Теоретические вопросы к экзамену_Биотехнология_Пятый_Курс

Теоретические вопросы к экзамену
по биотехнологии
V курс, 9 семестр, 2013/2014 уч. г.
1.
Биотехнология как наука и сфера производства. Предмет, цели и задачи биотехнологии, связь с фундаментальными дисциплинами.
2.
Биообъекты как средство производства лечебных, реабилитационных, профилактических и диагностических средств. Классификация и общая характеристика
биообъектов.
3.
Макробиообъекты животного происхождения. Человек как донор и объект
иммунизации. Млекопитающие, птицы, рептилии и др.
4.
Биообъекты растительного происхождения. Дикорастущие растения и культуры растительных клеток.
5.
Биообъекты - микроорганизмы. Основные группы получаемых биологически
активных веществ.
6.
Биообъекты - макромолекулы с ферментативной активностью. Использование
в биотехнологических процессах.
7.
Направления совершенствования биообъектов методами селекции и мутагенеза. Мутагены. Классификация. Характеристика. Механизм их действия.
8.
Направления создания новых биообъектов методами генетической инженерии.
Основные уровни генетической инженерии. Характеристика.
9.
Клеточная инженерия и ее использование в создании микроорганизмов и
клеток растений. Метод слияния протопластов.
10. Методы клеточной инженерии применительно к животным клеткам. Гибридомная технология и ее использование в биотехнологических процессах.
11. Понятие вектора в генетической инженерии. Плазмиды, транспозоны и фаговые ДНК. Их значение при конструировании продуцентов.
12. Инженерная энзимология и повышение эффективности биообъектов. Иммобилизированные биообъекты и их преимущества.
13. Иммобилизация биообъектов. Носители, используемые для иммобилизации.
14. Микрокапсулирование биообъектов как один из методов их иммобилизации.
Микрокапсулы. Характеристика. Вспомогательные вещества. Виды оболочек.
15. Методы получения микрокапсул. Классификация. Характеристика. Технологические схемы производства.
16. Липосомы. Определение. Характеристика. Использование в биотехнологических процессах и для создания инновационных лекарственных форм.
17. Слагаемые технологического процесса. Структура биотехнологического производства.
18. Подготовительные операции при использовании в производстве биообъектов
микроуровня. Используемое оборудование.
19. Питательные среды. Классификация. Компоненты питательных сред. Методы
стерилизации. Принципы выбора питательных сред.
20. Очистка и стерилизация технологического воздуха. Схема подготовки потока
воздуха, подаваемого в ферментатор.
21. Критерии подбора ферментаторов. Характеристика и классификация биореакторов в зависимости от вида протекающих в них процессов и от конструкционных
особенностей (способы потребления энергии, способы смешивания и ввода энергии
и др.).
22. Аппаратурное оснащение биотехнологических процессов. Особенности проведения процессов нестерильных и стерильных производств. Аэробные и анаэробные процессы.
23. Характеристика биопроцессов в зависимости от целевых продуктов: первичные
и вторичные метаболиты, биомасса как целевой продукт.
24. Значение асептики в биотехнологических процессах. Методы стерилизации,
используемые в биотехнологическом производстве.
25. Аппаратурное оснащение процессов выделения и очистки продуктов микробного синтеза.
26. Основные технологические схемы выделения целевого продукта в зависимости
от его локализации. Примеры.
27. Основные принципы культивирования микроорганизмов. Характеристика.
28. Брожение как разновидность биологического окисления. Спиртовое брожение.
29. Получение этанола и других продуктов брожения с использованием микробиотехнологических процессов.
30. Ацетонобутиловое брожение. Окислительные процессы. Получение органических кислот.
31. Принципы получения рекомбинантных белков и полипептидов. Последовательность операций.
32. Единая система СЬР, ССР и СМР в производстве лекарственных препаратов.
Особенности СМР в биотехнологическом производстве.
33. Механизмы регуляции биосинтеза первичных метаболитов.
34. Механизмы регуляции вторичных метаболитов.
35. Биотехнология и проблемы экологии. Переработка жидких отходов.
36. Биотехнология в решении проблем охраны окружающей среды. Переработка
твердых отходов.
37. Биологические, физико-химические и другие методы рекуперации и обезвреживания выбросов в атмосферу.
38. Инсулин. Источники получения. Рекомбинантный инсулин человека. Синтез Аи В- цепей. Биотехнологическое производство рекомбинантного инсулина.
39. Инсулин. Видовая специфичность. Выбор лидерной последовательности аминокислот. Методы выделения и очистки полупродуктов.
40. Интерфероны. Классификация. Видоспецифичность интерферонов. Синтез
различных классов интерферона человека. Производство рекомбинантных образцов
интерферона.
41. Гормон роста человека. Механизм биологической активности и перспективы
применения в медицинской практике. Конструирование продуцентов. Получение
соматотропина.
42. Производство ферментных препаратов. Ферменты, используемые как лекарственные средства. Традиционные способы получения ферментных препаратов.
43. Биотехнология аминокислот. Преимущества микробиологического синтеза
перед другими способами получения. Общие принципы конструирования штаммов
микроорганизмов - продуцентов аминокислот как первичных метаболитов.
44. Микроорганизмы прокариоты - продуценты витамина В12 (пропионово-кислые
бактерии и др.). Схема биосинтеза. Регуляция биосинтеза.
45. Производство моноклональных антител и использование соматических гибридов животных клеток. Гибридомы. Этапы производства моноклональных антител.
46. Вакцины на основе рекомбинантных протективных антигенов и живых гибридных носителей. Технологические схемы производства вакцин и сывороток.
47. Культуры растительных клеток. Методы культивирования» Лекарственные
препараты, получаемые из каллусных и суспензионных культур.
48. Культуры животных клеток. Методы культивирования.
49. Антибиотики как биотехнологические продукты. Биологическая роль антибиотиков как вторичных метаболитов. Пути создания высокоактивных продуктов
антибиотиков.
50. Биомедицинские технологии. Определение. Характеристика.
51. Препараты биогенных стимуляторов. Характеристика. Классификация. Технологические схемы производств.
52. Препараты из животного сырья. Характеристика. Классификация. Технологические схемы производства.
53. Краткая история развития биотехнологии и периоды развития биотехнологии.
Характеристика. Биотехнология лекарственных средств.
54. Области применения моноклональных антител. Методы анализа, основанные на
использовании моноклональных (поликлональных) антител.
55. Моноклональные антитела в медицинской диагностике (тестирование гормонов,
антибиотиков, аллергенов и т.д.). Моноклональные антитела в терапии и профилактике (перспективы высокоспецифичных вакцин, иммунотоксинов). Включение
моноклональных антител в оболочку липосом.
56. Ферменты, используемые в генетической инженерии. Последовательность операций при включении чужеродного гена в векторную плазмиду. Перенос вектора с
чужеродным геном в микробную клетку.
57. Цикл развития каллусных клеток, понятие дифферинцировки и дедифференцировки в основе каллусогенеза. Тотипотентность и ее значение.
58. Характеристика каллусных и суспензионных культур тканей растений. Понятие
физиологической асинхронности и физиологической гетерогенности.
59. Синтез вторичных метаболитов с использованием культуры клеток и тканей
растений.
62. Иммунобиотехнология. Диагностикумы, аллергены, бактериофаги, токсины и
анотоксины. Характеристика и способы получения.
60. Нормофлоры (пробиотики, микробиотики, эубиотики) - препараты на основе
живых культур микроорганизмов-симбионтов. Характеристика. Резидентная микрофлора ЖКТ, причины дисбактериоза.
61. Нормофлоры в борьбе с дисбактериозом. Бифидобактерии, молочнокислые
бактерии, непатогенные штаммы кишечной палочки, образующей бактериоцины на
основе нормофлоров. Получение готовых форм нормофлоров.
62. Пути создания высокоактивных продуцентов антибиотиков (плесневые грибы,
антиномицеты, эубактерии). Биосинтез и оргсинтез в создании новых антибиотиков.
63. Программа «Геном человека», ее основные цели и задачи. Социальные аспекты.
Полное секвенирование генома. Перспективы практического применения.
64. Геномика. Характеристика. Объекты изучения. Перспективы использования в
медицине и фармации.
65. Биоинформатика. Характеристика. Объекты изучения. Перспективы использования в медицине и фармации.
66. Протеомика. Характеристика. Объекты изучения. Перспективы использования в
медицине и фармации.
67. Контроль и управление биотехнологическими процессами. Контроль основных
параметров процесса (состав технологических растворов, газов, рН среды и т.д.).
68. Промышленные способы получения антибиотиков (общая схема). Противоопухолевые антибиотики. Механизм действия.
69. Биомедицинские технологии. «Антисмысловые» нуклеиновые кислоты, пептидные факторы роста тканей и др. биологические продукты новых поколений.
Перспективы практического применения.
70. Иммунобиотехнология. Цели и задачи. Направления развития.
71. Интерлейкины. Механизм биологической активности. Перспективы практического применения.
72. Фармацевтическая нанотехнология. Объекты изучения. Перспективы использования в медицине и фармации.
73. Интерфероны. Характеристика. Методы получения β- интерферона при культивировании фибропластов.
74. Биополимеры, характеристика, микробиологический метод получения. Перспективы практического применения.
75. Жирорастворимые витамины (эргостерин и витамины группы Д). Продуценты
и схема биосинтеза.
76. Каротиноиды и их классификация. Схема биосинтеза. Образование из
β-каротина витамина А.
77. Проблемы трансформации стероидных структур. Микробиологический синтез
гидрокортизона.
78. Фитогормоны, классификация, характеристика. Индукторы митотического
цикла. 79.Иммуносупрессоры. Циклоспорин А-ингибитор иммунного ответа кальций нейрина. Применение в трансплантологии. Новые иммуносупрессоры природного происхождения.
80.Выделение, концентрирование и очистка биотехнологических продуктов.
Сорбционная, ионообменная, аффинная хроматография применительно к выделению ферментов. Методы мембранного разделения.
81. Биоинформатика, определение, характеристика. Цели и задачи исследования.
82. Нанотехнология, характеристика. Перспективы использования в медицине и
фармации.
И.о. зав. кафедрой технологии лекарств,
доцент
Д.В. Компанцев