Фундаментальные и прикладные аспекты микробных биотехнологий
1. Формулировка понятия «Биотехнология» и ее составляющие элементы.
2. Трансформация биологии в биотехнологию. Цели и задачи, экономическая составляющая, основные результаты деятельности в этих областях.
3. История развития биотехнологии. Факторы, повлиявшие на ее развитие.
4. Три составляющих элемента, обусловливающие существование и устойчивое развитие биотехнологии.
5. Этапы и схема перехода к биотехнологической деятельности. Факторы обусловливающие последовательную смену технологических укладов.
6. Понятие о технологических укладах и роль биотехнологии на современном этапе экономического и социального развития общества.
7. Глобальные проблемы современности и роль биотехнологии в их преодолении.
8. Эмпирический период в развитии биотехнологии. Причины и подходы.
9. Научно-практический и биотехнический периоды. Основные движущие факторы развития.
10. Молекулярный и генотехнический периоды. Роль «великих» открытий в превращении биологии в биотехнологию.
11. Основные тренды в развитии биотехнологии в мире. Биотехнология в Беларуси. Возрастание роли биотехнологии.
12. Новые возможности и новая ответственность человека перед собой и человечеством. График планирования целей.
13. Сущность квадранта денежного потока Р. Кийосаки.
14. Предпринимательский треугольник – основа планирования деятельности. Роль миссии и основные направления в биотехнологической деятельности. Лестница принятия решений.
15. Удивительные возможности биотехнологии. Сырье – ферментация – продукт.
16. 4-е основных принципа биотехнологии. Двуединая задача биотехнологического процесса.
17. Цветовая классификация биотехнологий и определение «биоэкономика».
18. Микробиологическая промышленность – база для развития микробной биотехнологии. Основные продукты и процессы.
19. Общая схема биотехнологического процесса.
20. Основные параметры малотоннажной и крупнотоннажной биотехнологий.
21. Достижения и перспективы развития красной биотехнологии.
22. Зеленые биотехнологии – основа развития и повышения эффективности сельского хозяйства.
23. Промышленность и белая биотехнология. Биокатализ, энергетика, новые материалы, добывающая промышленность.
24. Схема биотехнологического производства. Путь от исходного сырья до коммерческого продукта.
25. Структура биотехнологического производства. Путь от подготовительных работ до коммерческого продукта.
26 Основные типы биотехнологических производств и соответствующие им технологические стадии.
27. Группы биотехнологических продуктов и особенности их влияния на организацию технологического процесса.
28. Понятие «биообъект». Разделение биообъектов по производственным функциям. Продуцент и биокатализатор.
29. Две основные группы биообъектов и их кардинальные различия. Преимущества одноклеточны организмов.
30. Макромолекулы, микроструктуры, микроорганизмы и макроорганизмы, трансгенные организмы как биообъекты.
31. Информационное обеспечение как основа функциональности биообъекта в технологическом процессе. Минимальная клетка.
32. Принципы подбора биотехнологических объектов. Вид, штамм, клон, чистая культура.
33. Промышленные штаммы, модельные объекты, базовые штаммы.
34. Особенности микроорганизмов как основных объектов биотехнологических процессов. Вирусы, прокариоты, эукариоты.
35. Критерии отбора продуцентов.
36. Биотехнологическое использование микроорганизмов по группам продуктов.
37. Цели совершенствования биообъектов. Возможные пути повышения активности биосинтеза за счет внутренних резервов биообъекта.
38. Биообъекты животного, растительного и микробного происхождения. Классификационные подходы.
39. Биообъекты: макромолекулы, микроорганизмы, макроорганизмы. Характеристика и особенности.
40. Биотехнологическое использование микроорганизмов. Биомасса, продукты метаболизма, ферменты, рекомбинантные продукты, биотрансформация веществ, утилизация.
41. Критерии используемые при отборе микробных продуцентов.
42. Традиционные методы селекции микроорганизмов. Ступенчатый отбор по количественному признаку.
43. Цели совершенствования биообъектов.
44. При каких манипуляциях с биообъектами можно ожидать повышения продуктивности.
45. Методы совершенствования биообъектов. Цели, задачи и пути. Селекция, спонтанные и индуцированные изменения.
46. Этапы создания бактериальных генноинженерных продуцентов.
47. Ступенчатый отбор и направленный отбор мутантов по заданному признаку.
48. Регуляция производственного процесса на уровне репликации ДНК. Внешние и внутренние факторы.
49. Превращение продуцента в сверхпродуцента за счет накопления мутаций. Типы мутационных изменений, приводящие к увеличению продуктивности.
50. Схема основных биохимических процессов, происходящих в клетках и способы их регуляции.
51. Понятие о микробной популяции как организме образующим сложную саморегулируемую и саморазвивающуюся систему.
52. Клеточный цикл (онтогенез) микробной популяции как организма. Роль внешних и внутренних факторов в его развитии.
53. Схема метаболических превращений в популяции клеток микроорганизмов. Чередование пролиферативного покоя и активного состояния, стрессов и автолиза.
54. Основные затратные элементы в производственном процессе, и структура себестоимости некоторых продуктов микробного биосинтеза.
55. Теория управления биотехнологическим процессам и ее три основные составляющие. Модель, параметры, цель.
56. Питание микроорганизмов. Катаболизм и анаболизм и балансовые отношения.
57. Принципиальная технологическая схема цикла подготовки и проведения культивирования микроорганизмов.
58. Основные требования к питательной среде.
59. Способы стерилизации сред, оборудования, воздуха.
60. Характеристика основных процессов культивирования. Динамика изменения концентрации клеток и субстрата при периодическом, периодическом с добавлением субстрата и непрерывном культивировании.
60. Приготовление посевного материала и принципы масштабировния в производственном цикле.
61. Классификация продуктов биотехнологических производств. Первичные, вторичные метаболиты, крупные молекулы, несвойственные для продуцента продукты.
62. Три основных типа культивирования. Динамика и отличительные особенности.
63. Типы биореакторов и принципы их подбора. Основные системы.
64. Иммобилизованные клетки и ферменты. Схемы получения продуктов. Преимущества и недостатки.
