Пархач 6 / Сем 3 / pechat_2_stranitsy_na_list_biotekhnologia_vopros

Вопросы к семинару №3

1. Основные технологические стадии биотехнологического процесса

2. Питательные среды. Классификация по составу, по назначению, по консистенции. Характеристика. Приготовление и подготовка питательных сред.

3. Химический состав ПС, назначение и роль компонентов для биообъектов

4. Основные принципы определения количественного содержания компонентов ПС

5. Адаптивно-компенсаторные механизмы различных биообъектов, позволяющие приспосабливаться им к погрешностям в составе ПС.

6. Наиболее важные изменения метаболизма биообъектов, наблюдаемые при различных погрешностях в составе ПС (образование алармона, апоптоз, состояние «фосфатной ловушки», внутриклеточ­ноезакисление, осмотический шок и др.)

7. Методы и правила стерилизации ПС. Выбор оптимального режима стерилизации.

8. Аппараты, используемые для стерилизации ПС

9. Виды посевного материала, используемые в биотехнологии ЛС

10. Особенности культивирования клеток развитых и сложных эукариотов

11. Особенности деления и различия вторичных культур клеток организма: дифференцированных соматических, половых, стволовых и иммортальных. Роль и функции теломеразы

12. КОНСЕРВИРОВАНИЕ ЧИСТЫХ КУЛЬТУРбиообъектов и их паспортизация

13. Подготовительные операции при использовании биообъектов микроуровня (подготовка посевного материала).

14. Общая характеристика и стадии промышленной ферментация.Глубинная ферментация. Поверхностная ферментация.

15. Принципы организации материальных потоков ферментации: периодический, объемно-доливной, непрерывный.

16. Аппаратура биотехнологического процесса. КИПиА. Классификация биореакторов в зависимости от типа перемешивания культуральной жидкости. Подготовка технологического оборудования и воздуха. Стерилизующая фильтрация.

17. Факторы, влияющие на эффективность ферментации: внутриклеточные, внеклеточные

18. Требования к ферментационному процессу в зависимости от физиологического значения целевых продуктов для продуцента – первичные метаболиты, вторичные метаболиты, высокомолекулярные вещества.

19. Предварительная обработка культуральной суспензии для обеспечения высокой скорости и полноты разделения фаз. Кислотная и тепловая коагуляция. Внесение электролитов. Использование наполнителей.

20. Методы разделения биомассы и культуральной жидкости: флотация, центрифугирование, фильтрование, седиментация.

21. Методы выделения внутриклеточных объектов. Способы разрушения клеточных оболочек. Обработка среды после разрушения клеток

22. Методы выделения и очистки целевого продукта: осаждение, экстракция, адсорбция, хроматография, электрофорез, перекристаллизация.

23. Метод концентрирования целевого продукта: выпаривание, обратный осмос, ультрафильтрация. Методы обезвоживания целевого продукта. Сушка.

24. Стандартизация лекарственных средств, полученных методами биотехнологии. Единая система обеспечения качества лекарств: GLP, GCP, GMP, GDP, GPP.

25. Антибиотики как биотехнологические продукты. Определение. Особенности антибиотиков. Биологическая роль как вторичных метаболитов. Классификация по спектру действия.

26. Антибиотики, продуцируемые актиномицетами и плесневыми грибами. Особенности строения продуцентов.

27. Биосинтез антибиотиков. Трофо- и идиорфаза. Причины позднего накопления антибиотиков. Роль фенилуксусной кислоты при биосинтезе пенициллинов.

28. Выделение, очистка и стандартизация антибиотиков. Количественная характеристика биологической активности антибиотиков. Изготовление лекарственных форм антибиотиков.

29. Особенности биосинтеза пенициллинов. Влияние предшественников на образование пенициллинов культурой Р. сhrysogenium

30. Полусинтетические антибиотики. Цели разработки. Комбинирование органического синтеза и биосинтеза.

31. Механизмы резистентности бактерий к антибиотикам. Хромосомная и плазмидная резистентность. Факторы, способствующие распространению резистентных штаммов микроорганизмов.

Семинар № 3. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ.

1. Определите время стерилизационной выдержки, необходимое для стерилизации питательной среды объемом 50 м³ при температуре 100°С. При необходимости определите размер отверстий фильтра-решетки для удаления агломератов. Состав питательной среды, %:

Глюкоза 4	Крахмал 1
Мука соевая 5	Вода до 100

Концентрация нерастворимой фазы С_отв = 20 г/м³

2.Определите время стерилизационной выдержки, необходимое для стерилизации питательной среды объемом 50 м³ при температуре 120°С. При необходимости определите размер отверстий фильтра-решетки для удаления агломератов. Состав питательной среды, %:

Глюкоза 4	Крахмал 1
Мука соевая 5	Вода до 100

Концентрация нерастворимой фазы С_отв = 20 г/м³

3.Определите лекарственную субстанцию по описанию технологического процесса:

При культивировании продуцента в питательные среды добавляют антимутагены. Синтез продукта контролирует собственная плазмидная ДНК культуры. Питательная среда включает жирную соевую муку, белок ее не востребован. Повышенное содержание в идиофазу хлоридов натрия, калия и цистеина тормозит биосинтез продукта. Продукт выделяют из культуральной среды, которую отделяют от клеток центрифугированием. Для осаждения белков добавляют щавелевую кислоту, ионы кальция, магния, железа. Сам продукт хорошо растворим в воде и нерастворим в органических растворителях. В чистом виде продукт выделяют методом адсорбции при рН 2-4 на активированном угле и методом ионообменной хроматографии

4.Продуцент какого биотехнологического продукта обладает свойствами, описанными ниже:

Продуцент вырабатывает сильные протеолитические ферменты, поэтому способен расти на грубой питательной среде, содержащей жмых и муку хлопковых семян. Добавление глюкозы в питательные среды нежелательно ввиду снижения биосинтеза основного продукта. Оптимальная температура для трофофазы 30°С; для идиофазы 20°С.

Справочные данные Обсемененность компонентов ПС споровыми формами микроорганизмов

Компонент среды	Число спор в 1 г вещества	Компонент среды	Число спор в 1 г вещества
Глюкоза	(3.3 – 6,0) ∙ 104	Соевая мука	(8,2 – 8,8) ∙ 104
Сахароза	(1,9 – 6,0) ∙ 102	Кукурузная мука	(2,1 – 3,0) ∙ 106
Зеленая патока	4∙ 102	Кукурузный экстракт	(3,0 – 6,0) ∙ 106
Вода водопроводная	(2,0 – 4,0) ∙ 102	При отсутствии данных	106

Удельная скорость гибели (К) для Bacillusstearothermophyllusпри разных значениях температуры

Т, °С	100	102	104	106	108	110	112	118	120	122	124	126
К, мин-1	0,013	0,023	0,036	0,062	0,109	0,163	0,234	1,002	1,480	2,44	3,770	5,9

Коэффициент теплопроводности (а), м2/спшеничной муки – 0,0835∙ 10-6кукурузной муки – 0,0744∙ 10-6соевой муки – 0,19 ∙ 10-6

2