Вопросы к экзамену по дисциплине

Вопросы к экзамену по дисциплине

«Теоретические основы биотехнологии»

(очная форма, 2008/09 уч. год)

1. Характеристика ферментов как биокатализаторов. Особенности ферментов в отличии от химических катализаторов.

2. Ферментативная активность белков.

3. Кинетика простых ферментативных реакций. Понятие субстрата.

4. Уравнение Михаэлиса-Ментен и его линеаризация.

5. Кинетика ферментативных реакций с ингибированием фермента. Понятие ингибитора.

6. Конкурентное, неконкурентное, смешанное ингибирование фермента.

7. Определение роста, развития, размножения микробной культуры. Способы измерения биомассы. Понятие питательной среды.

8. Параметры роста культур микроорганизмов. Понятие сбалансированного роста.

9. Модель Моно для описания роста микробных культур. Модификация модели Моно.

10. Параметры модели Моно, их характеристика и графический метод нахождения их значений.

11. Методы культивирования микроорганизмов. Характеристика периодического культивирования (общая характеристика S-кривой роста периодической культуры).

12. Характеристика лаг-фазы S-кривой роста периодической культуры.

13. Характеристика экспоненциальной фазы S-кривой роста периодической культуры.

14. Понятия «старой» и «молодой» культуры. Экспоненциальный рост и диауксия роста.

15. Характеристика фазы замедленного роста и стационарной фазы S-кривой роста периодической культуры.

16. Характеристика фаз отмирания и выживания S-кривой роста периодической культуры. Эндогенные ауторегуляторные факторы.

17. Общая характеристика непрерывного культивирования микроорганизмов. Тубулярный процесс, его преимущества и недостатки.

18. Хемостатное культивирование микроорганизмов.

19. Турбидостатное культивирование микроорганизмов и его разновидности.

20. Показатели эффективности культивирования микроорганизмов.

21. Стехиометрия процессов культивирования микроорганизмов. Основные принципы стехиометрии ферментативных реакций.

22. Формула биомассы микроорганизмов. Молекулярный вес биомассы (биомоль). Формула «усредненной» биомассы Стоутхамера.

23. Характеристика и классификация процессов метаболизма. Понятие о первичных и вторичных метаболитах.

24. Характеристика энергетического обмена в клетках. Понятие макроэргических соединений. Пути использования внутриклеточной энергии.

25. Энергетические посредники – АТФ и НАД (НАДФ).

26. Процесс фосфорилирования, его разновидности и роль в клеточном энергообмене.

27. Катаболизм углеводного субстрата на примере глюкозы. Метаболический путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса (ЭМП).

28. Гликолиз: характеристика процесса, его стехиометрия и энергетика.

29. Характеристика пентозофосфатного пути катаболизма глюкозы.

30. Путь Энтнера-Дудорова (ЭД): преимущества и недостатки для клеточного обмена. Общий принцип катаболизма субстрата.

31. Характеристика конечных продуктов катаболизма глюкозы.

32. Катаболизм других углеводов на примере лактозы.

33. Дыхание. Анаэробное (аноксическое) дыхание. Восстановители и окислители в процессе дыхания.

34. Ацетил-КоА и характеристика цикла трикарбоновых кислот для клеточного обмена.

35. Фосфорилирование АДФ в дыхательной цепи с участием электронов (протонов), высвобождающихся в цикле ЦТК.

36. Энергетика процесса дыхания и основное назначение аэробных процессов.

37. Биосинтез низкомолекулярных веществ и биополимеров. Биосинтез аминокислот.

38. Биосинтез жирных кислот и нуклеотидов.

39. Транспорт веществ через клеточные мембраны. Функции транспортных процессов. Способы транспорта веществ через клеточные мембраны.

40. Пассивная диффузия веществ через клеточные мембраны.

41. Сопряженный транспорт веществ через клеточные мембраны.

42. Активный транспорт веществ через клеточные мембраны для поддержания внутриклеточного осмотического давления (1 группа транспортных систем).

43. Активный транспорт веществ через клеточные мембраны для поступления питательных веществ в клетках животных и микроорганизмов (2 группа транспортных систем).

44. Хемиосмотическая теория Митчелла для процесса активного транспорта питательных веществ в клетку.

45. Регуляция биосинтеза первичных и вторичных метаболитов в процессах культивирования микроорганизмов. Понятие направленного биосинтеза и сверхпродукции микробных продуктов обмена веществ.

46. Направленный биосинтез аминокислот на примере биосинтеза лизина.

47. Направленный биосинтез антибиотиков.

48. Перемешивание среды в процессах культивирования микроорганизмов. Исследование гидродинамической обстановки в биореакторах.

49. Уравнение материального баланса вещества в биореакторах и его упрощение. Математические модели описания гидродинамики потока в аппаратах.

50. Аэрация в процессах культивирования микроорганизмов. Роль кислорода в процессах аэробного биосинтеза.

51. Транспорт кислорода из газа в жидкость в процессах биосинтеза и повышение его эффективности.

52. Баланс кислорода в жидкой фазе при периодическом и непрерывном культивировании микроорганизмов.

Составил А. С. Сироткин