Экзамен по биотехнологии
.docВопросы к экзаменационным билетам по курсу «Теоретические основы биотехнологии»
(2012/2013 учебный год).
1. Основные классы технологий. Биотехнология - определение, виды биохимической деятельности, отличие от растениеводства, животноводства, медицины. Преимущества.
2. Типовые стадии биотехнологических производств, реализующие их процессы.
3. Варианты процессов, реализующих биотехнологическую стадию производства.
4. Варианты подготовительных стадий биотехнологических производств.
5. Классификация биотехнологических продуктов.
6. Классификация процессов ферментации.
7. Основные параметры и фазы периодической ферментации.
8. Кинетические характеристики процесса ферментации.
9. Макростехиометрические характеристики процесса ферментации.
10. Стехиометрия процессов культивирования. Вывод «формулы» для биомассы микроорганизмов. С - моль. Формула Стоутхамера.
11. Расчет стехиометрических характеристик по экспериментальным данным.
12. Степень восстановленности субстрата и ее использование для расчета теплового эффекта биохимических превращений.
13. Метод случайного баланса для выбора значимых факторов процесса ферментации.
14. Многоуровневые планы эксперимента и аддитивно-решетчатое описание для оптимизации ферментационных сред.
15. Кинетика процессов ферментации. Автономные кинетические уравнения.
16. Описание кинетики роста биомассы уравнениями Кобозева, Блэкмана, Моно и Мозера.
17. Методы Лайнуивера и Бэрка и метод Корниш-Боудена для определения кинетических констант уравнения Моно по экспериментальным данным.
18. Уравнения Перта и Андрюса для описания кинетики роста биомассы.
19. Продукт-зависимые модели роста биомассы (модели Хиншельвуда, Иерусалимского, Бергтера, Николаева).
20. Варианты многофакторных кинетических уравнений роста биомассы.
21. Кинетика отмирания (диссимиляции) биомассы.
22. Учет влияния температуры и рН в моделях кинетики роста биомассы.
23. Рост-зависимые модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма.
24. Субстрат-зависимые модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма.
25. Кинетика инактивации продуктов метаболизма.
26. Кинетика потребления субстрата.
27. Системная модель процесса ферментации. Блочный подход к моделированию.
28.Теория хемостатного процесса культивирования по кинетике Моно.
29. Сравнение производительности периодического процесса и хемостата на одной и той же культуре микроорганизма.
30. Вывод формул, описывающих непрерывное культивирование при наличии затрат субстрата на поддержании жизнедеятельности.
31. Хемостатный процесс культивирования, лимитированный кислородом.
32. Автоселекция в непрерывном процессе культивирования.
33. Двухстадийный хемостат.
34. Непрерывное культивирование с внешним регулирования параметров.
35. Преимущества и недостатки непрерывного способа культивирования.
36. Основные технологические параметры и управляющие воздействия в периодическом процессе ферментации.
37. Формулирование задачи оптимизации периодического процесса биосинтеза продуктов метаболизма. Конкордантные и дискордантные факторы.
38. Ступечатые профили изменения управляемых параметров в процессах ферментации и способы их расчета.
39. Оптимизация времени завершения периодического процесса ферментации.
40. Концентрация растворенного кислорода: способы измерения, регулирования, связь с параметрами ферментера.
41. Коэффициент массопередачи по кислороду: способы определения в ферментерах и в колбах.
42. Масштабирование по величине КLа.
43. Особенности кислородного режима в вязких культуральных жидкостях. «Кажущаяся» константа Моно в микробных агломератах.
44. Масштаб сегрегации и его изменение в зависимости от вязкости жидкости и диссипации энергии.
45. Управление режимом аэрации-перемешивания по способу максимального дыхания.
46. Критерии масштабного перехода.
47. Вывод уравнения Михаэлиса-Ментен.
48. Иммобилизованные ферменты и методы их иммобилизации.
49. Технологические схемы реализации процессов трансформации.
50. Особенности процесса фильтрации культуральной жидкости в биотехнологии.
51. Способы флотации в биотехнологии.
52. Дезинтеграция клеток микроорганизмов.
53. Экстрагирование «суперкритическими» жидкостями.
54. Жидкофазная центробежная экстракция.
55. Адсорбция микропористыми сорбентами и хроматография.
56. Ультрафильтрация. Способы борьбы с концентрационной поляризацией.