Модуль1
.docx1. Особенности возникновения биотехнологии, природа и многообразие биотехнологических процессов?
Биотехнология как дисциплина возникла в результате потребности человека в использовании различных биологических процессов для собственного блага. На сегодняшний день включает в себя огромное количество дисциплин и разделов (промышленная, медицинская, сх и тд).
Основные элементы биотехнологии:
- биоагенты (культуры клеток, ферменты, ткани, гмо организмы и тд.)
- аппаратура (техника и средства для обеспечения биологических процессов)
- методики и стандарты производства
- целевой продукт
2. Периодизация развития биотехнологии?
Развитие дисциплина получила последние 20-30 лет на основе успехов генетики, однако использование микроорганизмов для блага человека происходило на протяжении всей его истории (пивоварение, производства спирта, производства молочных продуктов и тд.).
До сих пор производят поиск и отбор микроорганизмов с определенными свойствами в дикой природе (антибиотики и тд.)
3. Технологические основы биотехнологических производств. Характеристика основных стадий биотехнологических процессов?
Любой биотехнологический процесс включает три основные стадии: предферментационную, ферментационную и постферментационную.
Предферментативная – подготовка культуры (инокулята), оборудования, масштабирование, отработка методик и тд.
Ферментация – осущетвление и поддержка биологического процесса, взаимодействие клеток и субстрата
Постферментация – выделение, очистка продукта. помывка оборудования, утилизация отходов производства.
4. Элементы, слагающие биотехнологию. Биологические агенты (клетки,микробные монокультуры и ассоциации, ферменты, культуры клеток и тканей, гибридомы, трансгенные организмы)?
Субстраты и среды – источники углерода и других элементов для питания и обеспечения других жизненных процессов в клетках
Биологический агент – культура клеток или организмов, ферменты, белки и тд.
Нетрадиционные агенты – ткани, трансгенные организмы и клетки
Разрабатываются методы создания специальных клеток и ферментов с помощью генной инженерии для улучшения показателей биотехнологического производства.
5. Аппаратура для реализации биотехнологических процессов и получения конечного продукта?
Включает ферментационное оборудование (биореактор), вспомогательное оборудование (компрессоры, шланги, терморубашка, дистиляторы, сушилки, термошкафы и тд.).
Основные процессы биосинтеза происходят в ферментационном оборудовании.
6. Типы ферментационных аппаратов, применяемых в анаэробных и аэробных процессах ферментации (поверхностное культивирование,глубинное, гомогенное проточное и периодическое)?
Ферментеры с подводом энергии к газовой фазе (группа ФГ). Их общий признак – подвод энергии в аппарат через газовую фазу, которая является ее носителем.
Ферментеры с вводом энергии жидкой фазой (группа ФЖ) - в данных аппаратах ввод энергии осуществляется жидкой фазой, обычно самовсасывающими мешалками или насосами; в последнем варианте жидкость вводится в аппарат через специальное устройство.
С подводом энергии газовой и жидкой фазами (группа ФЖГ) - основными их конструкционными элементами являются перемешивающие устройства всех известных типов, а также наличие в совокупности насосов и перемешивающих устройств.
7. Классификация систем аэрации и перемешивания?
Аппараты такого типа делятся на три группы по подводу энергии: 1) с газовой фазой, 2) с жидкой фазой, 3) с комбинированным подводом.
8. Аппаратура для конечной стадии биотехнологических производств и получения готового продукта?
Оборудование для выделение целевого продукта – зависит от типа получаемого продукта, но основные фазы всегда примерно одинаковые. Используется самое разнообразное оборудование, центрифуги, фильтры, хроматографы и тд.
1) Сепарация (осаждение, фильтрация через фильтр, центрифугирование) 2) Деструкция (разрушение клеток) (оборудование для физического или химического разрушения клеток. 3) Очистка (очистка целевого продукта от побочных продуктов метаболизма и разрушенных клеток) 4) Выделение 5) Исследование на чистоту (пробы, тесты, хроматография)