Тема 7. Генетическая изменчивость микроорганизмов

Понятие наследственности и изменчивости. Наследственность и её материальная основа. Генотип и фенотип бактерий. Формы изменчивости микроорганизмов: фенотипические изменения и генотипические изменения. Мутации. Молекулярная основа мутагенеза. Генетическая рекомбинация у прокариотов. Практическое использование достижений генетики. Селекция микроорганизмов и способы получения активных рас и штаммов микроорганизмов.

Тема 8. Важнейшие биохимические процессы вызываемые микроорганизмами

Спиртовое брожение. Возбудители. Условия и химизм брожения. Промышленное использование. Значение в биотехнологии пищевых продуктов.

Молочнокислое брожение. Морфологические и биохимические особенности молочнокислых бактерий. Распространение в природе и практическое использование. Маслянокислое и ацетоно-бутиловое брожение. Признаки возбудителей. Используемые субстраты (сахаролитические и пептолитические клостридии). Биохимия брожения и продукты. Окисление уксуснокислыми бактериями этилового спирта, глицерина, глюкозы.

Образование органических кислот микроскопическими грибами. Разложение микроорганизмами крахмала, пектиновых веществ, целлюлозы. Превращение микроорганизмами соединений азота. Гнилостные процессы, конечные продукты. Характеристика возбудителей. Значение гнилостных процессов в природе и в процессах порчи пищевых продуктов при хранении.

Интенсивность процессов нитрификации. Процессы денитрификации, фиксация атмосферного азота.

 

Раздел 3. Процессы и аппараты в биотехнологии

Тема 9. Основные стадии биотехнологического процесса

Периоды возникновения и становления биотехнологии. Перспективность и эффективность развития биотехнологии. Объекты и методы биотехнологии. Специфические методы в биотехнологии. Основные стадии биотехнологического процесса: подготовка питательной среды для культивирования промышленного микроорганизма; получение чистой культуры для внесения в ферментатор; основная ферментация, выделение и очистка основного продукта, получение товарных форм препарата. Сырьевая база биотехнологии. Подразделение биотехнологических процессов. Значение асептики в биотехнологических процессах, защита от микробов контаминтантов.

 

Тема 10. Аппаратурное оснащение биотехнологических производств

Принципы технического обеспечения биотехнологических процессов. Различные типы биореакторов: аэробные и анаэробные. Тепловые процессы в ферментаторах. Аппаратурное оформление процессов выделения и очистки некоторых продуктов микробного синтеза.

Особенности культивирования биобьектов. Аппаратурное оснащение фитобиотехнологических производств. Аппаратурное оснащение зообиотехнологических производств.

 

Раздел 4. Важнейшие биотехнологические процессы

Тема 11. Проблемы и задачи инженерной энзимологии и генетической инженерии Микробные ферменты, имеющие промышленное значение. Иммобилизированные клетки микроорганизмов и их применение. Преимущество использование иммобилизованных микроорганизмов перед иммобилизованными ферментами. Основные способы иммобилизации ферментов. Общие принципы получения ферментных препаратов.

Общая характеристика генной инженерии: генная, геномная и хромасомная. Этапы рДНК- биотехнологии: получение однородной ДНК, разрезание ДНК на фрагменты, клонирование ДНК, ампликация и экагрессия генов. Изменчивость организмов и ее значение в биотехнологии. Трансгенные растения и животные.

 

Тема 12. Технологические основы получения важнейших продуктов биотехнологии

Технология получения кормовой микробной биомассы. Особенности культивирования микроорганизмов на: гидролизатах растительного сырья, торфа, метаноле, природном газе и углеводородных субстратах.

Производство аминокислот микробным синтезом. Микробиологическое производство глутаминовой кислоты, лизина.

Технология получения микробных иммунологических препаратов. Производство витаминов. Получение микробных полимеров. Получение микробных иммунологических препаратов.

 

Раздел 5. Экологические аспекты в биотехнологии