• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Биотехнология

2021/2022
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
5
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
3-й курс, 3, 4 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Биотехнологии одноклеточных организмов — это дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Биотехнология одноклеточных организмов», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Вариативная профессиональная часть» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой профильной части. Осваивается на 4 курсе в 1-2 модуле. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Молекулярная биология», «Клеточная биология: основы биопроцессов», «Биофизика». Основные положения дисциплины «Биотехнология одноклеточных организмов» будут использоваться при прохождении дисциплин «Современные методы биотехнологий», «Кинетика биотехнологических процессов», «Процессы и аппараты биотехнологии», «Биоинженерия микроорганизмов» и для практики на 4 курсе образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Изучение основных типов биотехнологических процессов и объектов биотехнологии.
  • Изучение всех стадий промышленного осуществления биотехнологических процессов и сырьевой базы промышленной биотехнологии.
  • Сформировать представление об основных технологиях получения микробных препаратов для сельского хозяйства.
  • Изучение методов получения и использования иммобилизованных ферментов, потенциальной опасности биотехнологических объектов и способов предупреждения их попадания в окружающую среду.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Иметь представление о значении водорослей в биосфере и жизни человека.
  • Изучение строения некоторых представителей водорослей.
  • Изучение строения некоторых представителей грибов и лишайников.
  • Освоение типовой схемы биотехнологического производства.
  • Освоение биотехнологии получения первичных и вторичных метаболитов.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Тема 1. Введение в систематику. Цианобактерии (Сине-зеленые водоросли). Водоросли, обзор разнообразия.
    Систематика растений как биологическая наука. Понятие о таксономических категориях. Вид как основная таксономическая единица. Систематика растений как биологическая наука. Понятие о таксономических категориях. Вид как основная таксономическая единица. Отдел Цианобактерии (сине-зеленые). Морфология. Строение клетки, пигменты, запасные вещества. Размножение. Представители: микроцистес, хроококк, носток, анабена, осциллятория. Морфологические структуры таллома водорослей. Образ жизни и распространение водорослей. Экологические группы водорослей. Приспособления водорослей к среде обитания. Значение водорослей в биосфере и жизни человека. Отдел Зеленые водоросли, диатомовые, бурые водоросли. Багрянки. Строение. Размножение, циклы воспроизведения. Принципы деления на классы. Изучение строения некоторых представителей водорослей.
  • Тема 2. Грибы и лишайники. Происхождение и родственные связи основных групп грибов. Лишайники.
    Происхождение и родственные связи низших и высших грибов. Грибоподобные организмы (ц. Stramenopila): отдел Лабиринтуломицеты или сетчатые слизевики, отдел Оомицеты. Царство Грибы (Fungi): отдел хитридиомицеты (Chytridiomycota), отдел зигомицеты (Zygomycota, отдел аскомицеты, или сумчатые грибы (Ascomycota), отдел базидиомицеты (Basidiomycota). Лишайники. Изучение строения некоторых представителей грибов и лишайников.
  • Тема 3. Основы промышленной биотехнологии .
    Основные стадии биотехнологического производства. Типовая схема биотехнологического производства. Принципы составления питательных сред в биотехнологическом производстве. Получение лимонной кислоты путем культивирования плесневого гриба. Методы количественного учета микроорганизмов Особенности развития биотехнологии в главных регионах мира. Необходимость употребления незаменимых аминокислот: валин, лейцин, лизин, треонин, триптофан, метионин. Биологически полноценные белки. Аминокислотный состав зерновых культур, используемых в кормопроизводстве. Содержание незаменимых аминокислот в белках микроорганизмов. Кормовые дрожжи. Технология глубинного выращивания кормовых дрожжей в ферментерах. Белковые концентраты из бактерий. Кормовые белки из водорослей. Технология получения белковой массы из клеток бактерий и водорослей. Белки микроскопических грибков. Кормовые белковые концентраты из растений: белковый коагулят, ферментированный коричневый сок, жом. Микробиологический синтез лизина и триптофана. Производство кормовых витаминных препаратов группы В. Кормовые липиды. Важнейшие ферментные препараты, применяемые в сельском хозяйстве.
  • Тема 4. Биотехнология бродильных производств.
    Молочнокислое брожение. Спиртовое брожение. Уксуснокислое брожение. Маслянокислое брожение. Биотехнология получения первичных и вторичных метаболитов занимает ведущее место в промышленной биотехнологии. Рассмотрите подробно отдельные производства, в частности, производство аминокислот. Микробиологические методы получения аминокислот. Производство лизина, триптофана, аргинина, глутамина и др. Химико-ферментативные способы получения аминокислот. Получение L-лизина, триптофана. Производство витаминов. Производство органических кислот. Получение уксусной, лимонной и др. кислот. Биотехнология получения вторичных метаболитов. Тонкий биосинтез и микробиологическая трансформации органических соединений. Получение антибиотиков, промышленно важных стероидов. Трансформация стероидов путем введения гидроксильной группы, путем дегидрогенизации; природные стерины (холестерин, эргостерин, стигмастерин) как сырье для получения лекарственных препаратов; методы проведения процессов микробиологических трансформаций и пути их интенсификации. Трансформация углеводов путем окисления, восстановления, изомеризации. Примеры трансформации углеводов: превращение глицерина в диоксиацетон; превращение Д-сорбита в L-сорбозу; превращение ксилозы в ксилит.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Устный опрос. Дискуссия_Тема 1
  • неблокирующий Устный опрос. Дискуссия_Тема 2
  • неблокирующий Устный опрос. Дискуссия_Тема 3
  • неблокирующий Устный опрос. Дискуссия_Тема 4
  • неблокирующий Экзамен
    Экзаменационный билет содержит 4 вопроса из каждого тематического раздела курса и из приведенного перечня экзаменационных вопросов.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (3 модуль)
    0.2 * Устный опрос. Дискуссия_Тема 3 + 0.3 * Устный опрос. Дискуссия_Тема 4 + 0.5 * Экзамен
  • Промежуточная аттестация (4 модуль)
    0.1 * Промежуточная аттестация (3 модуль) + 0.2 * Устный опрос. Дискуссия_Тема 3 + 0.2 * Устный опрос. Дискуссия_Тема 4 + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Под общ. ред. Загоскиной Н.В., Назаренко Л.В. - ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ. В 2 Ч. ЧАСТЬ 1 2-е изд., испр. и доп. Учебник и практикум для СПО - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 162с. - ISBN: 978-5-534-07840-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/osnovy-biotehnologii-v-2-ch-chast-1-441963
  • Под общ. ред. Назаренко Л.В., Загоскиной Н.В. - ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ. В 2 Ч. ЧАСТЬ 2 2-е изд., испр. и доп. Учебник и практикум для СПО - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 219с. - ISBN: 978-5-534-07843-5 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/osnovy-biotehnologii-v-2-ch-chast-2-441964

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Основы микробиологии и экологической биотехнологии : учеб. пособие / Б.С. Ксенофонтов. — Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2019. — 221 с. — (Высшее образование). - Текст : электронный. - URL: http://znanium.com/catalog/product/1030237