальным для отбора культуральной жидкости? Как из нее выделить готовый продукт? (14б)

1 – биомасса, 2 – глутаминовая кислота

3 – глюкоза, 4 – кетоглутаровая кислота

2. В нижеследующем тексте вставьте пропущенные слова, чтобы получился правильный смысл.

В последние годы для получения новых эффективных ………. аминокислот стали применять новейшие методы биотехнологии. Методы ………… инженерии позволяют повышать количество генов биосинтеза путем их клонирования на плазмидах. Это приводит к увеличению количества ……….., ответственных за синтез аминокислот, следовательно, повышает выход целевого продукта. Клонирование генов системы синтеза аминокислот в клетки …….. с иным, по сравнению с донорским организмом, типом питания позволяет расширять сырьевую базу и заменять дорогостоящие ……….. субстраты более дешевыми. (6 б)

3. На чем основан микробиологический метод получения аминокислот? Сколько аминокислот требуется для синтеза всех белков? Какие аминокислоты можно получить микробиологическим методом? Какое значение имеет для этого цикл Кребса? (10б)

4. Какие из 20 аминокислот незаменимы для человека? Для сельскохозяйственных животных этот список дополняют …… и ………., а для молодняка птицы – еще и …... Поэтому в больших количествах аминокислоты употребляют для балансировки кормов. Введение в состав комбикормов аминокислот сокращает расход дефицитных белков животного происхождения. За последние 10 лет количество аминокислот, используемых в кормопроизводстве, возросло в ….. раз. Это составляет около ……… % от объема их производства. Около ……. % производимых аминокислот используется в пищевой промышленности. Вместо точек вставьте нужные цифры и слова. (10б)

Лектор ________ Надирова Ж.К. Зав. кафедрой_________Сапарбекова А.А.

Протокол заседания кафедры № 1, от «_28_»__08__2013 г.

Ф.7.03-13

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М. АУЕЗОВА

Кафедра «Биотехнология»

Экзаменационный билет №

по дисциплине «Биотехнология микроорганизмов»

1. КЕЙС

Наиболее сложным является процесс бактериального выщелачивания в аппаратах – так называемое чановое выщелачивание. Этот тип выщелачивания применяют в горнорудной промышленности для извлечения урана, золота, серебра, меди и других металлов из окисных руд или упорных сульфидных концентратов. Обычное производство большинства металлов на начальной стадии предусматривает концентрирование металлосодержащего минерала из руды. В концентратах содержание металлов может на порядок превосходить их концентрации в исходных рудах и породах. Бактериальное выщелачивание сульфидных концентратов имеет несомненные достоинства, так как может быть реализовано непосредственно в месте получения концентрата в районе разрабатываемого месторождения без больших и дорогостоящих затрат на транспортировку. Однако лимитирующим моментом бактериального выщелачивания являются довольно низкие скорости протекания этих процессов, а также неполная растворимость некоторых металлов. Работами последних лет показано, что экономически выгодно получать медь из халькопиритного концентрата, так как скорость выщелачивания может достигнуть до 700 мг/лч, образуемый при этом выщелачивающий раствор содержит 30–50 г/л меди. Разработаны бактериальные технологии получения цинка, меди и кадмия из смешанных сульфидных концентратов с 94 % степенью экстракции названных металлов.

Г. И. Каравайко в 1984 году была предложена следующая схема: Чановое выщелачивание упорных сульфидных концентратов проводят в проточном режиме в серии последовательно соединенных аппаратах большого объема (30506 м) с перемешиванием, аэрацией при стабилизации рН, температуры и концентрации микроорганизмов в пульпе . Перед загрузкой в аппараты концентраты измельчают и смешивают со слабым раствором уксусной кислоты. Оборотные воды после регенерации используются в качестве питательной среды для бактерий и выщелачивающего раствора.

Объясните, почему эффективность выщелачивания была низкой? Почему данная технологическая схема представляет опасность для окружающей среду? Предложите свои варианты решения проблемы. (14б)

Схема установки чанового выщелачивания металлов

1 – контактный чан, 2 – пачук, 3 – чан для сбора оборотных растворов, 4 – обезвоживающий конус, 5 – чан для сбора остатка после выщелачивания, 6 – отстойник конечного продукта, 7 – подача известкового молока, 8 – чан-отстойник, 9 – чан для сбора оборотных растворов, 10 – емкость для отбора проб

2. Вставьте пропущенные слова, чтобы предложенный текст адекватно описывал процесс получения инокулята для вышеприведенной схемы.

При чановом выщелачивании работают с плотными ……… при концентрации клеток в культуре до 1.0–1.5 г/л АСБ. Наиболее эффективен способ культивирования …………… бактерий в проточном электрохимическом культиваторе. В процессе роста микроорганизмы окисляют ………..железо до …………, а в ходе электрохимических превращений железо восстанавливается до двухвалентного и снова служит субстратом для микроорганизмов:

катод: Fe³⁺ Fe²⁺; анод: 4e^– + 4H⁺ 2 H₂O. (6 б)

3.Какие минералы присутствуют при переработке комплексных медно-цинковых концентратов. В какой последовательности из этого комплекса минералов бактерии окисляют различные компоненты? (10б)

4. Мышьяк представляет собой вредную примесь и чрезвычайно затрудняет извлечение олова или золота из таких концентратов. Золото в таких концентратах тонко вкраплено в кристаллическую решетку и извлечь его методом цианирования можно только после вскрытия или разрушения кристаллической решетки. Предложите метод извлечения золота и серебра из концентратов. (10б)

Лектор ________ Надирова Ж.К. Зав. кафедрой_________Сапарбекова А.А.

Протокол заседания кафедры № 1, от «_28_»__08__2013 г.

Ф.7.03-13

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М. АУЕЗОВА