- •Биотехнология теория
- •1. Биотехнология как межотраслевая область научно-технического прогресса и раздел практических знаний, этапы ее развития.
- •2. Основные факторы, обусловившие развитие современной биотехнологии.
- •3. Связи биотехнологии с биологическими, химическими, техническими и другими науками.
- •4. Области применения достижении биотехнологии.
- •5. Микроорганизмы (бактерии и высшие протисты) - основные объекты биотехнологии.
- •8. Выделение и селекция микроорганизмов, продуцентов биологически активных веществ.
- •9. Принципиальные подходы к улучшению штаммов промышленных микроорганизмов.
- •10.Промышленные энзимы, продуцируемые микроорганизмами.
- •11. Различия микроорганизмов по типу питания и отношению к кислороду.
- •12. Клетки животных и растений как объекты биотехнологии.
- •13. Использование клеточных культур в биотехнологических процессах.
- •14. Трансгенные животные и растения как новые объекты биотехнологии.
- •15. Требования, предъявляемые к питательным субстратам, использующимся в биотехнологических процессах.
- •16. Природные сырьевые материалы растительного происхождения.
- •17. Отходы различных производств, как сырье для биотехнологических процессов.
- •18. Химические и нефтехимические субстраты, применяемые в качестве сырья для биотехнологии.
- •19. Преимущества и недостатки биотехнологических производств по сравнению с химическими технологиями.
- •20. Принципиальные схемы биотехнологических процессов, определяющие конструкции биореакторов (ферментеров).
- •21. Основные требования, предъявляемые к системам, используемым для процессов ферментации.
- •22. Типы и режимы ферментации. Периодические процессы.
- •23. Типы и режимы ферментации. Непрерывные процессы.
- •24. Проблемы аэрирования, пеногашения, асептики и стерильности при различных ферментациях.
- •25. Открытые и замкнутые ферментационные системы.
- •26. Хемостатные и турбидостатные режимы кулътивирования продуцентов.
- •27. Основные требования, предъявляемые к биореакторам.
- •28. Системы перемешивания, применяемые в современных ферментерах.
- •29. Принципы масштабирования технологических процессов: лабораторные, пилотные и промышленные ферментеры и решаемые с их использованием задачи.
- •30. Специализированные ферментационные технологии: анаэробные, твердофазные и газофазные процессы.
- •31. Особенности культивирования клеток животных, виды культур.
- •32. Особенности культивирования клеток растений.
- •33. Конечные стадии получения продуктов биотехнологических процессов.
- •34. Отделение биомассы: флотация, фильтрование и центрифугирование.
- •35. Методы дезинтеграции клеток: физические, химические и энзиматические.
- •36. Выделение целевого продукта: осаждение, экстрагирование, адсорбция, электрохимические методы, ионообменная хроматография.
- •37. Концентрирование, обезвоживание, модификация и стабилизация целевых продуктов биотехнологических процессов.
- •38. Биотехнология производства «одноклеточного» белка.
- •39. Продуценты «одноклеточного» белка: дрожжи и бактерии.
- •40. Продуценты «одноклеточного» белка: водоросли и грибы.
- •41. Требования, предъявляемые к микробному белку и возможности его использования.
- •42. Сырьевая база производства белка одноклеточных организмов; высокоэнергетические субстраты, отходы сельского хозяйства и других производств.
- •43. Область применения энзимов в биотехнологических производствах.
- •44. Преимущества и недостатки энзимных технологий.
- •45. Технология производства энзимов для промышленных целей.
- •46. Требования, предъявляемые к продуцентам энзимов.
- •47. Иммобилизованные энзимы и преимущества их применения в биотехнологии.
- •48. Носители, используемые для иммобилизации энзимов: природные и синтетические органические носители.
- •49. Типы неорганических носителей.
- •50. Способы иммобилизации энзимов: адсорбция, включение в гели и полупроницаемые мембраны; химические методы иммобилизации ферментов.
- •51. Иммобилизованные клетки в биотехнологии
- •52. Получение рекомбинантных белков с помощью прокариотических систем.
- •53. Классификация питательных сред и требования к их составу.
- •54. Использование достижений биотехнологии в охране окружающей среды.
- •56. Получение и использование трансгенных растений для повышения продукции сельского хозяйства и качества продуктов питания.
- •57. Способы идентификации трансгенной днк.
- •58. Возможные риски использования генетически модифицированных организмов (гмо) для здоровья человека и окружающей среды.
- •59. Достижения молекулярной биотехнологии в генотерапии.
- •60. Биотехнология очистки промышленных отходов.
- •61. Биотехнологические способы получения энергоносителей.
- •62. Исследования генома человека и его результаты.
- •63. Получение рекомбинантных белков с помощью эукариотических систем.
- •64. Основные принципы получения трансгенных организмов.
48. Носители, используемые для иммобилизации энзимов: природные и синтетические органические носители.
Ответ. Для иммобилизации ферментов используются различные типы неорганических носителей, таких, как создаваемые на основе силикагеля, глины, керамик, природных минералов, металлов и их оксидов. Основными качествами, определяющими широкое внедрение неорганических носителей в производственные процессы, является легкость их регенерации и возможность придания им любой конфигурации. Они могут применяться как в виде порошков, шариков, так и монолитов; они могут быть как пористыми, так и сплошными (непористыми). Определенное преимущество для различного рода работ имеют носители, приготавливаемые на основе микропористых кремнеземов. К их достоинствам следует отнести механическую прочность, химическую инертность по отношению ко многим растворителям, наличие жесткого скелета с заданным размером пор, а также устойчивость к микроорганизмам. Недостатками кремнеземов является их использование в ограниченном диапазоне рН, а также явление неспецифической сорбции на их поверхности, хотя последнее может быть устранено различными модифицирующими воздействиями. Правда, стоимость кремнеземных носителей относительно высока, и модификация еще больше повышает цену, поэтому внедрение их в промышленность существенно ограничено. Более пригодными для промышленного использования могут оказаться природные алюмосиликаты – глины, а также пористая керамика, в состав которой, помимо алюмосиликатов, входят окислы титана, циркония или другие добавки. Следует также упомянуть такие широко распространенные носители, как уголь и графитированная сажа. Весьма перспективными носителями являются приготавливаемые на основе металлов и их оксидов, которые характеризуются высокой механической прочностью, относительной дешевизной, стабильностью и хорошими гидродинамическими свойствами. Используемые в настоящее время органические носители можно разделить на два класса: 1 – природные полимеры, 2 – синтетические полимерные носители. Первые, в свою очередь, подразделяются на группы в соответствии с их биохимической классификацией: полисахаридные, белковые и липидные носители. Синтетические полимеры также могут быть подразделены на несколько групп: полиметиленовые, полиамидные и полиэфирные носители. Применение природных полимеров в качестве носителей аргументируется их доступностью и наличием свободных функциональных групп, легко вступающих в разнообразные химические реакции, а также их высокой гидрофильностью. К недостаткам следует отнести неустойчивость к воздействию некоторых микроорганизмов и относительно высокую стоимость многих из них
49. Типы неорганических носителей.
Ответ. Для иммобилизации ферментов используются различные типы неорганических носителей, таких, как создаваемые на основе силикагеля, глины, керамик, природных минералов, металлов и их оксидов. Основными качествами, определяющими широкое внедрение неорганических носителей в производственные процессы, является легкость их регенерации и возможность придания им любой конфигурации. Они могут применяться как в виде порошков, шариков, так и монолитов; они могут быть как пористыми, так и сплошными (непористыми). Определенное преимущество для различного рода работ имеют носители, приготавливаемые на основе микропористых кремнеземов. К их достоинствам следует отнести механическую прочность, химическую инертность по отношению ко многим растворителям, наличие жесткого скелета с заданным размером пор, а также устойчивость к микроорганизмам. Недостатками кремнеземов является их использование в ограниченном диапазоне рН, а также явление неспецифической сорбции на их поверхности, хотя последнее может быть устранено различными модифицирующими воздействиями. Правда, стоимость кремнеземных носителей относительно высока, и модификация еще больше повышает цену, поэтому внедрение их в промышленность существенно ограничено. Более пригодными для промышленного использования могут оказаться природные алюмосиликаты – глины, а также пористая керамика, в состав которой, помимо алюмосиликатов, входят окислы титана, циркония или другие добавки. Следует также упомянуть такие широко распространенные носители, как уголь и графитированная сажа. Весьма перспективными носителями являются приготавливаемые на основе металлов и их оксидов, которые характеризуются высокой механической прочностью, относительной дешевизной, стабильностью и хорошими гидродинамическими свойствами.