Методические указания по выполнению и оформлению контрольной работы по биотехнологии

Голосов: 1

Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов V курса заочного отделения выполнены в соответствии с программой по биотехнологии для студентов фармацевтического факультета заочного отделения по специальности 040500 "Фармация". Данные методические указания включают следующие разделы: нормативная документация и структурная организация биотехнологического производства, биологические объекты биотехнологии, методы получения высокоактивных штаммов- продуцентов биологически активных веществ, механизмы регуляции биосинтеза первичных и вторичных метаболитов, генетическая инженерия, клеточная инженерия, инженерная энзимология, иммунобиотехнология, экологическая биотехнология. Методические указания включают содержание работ, эталоны их выполнения и оформления, список рекомендуемой литературы.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
         219. Классификация процессов непрерывного культивирования. Достоинства и
недостатки методов непрерывной ферментации.
     220. Системы, входящие в состав биореактора: система перемешивания и аэрации.
Характеристика.
     221. Системы, входящие в состав биореактора: система теплообмена.
Характеристика.
     222. Системы, входящие в с о с т а в биореактора: система пеногашения.
Характеристика.
     223. Системы, входящие в состав биореактора: система стерилизации. Методы
стерилизации, их характеристика.
     224. Значение асептики в биотехнологических производствах.
     225. Борьба с микробами-контаминантами при реализации биотехнологических
производств.
     226. Критерии подбора ферментеров в зависимости от целей реализации
биотехнологического процесса.
     227. Элементы постферментационной стадии: сепарация, дезинтеграция, отделение
клеточной стенки от гомогената, выделение и очистка, концентрирования, сушка и
хранение целевого продукта. Стабилизация продукта биотехнологического производства.
Характеристика.
     228. Требования к ферментационному процессу в зависимости от физиологического
значения целевых продуктов для продуцента – первичные метаболиты, вторичные
метаболиты и высокомолекулярные вещества.
     229. Параметры контроля и управления биотехнологическими процессами. Общие
требования к методам и средствам контроля в биотехнологических производствах.
Современное состояние методов и средств автоматического контроля в биотехнологии.
     230. Биотехнологический процесс как: базовый, промежуточный, заключительный
этап при получении ценных продуктов. Примеры.
     231. Направления повышения эффективности ферментации в промышленном
биотехнологическом производстве. Характеристика.
     232. Предварительная подготовка ферментационного процесса в промышленном
биотехнологическом производстве.
     233. Причины введения международных правил в фармацевтическую практику.
     234. Сырье, используемое для приготовления производственных питательных сред.
Требования, предъявляемые к качеству исходного сырья в биотехнологическом
производстве.
     235. Методы контроля биомассы и количества клеток при культивировании.
Аппаратурное оформление процесса.
     236. Причины проведения валидации при замене штаммов-продуцентов при
осуществлении биотехнологического производства. Характеристика.
     237. Особенности обеспечения активного массобмена в ферментере, учитывая
специфику культивируемых биологических объектов. Характеристика.
     238. Требования, предъявляемые к готовым питательным средам, используемым для
культивирования микроорганизмов.
     239. Классификация способов и процессов культивирования микроорганизмов.
     240. Фазы роста микробной популяции при непрерывном и периодическом
культивировании. Характеристика.


                                    Тема № 7

Инженерная энзимология. Ферменты медицинского назначения. Методы выделения
  и оценки ферментов микробного происхождения. Иммобилизованные клетки и

                                                                                51


ферменты в биотехнологическом производстве. Методы иммобилизации ферментов
и целых клеток. Сферы практического применения иммобилизованных ферментов и
                                целых клеток

                                  Задание № 241

    1. Ферменты: понятие, классификация, свойства, биологическая роль.
    2. Тестовое задание:

     Какое преимущество имеют иммобилизованные ферменты по сравнению со
свободными?

    а) меняется их рН-зависимость;
    б) изменяется тип катализируемой реакции;
    в) изменяется характер субстратной специфичности;
    г) появляется возможность многократного использования фермента.

                                  Задание № 242

    1. Полиферментный комплекс. Характеристика. Виды полиферментных систем.
Область применения полиферментных систем.
    2. Тестовое задание:

    Какие требования предъявляются к носителям?

    а) они должны быть растворимы в воде;
    б) они должны быть шаровидной формы;
    в) они не должны нести функциональные группы;
    г) они не должны быть ингибиторами данной ферментативной реакции.

                                  Задание № 243

    1. Специфические свойства ферментов, отличающие их от других катализаторов.
Поясните «принцип действия» ферментов.
    2. Тестовое задание:

    Какие методические приемы, используемые для повышения прочности связывания
фермента с носителем, наиболее эффективны?

    а) использование сшивающих агентов;
    б) увеличение концентрации полимеров;
    в) изменение концентрации субстрата;
    г) изменение рН реакционной смеси.

                                  Задание № 244

    1. Инженерная энзимология: понятие, цели, задачи, направления развития.
Характеристика.
    2. Тестовое задание:

     Какой из нижеприведенных носителей относится к синтетическим полимерам на
основе акриловой кислоты?

                                                                                 52


    а) силикагель;
    б) каррагинан;
    в) агар-агар;
    г) полиакриламидный гель.

                                  Задание № 245

    1. Основные сферы применения ферментных препаратов, их характеристика.
Примеры.
    2. Тестовое задание:

    Какие ограничения имеет метод иммобилизации включением в гель?

     а) быстрое вымывание фермента;
     б) субстраты и продукты должны иметь молекулярный вес, позволяющий им
свободно диффундировать в гелевые ячейки и из них;
     в) фермент должен иметь возможность отделяться от носителя;
     г) фермент должен быть жестко прикреплен к носителю.

                                  Задание № 246

     1. Принцип иммобилизации ферментов. Сущность. Иммобилизованные ферменты:
определение, характеристика, преимущества и недостатки.
     2. Тестовое задание:

    Какие ограничения имеет метод адсорбционной иммобилизации?

    а) быстрое вымывание фермента;
    б) фермент должен иметь возможность отделяться от носителя;
    в) токсическое действие носителя на фермент;
    г) меняется температурная зависимость фермента.

                                  Задание № 247

     1. Характеристика основных способов получения ферментов, их преимущества и
недостатки.
     2. Тестовое задание:

    Какое пространство называют микроокружением фермента?

    а) пространство внутри шарика геля;
    б) пространство снаружи шарика геля;
    в) аминокислоты активного центра фермента;
    г) сульфгидрильные группы молекулы фермента.

                                  Задание № 248

     1. Носители, применяемые для иммобилизации ферментов: классификация,
характеристика. Преимущества и недостатки носителей для иммобилизации ферментов.
     2. Тестовое задание:


                                                                             53


       Пенициллиназа катализирует:

       а) расщепление беталактамного кольца;
       б) расщепление тиазолидинового кольца;
       в) отщепление бокового радикала при С6;
       г) деметилирование тиазолидинового кольца

                                     Задание № 249

    1. Возможности микробиологического получения         ферментов.   Преимущества
производства ферментов с помощью микроорганизмов.
    2. Тестовое задание:

     Активирование нерастворимого носителя в случае иммобилизации фермента
необходимо:

       а) для усиления включения фермента в гель;
       б) для повышения сорбции фермента;
       в) для повышения активности фермента;
       г) для образования ковалентных связей.

                                     Задание № 250

     1. Влияние иммобилизации на свойства биологически активного агента: активность,
стабильность.
     2. Тестовое задание:

       Какова область использования кислых протеаз?

       а) производство сыров;
       б) производство напитков;
       в) производство моющих средств;
       г) для стандартизации процесса хлебопечения.

                                     Задание № 251

     1. Этапы промышленного биотехнологического производства ферментов, их
характеристика. Аппаратурное оформление стадий процесса.
     2. Тестовое задание:

       Иммобилизация индивидуальных ферментов ограничивается таким обстоятельством,
как:

       а) высокая лабильность фермента;
       б) наличие у фермента кофермента;
       в) наличие у фермента субъединиц;
       г) принадлежность фермента к гидролазам.

                                     Задание № 252

    1. Методы иммобилизации ферментов. Химическая иммобилизация ферментов:
иммобилизация ферментов за счет образования ковалентных связей между ферментом и

                                                                                 54


носителем. Преимущества и недостатки метода. Сферы практического применения таких
иммобилизованных ферментов. Примеры.
     2. Тестовое задание:

    Область использования грибных пептидаз?

    а) в производстве сыров;
    б) в производстве моющих средств;
    в) в производстве напитков – для предотвращения мути;
    г) для стандартизации процесса хлебопечения.

                                      Задание № 253

    1. Особенности выделения внеклеточных ферментов из культуральной жидкости.
Аппаратурное оформление данного процесса.
    2. Тестовое задание:

     Иммобилизация целых клеток продуцентов лекарственных веществ нерациональна в
случае:

    а) высокой лабильности целевого продукта (лекарственного вещества);
    б) использования целевого продукта только в инъекционной форме;
    в) внутриклеточной локализации целевого продукта;
    г) высокой гидрофильности целевого продукта.

                                      Задание № 254

     1. Методы иммобилизации ферментов: иммобилизация ферментов методом
адсорбции. Преимущества и недостатки метода. Сферы практического применения таких
иммобилизованных ферментов. Примеры.
     2. Тестовое задание:

    Иммобилизация клеток продуцентов целесообразна в случае, если целевой продукт:

    а) растворим в воде;
    б) не растворим в воде;
    в) локализован внутри клетки;
    г) им является биомасса клеток.

                                      Задание № 255

     1. Особенности выделения внутриклеточных ферментов. Аппаратурное оформление
данного процесса.
     2. Тестовое задание:

    Какой из нижеприведенных носителей получен на основе изоцианатов?

    а) каррагинан;
    б) фиброин;
    в) пенополиуретан;
    г) полиакриламидный гель.


                                                                                 55


                                  Задание № 256

     1. Методы иммобилизации ферментов. Сущность иммобилизации ферментов путем
включения в структуру геля. Возможность включения ферментов в полиакриламидный
гель. Преимущества и недостатки метода. Сферы практического применения, таким
образом, иммобилизованных ферментов. Примеры.
     2. Тестовое задание:

    Целью иммобилизации ферментов в биотехнологическом производстве является:

    а) повышение удельной активности;
    б) повышение стабильности;
    в) расширение субстратного спектра;
    г) многократное использование.

                                  Задание № 257

     1. Методы выделения и очистки ферментов после их выделения. Характеристика.
Ультрафильтрационная очистка: сущность, аппаратурное оформление процесса.
     2. Тестовое задание:

    Пенициллинацилаза используется:

     а) при проверке заводских серий пенициллина на стерильность;
     б) при оценке эффективности пенициллиновых структур против резистентных
бактерий;
     в) при получении полусинтетических пенициллинов;
     г) при снятии аллергических реакций на пенициллин.

                                  Задание № 258

     1. Методы иммобилизации ферментов. Иммобилизация ферментов методом
микрокапсулирования. Преимущества микрокапсулированных ферментов. Методы и
технология микрокапсулирования. Направления применения микрокапсулированных
ферментов. Примеры.
     2. Тестовое задание:

     Клеточный биореактор для иммобилизации целых клеток должен отличаться от
реактора для иммобилизации ферментов:

    а) большим диаметром колонки;
    б) отводом газов;
    в) более быстрым движением растворителя;
    г) формой частиц нерастворимого носителя.

                                  Задание № 259

    1. Методы выделения и очистки ферментов после их выделения. Характеристика.
Хроматографические методы очистки: гель-фильтрация, ионообменная хроматография,
обращенно-фазовая хроматография, аффинная хроматография.
    2. Тестовое задание:


                                                                                56


     Технология, основанная на иммобилизации биообъекта, уменьшает наличие в
лекарственном препарате следующих примесей:

    а) следов тяжелых металлов;
    б) белков;
    в) механических частиц;
    г) следов органических растворителей.

                                  Задание № 260

     1. Методы иммобилизации ферментов. Сущность иммобилизации ферментов путем
их включения в структуру волокон. Виды волокон. Преимущества и недостатки метода.
Сферы практического применения. Примеры.
     2. Тестовое задание:

    Экономическое преимущество биотехнологического производства, основанного на
иммобилизованных биообъектах, перед традиционным обусловлено:

    а) меньшими затратами труда;
    б) более дешевым сырьем;
    в) многократным использованием биообъекта;
    г) ускорением производственного процесса.

                                  Задание № 261

     1. Факторы, обуславливающие выбор методов выделения и очистки ферментов,
полученных с применением методов биотехнологии.
     2. Тестовое задание:

    Для получения продуцентов первичных метаболитов можно воспользоваться:

    1) мутагенезом исходного штамма;
    2) ступенчатым отбором с применением мутагена;
    3) выращиванием клеток на среде без данного метаболита;
    4) выращиванием клеток в условиях снижения концентрации метаболита.

    А) 1, 2;
    Б) 1, 3;
    В) 1, 4;
    Г) 2, 3;
    Д) 2, 4;

                                  Задание № 262

    1. Методы иммобилизации ферментов. Иммобилизация ферментов путем их
включения в структуру липосом. Методы включения ферментов в структуру липосом.
Контроль эффективности включения ферментов в липосомы. Преимущества и недостатки
метода. Сферы практического применения. Примеры.
    2. Тестовое задание:

    Термин «мультиферментный комплекс» означает:


                                                                              57


     а) комплекс ферментных белков, выделяемый из клетки путем экстракции и
осаждения;
     б) комплекс ферментов клеточной мембраны;
     в) комплекс ферментов, катализирующих синтез первичного или вторичного
метаболита;
     г) комплекс экзо- и эндопротеаз.

                                   Задание № 263

     1. Параметры оценки качества ферментов, полученных с помощью методов
биотехнологии.

    К суперпродуцентам ферментов можно отнести штаммы, которые синтезируют:

    а) на 10 % больше данного продукта;
    б) в 2 раза больше данного продукта;
    в) не менее, чем на 1 – 2 % больше данного продукта;
    г) на 10 % больше данного продукта.

                                   Задание № 264

     1. Сферы применения иммобилизованных ферментов. Возможности применения
иммобилизованных ферментов при производстве полусинтетических β-лактамных
антибиотиков. Охарактеризуйте трудности химического синтеза 6-аминопенициллиновой
кислоты.
     2. Тестовое задание:

    Лизоцим расщепляет:

    а) белки;
    б) углеводы;
    в) жиры;
    г) верны все ответы.

                                   Задание № 265

    1. Виды активности ферментов: характеристика. Методы определения активности
ферментов.
    2. Тестовое задание:

    Действие ферментов желудочного сока осуществляется в:

    а) нейтральной среде;
    б) кислой среде;
    в) щелочной среде;
    г) не зависит от кислотности среды.

                                   Задание № 266

     1. Сферы применения иммобилизованных ферментов. Разделение рацемических
смесей аминокислот. Для лечебного питания: удаление лактозы из молока, получение


                                                                              58


глюкозы с помощью иммобилизованной лактозы, превращение глюкозы во фруктозу с
помощью иммобилизованной глюкоизомеразы.
    2. Тестовое задание:

    Для получения протопластов из клеток грибов используется:

    а)   лизоцим;
    б)   трипсин;
    в)   "улиточный фермент";
    г)   пепсин.

                                     Задание № 267

     1. Биотехнология грибной амилазы. Стадии процесса. Аппаратурное оформление
процесса.
     2. Тестовое задание:

    Для получения протопластов из бактериальных клеток используется:

    а)   лизоцим;
    б)   "улиточный фермент";
    в)   трипсин;
    г)   папаин.

                                     Задание № 268

     1. Области применения ферментных электродов на основе иммобилизованных
ферментов и биосенсоров на основе иммобилизованных клеток. Структура ферментных
электродов. Сравнительная характеристика ферментных электродов и биосенсоров, их
преимущества и недостатки. Особенности применения ферментных электродов,
изготовленных на основе иммобилизованной глюкооксидазы.
     2. Тестовое задание:

     Основное преимущество ферментативной биоконверсии стероидов перед химической
трансформацией состоит:

    а)   в доступности реагентов;
    б)   в избирательности воздействия на определенные функциональные группы стероида;
    в)   в сокращении времени процесса;
    г)   в получении принципиально новых соединений.

                                     Задание № 269

    1. Возможности применения перевязочных средств с иммобилизованными
ферментами. Виды носителей для иммобилизации, их характеристика, классификации,
преимущества и недостатки. Области практического применения. Преимущества
аппликационно-сорбционной терапии по сравнению с традиционной.
    2. Тестовое задание:

     Активирование нерастворимого носителя в случае иммобилизации фермента
необходимо:

    а) для усиления включения фермента в гель;
                                                                                         59


       б) для повышения сорбции фермента;
       в) для повышения активности фермента;
       г) для образования ковалентной связи.

                                       Задание № 270

     1. Возможности иммобилизации целых клеток растений и микроорганизмов.
Преимущества и недостатки иммобилизованных клеток по сравнению со
свободноживущими клетками. Методы иммобилизации. Сферы практического
применения. Соиммобилизация: понятие, виды, проблемы, примеры практического
применения.
     2. Тестовое задание:

       Иммобилизация индивидуальных ферментов ограничивается таким обстоятельством,
как:

       а)   высокая лабильность фермента;
       б)   наличие у фермента кофермента;
       в)   наличие у фермента субъединиц;
       г)   принадлежность фермента к гидролазам.

                                       Задание № 271

    1. Экономическая      целесообразность     получения    ферментов     путем
микробиологического синтеза по сравнению с традиционными способами их получения.
Характеристика.
    2. Тестовое задание:

    В состав препаратов, применяемых при гнойно-некротических процессах, входят
ферменты:

       а) аминолитические;
       б) протеолитические;
       в) липазы;
       г) дегидрогеназы.

                                       Задание № 272

    1. Перспективы применения иммобилизованных ферментов в химическом анализе.
Характеристика.
    2. Тестовое задание:

       Выражение, соответствующее понятию «иммобилизованные ферменты»:

       а) ферменты, сохраняющие значительную активность в широком диапазоне рН;
       б) ферменты, сохраняющие свою структуру и активность длительное время.

                                       Задание № 273

     1. Продуценты ферментов. Методы повышения эффективности синтеза целевого
фермента микроорганизмами. Пути координации микробного метаболизма при
биосинтезе ферментов. Характеристика.

                                                                                  60



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика