Реферат: Програма фахового вступного випробування для зарахування на навчання

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ



“ЗАТВЕРДЖЕНО”
Голова приймальної комісії НУХТ,

ректор____________ С.В. Іванов

“ 27 ” травня 2011 р.


ПРОГРАМА фахового вступного випробування для зарахування на навчання за ОКР «магістр» за спеціальністю 8.05140105 «Екологічна біотехнологія та біоенергетика»



Схвалено на засіданні кафедри

біотехнології і мікробіології

Протокол № 20 від 16.05.2011 року

Завідувач кафедри

______________ проф. Пирог Т.П.


Схвалено Вченою радою

факультету БТЕК

Протокол № 12 від 26.05.2011 р.

Голова Вченої ради факультету,

декан________________ Чагайда А.О.



2011

1. Загальна мікробіологія та вірусологія

Предмет, мета, об’єкти та завдання мікробіології. Становлення та розвиток мікробіології. Положення мікроорганізмів у природі.

Будова мікробної клітини. Характерні ознаки еукаріот та прокаріот. Морфологія мікроорганізмів. Хімічний склад бактеріальної клітини.

Структурні, генетичні, функціональні та хімічні відмінності прокаріот та еукаріот. Характерні ознаки грампозитивних та грамнегативних бактерій.

Адаптивні реакції мікроорганізмів на стресові дії. Живлення мікроорганізмів. Фізіологія росту.

Систематика прокаріот. Недоліки фенотипової систематики. Геносистематика бактерій. Філогенетична систематика.

Гриби. Загальна характеристика грибів. Систематика грибів. Біологічно активні речовини грибів. Екологічні групи грибів.

Дріжджі. Будова дріжджової клітини. Розмноження. Сучасна систематика дріжджів. Характеристика деяких промислових дріжджів.

Віруси. Відкриття вірусів. Загальна характеристика вірусів. Будова вірусів. Віруси бактерій (розмноження вірулентного фага: літичний цикл; розвиток помірних фагів: лізогенія). Відношення вірусів і плазмід до утворення пухлин (онкогенезу). Класифікація вірусів.

Загальні поняття про метаболізм. Шляхи катаболізму глюкози та інших вуглеводів.

Дихальний ланцюг та фосфорилювання (синтез АТФ) при переносі електронів

Метаболічна активність аеробних гетеротрофів

Біосинтетичні процеси у мікроорганізмів.

Типи бродіння. Пропіоновокисле бродіння та пропіоновокислі бактерії. Мурашинокисле бродіння та родина Enterobacteriaceae. Маслянокисле та ацетоно-бутилове бродіння. Гомоацетатне бродіння: СО2 як акцептор водню. Зброджувані та незброджувані природні сполуки.

Утворення метану при відновленні карбонату. Утворення ацетату при відновленні карбонату. Утворення сукцинату при відновленні фумарату. Відновлення іонів Fe (III) до Fe (II).

Ціанобактерії. Процеси фотосинтезу. Використання світлової енергії гало бактеріями.

Регуляція метаболізму. Регуляція активності ферментів. Механізми регуляції синтезу ферментів. Механізми регуляції активності ферментів.

Мікроорганізми і геологічна історія Землі.

Еволюція мікроорганізмів (первинна атмосфера Землі; хімічна еволюція; біологічна еволюція; еволюція прокаріот; перехід від первинної атмосфери до атмосфери, яка містить кисень; еволюція еукаріот).


^ 2. Загальна біотехнологія

Природа та багатоманітність біотехнологічних процесів. Перспективи розвитку біотехнології. Основні біотехнологічні терміни.

Біотехнологічна сировина. Основна та допоміжна сировина. Джерела мінерального харчування. Середовища для культивування мікроорганізмів.

Узагальнена біотехнологічна схема. Передферментаційні процеси. Підготовка поживного середовища, біологічного агента, апаратури та комунікацій. Стерилізація повітря.

Процеси ферментації. Способи культивування біологічних агентів. Одержання продуктів. Основні процеси очищення та концентрування продуктів біотехнології.

Продуценти і їх селекція. Традиційні способи збільшення продуктивності штамів. Мутагенез та відбір. Гібридизація шляхом схрещування. Генетичні перебудови in vivo. Плазміди. Злиття протопластів. Злиття клітин тварин. Гібридоми. Генетична рекомбінація in vitro (калюсні культури, клонування і ембріональне клонування).

Біотехнологія і харчова промисловість. Спиртове виробництво. Виробництво пива. Виноробство. Хлібопечення. Молочні продукти. Білкові продукти. Харчові додатки. Вітаміни.

Біотехнологія та медицина. Отримання антибіотиків, гормонів, моноклональних антитіл, іммунногенних препаратів і вакцин. Застосування технологій рекомбінантних ДНК у медичній діагностиці.

Хімічна біотехнологія. Виробництво органічних кислот, розчинників, амінокислот, антибіотиків, ферментів, стероїдів. Отримання біополімерів. Полісахариди. Полі-b-гідроксибутират. Поліфенілен.

Сільськогосподарська біотехнологія. Кормовий білок. Бобові культури і фіксація азоту при симбіозі. Агротехнічне застосування клітинних культур рослин. Переробка відходів сільського господарства. Трансгенні рослини та тварини.

Навколишнє середовище та біотехнологія. Біологічна переробка промислових відходів. Біодеградація ксенобіотиків у навколишньому середовищі. Мікробне вилуження.

Навколишнє середовище та біотехнологія. Перетворення, накопичення та іммобілізація металів мікроорганізмами. Біоконверсія енергії. Біофотоліз води. Біопаливо. Біосенсори.

Селекція на оптимізацію технологічних властивостей. Спрямований відбір на підставі регуляторних мутантів. Досягнення молекулярної генетики і генної інженерії та їх використання в біотехнології.

Особливості біотехнологічних процесів на основі культивування рослинних та тваринних клітин. Суспензійні культури, умови їх отримання та вирощування. Культивування калусних та суспензійних культур з метою одержання продуктів вторинного синтезу (алкалоїдів, глікозидів, ефірної олії, стеринів).

Поверхневий та глибинний способи культивування. Періодичний та безперервний процеси біосинтезу. Особливості, переваги, недоліки при отриманні БАР.

Принципи вибору системи біологічної очистки рідких промислових відходів. Типові схеми очистки промислових стоків (аеробні і анаеробні способи очистки стоків).


^ 3. Загальна та молекулярна генетика

Поняття про спадковість та змінність ознак. Фенотип та генотип і їх прояв. Типи схрещування та отримання гібридів.. Молекулярні основ мітозу та мейозу; кросинговер.

Генетика. Дискретність спадковості. Хромосомна теорія Т.Моргана. Шляхи розмноження мікроорганізмів.

Молекулярні основи мутагенезу. Структурна модель ДНК за Уотсоном Д, Кріком Ф. Механізми транскрипції і трансляції. Будова і функції тРНК. Будова генетичного коду та його властивості. Універсальність коду. Мутагенні агенти та характер їх дії на хромосому.

Типи мінливості. Спадкова мінливість. Поняття про спадкову і неспадкову мінливість. Модифікаційна мінливість. Комбінативна мінливість, механізми її виникнення, роль у еволюції і селекції.

Класифікація мутацій. Спонтанні і індуковані мутації. Мутації генні, хромосомні, геномні, прямі та зворотні, хромосомні перебудови дублікації, інверсії, транслокації, делеції, інерції.

Генетичний аналіз мікроорганізмів. Трансформація і трансдукція у мікроорганізмів. Стан компетентності клітин. Лізогенія загальна та специфічна. Бактеріофаг як збудник фаголізісу. Форми взаємовідносин бактеріофага з клітинами бактерій і актиноміцетів. Помірні і вірулентні бактеріофаги. Трансдукуючі бактеріофаги.

Кон’югативність бактерій. Статева дифіренційованість клітин. Механізм переносу, генетичної інформації в процесі кон’югації. Картування за градієнтом переносу генетичний контроль кон’югативності. Комплементаційний аналіз. Цис-транс-тест. Отримання міжвидових гібридів.

Регуляція активності генів. Будова апарату, що здійснює регуляторні функції (оперон, промотор, оператор, регуляторні та структурні гени). Негативний і позитивний контроль експресії генів. Індукція, репресія, атенуація. Кооперативна, комулятивна, каскадна регуляція. Природа регуляції експресії генів шляхом інгібування кінцевим продуктом.

Проблеми стабільності генетичного матеріалу. Типи репараційних процесів. Механізми ексцизійної і постреплікаційної репарації. Фотореактивація та репаративний синтез ДНК. Роль репараційних систем у забезпеченні генетичних процесів.

Генна інженерія. Позахромосомні фактори спадковості. Плазміди та їх класифікація. Векторні молекули. Будова і дія векторних молекул Рестриктази та метилази клітин; їх значення і використання у генній інженерії. Клонування генів. Банк генів. Конструювання клітин мікроорганізмів продуцентів БАР за допомогою методів генної інженерії.

Транспозони еукаріотів, їх структурні та функціональні особливості. Ретротранспозони еукаріотів.

Генетичні основи селекції мікроорганізмів. Селекція на оптимізацію технологічних властивостей. Спрямований відбір на підставі регуляторних мутантів. Досягнення молекулярної генетики і генної інженерії та їх використання в біотехнології.


4. Біохімічні основи мікробіологічного синтезу

Класифікація практично важливих продуктів мікробного синтезу (препарати на основі біомаси, первинні та вторинні метаболіти, продукти бродіння).

Синтез структурних компонентів мікробної клітини.

Синтез органічних кислот. Утворення оцтової кислоти та оцтовокислі бактерії. Утворення органічних кислот грибами. Механізм утворення кислот у грибів.

Особливості синтезу амінокислот мікроорганізмами. Регуляція синтезу амінокислот. Методи одержання штамів – продуцентів амінокислот (ауксотрофні та регуляторні мутанти). Біосинтез лізину, глутамінової кислоти, проліну, треоніну. Особливості біосинтезу ароматичних амінокислот (фенілаланіну, триптофану, тирозину).

Біосинтез вітамінів. Характеристика вітамінів, одержуваних шляхом мікробного синтезу (рибофлавін, ціанкобаламін, ергостерин – вихідний продукт для одержання вітаміну D, β-каротин – попередник вітаміну А). Біосинтез вітаміну В12. Біосинтез вітаміну В2. Біогенез провітаміну А. Біосинтез ергостерину. Участь мікроорганізмів у синтезі аскорбінової кислоти (трансформація D-сорбіту в L-сорбозу, одержання 2-кето- L-гулонової кислоти).

Особливості біосинтезу екзополісахаридів на вуглеводних і невуглеводних субстратах.

Особливості біосинтезу гіберелінів.

Біосинтез поверхнево-активних речовин на гідрофобних субстратах.

Біосинтез антибіотиків. Синтез антибіотиків, що походять від єдиного первинного метаболіту. (хлорамфенікол, нуклеозидні антибіотики). Антибіотики, утворювані конденсацією кількох метаболітів (лінкоміцин, новобіоцин). Антибіотики, утворювані шляхом олігомеризації або полімеризації. Нерибосомальні поліпептиди – граміцидін, бацитрацин. Біосинтез пеніцилінів і цефалоспоринів. Антибіотики, утворювані полімеризацією ацетатних та пропіонатних одиниць. Біогенез гризеофульвіну, тетрацилінів. Біосинтез 12-, 14- та 16-членних макролідів (полікетидів І типу). Біосинтез еритроміцину, авермектинів. Біосинтез анзаміцинів (рифаміцинів). Біосинтез аміноглікозидних антибіотиків (аміноциклітолів).

Біосинтез продуктів бродіння. Утворення етилового спирту дріжджами і бактеріями. Утворення молочної кислоти молочнокислими бактеріями. Утворення органічних розчинників клостридіями (ацетон, бутанол, пропанол).


^ 5. Методи дослідження в біотехнології

Хроматографічні методи, їх класифікація. Бумажна, газова, газорідинна, рідинна, афінна хроматографія, гель-хроматографія.

Електрофорез, ультрацентрифугування, ізоелектрофокусування. Принцип роботи амінокислотного аналізатора. Кристалізація білків.

Спектрофотометрія. Полярографія. Спектри поглинання. Метод флуоресценції. Мас-спектрофотометрія. ЯМР-спектроскопія. ЕПР-спектроскопія. Рентгеноструктурний анализ. Ізотопні методи.

Очистка ферментних білків. Фракціонування. Критерії чистоти ферменту. Субстратна специфічність ферментів. Вивчення кінетики ферментативних реакцій (ферментативний каталіз). Теорія Михаеліса. Рівняння Михаеліса-Ментена. Методи визначення константи Михаеліса. Визначення V та KM.Залежність швидкості ферментативних реакцій від середовища та стеричної будови активного центру фермента. Вплив рН середовища та температури на швидкість ферментативних реакцій. Стерична будова ферментів. Механізм дії ферментів.


^ 6. Технологія продуктів мікробного синтезу

Виробництва, засновані на отриманні мікробної маси. Технології отримання мікробної маси харчового та кормового призначення. Виробництво хлібопекарських та кормових дріжджів.

Отримання препаратів, що впливають на мікрофлору людини. Пробіотики – сучасний стан вітчизняного та світового виробництв.

Використання бродіння та інших метаболітичних процесів для отримання біологічно активних сполук. Отримання етанолу. Характеристика мікроорганізмів – продуцентів етилового спирту.

Технології виробництва органічних кислот. Технологічні схеми отримання лимонної, молочної та інших органічних кислот.

Отримання полісахаридів. Промислові продуценти. Умови культивування та біосинтезу полісахаридів.

Технології отримання мікробних ліпідів. Дріжджі.

Технології отримання амінокислот. Промисловий біосинтез глутамінової кислоти. Технологічна схема.

Технології отримання амінокислот. Лізин. Способи інтенсифікації виробництва лізину з використанням різноманітних ростових факторів. Отримання кристалічних амінокислот, сучасні методи очистки. Технологічні схеми очистки.

Виробництво клітинної маси рослин та тварин. Технології отримання засобів захисту рослин та ентомопатогенних препаратів.

Технології отримання нуклеотидів. Мікробіологічний синтез нуклеотидів та їх похідних. Синтез АТФ.

Технології отримання вітамінів. Вітаміни групи В – рибофлавін, ціанкобаламін. Ергокальциферол. Характеристика промислових продуцентів, складу поживних середовищ, умов біосинтезу. Каротиноїди, умови культивування та отримання готового продукту.

Утилізація та знешкодження відходів виробництв біологічно-активних сполук. Очищення промислових стічних вод. Очищення викидів у атмосферу. Створення замкнених технологічних циклів.

Ферменти. Основні джерела отримання ферментів. Мікроорганізми-продуценти ферментів. Промислові штами мікроорганізмів – продуцентів ферментних препаратів. Принципи та методи визначення ферментативних активностей.

Ферментні препарати, отримані поверхневим способом.

Ферментні препарати, отримані глибинним та гетерофазним способом. Приклади отримання ферментних препаратів з індексом Г2Х, П2Х та Г3Х, П3Х.

Осадження органічними розчинниками та солями. Сушіння ферментних препаратів в вакуум-сушарних шафах, сублімаційних сушарках.

Ферменти для медицини. Іммобілізація ферментів, методи, сучасний стан та перспективи. Отримання високоочищених та кристалічних форм. Ультрафільтрація, фракційний осад, молекулярна сорбція, гель-фільтрація, термічна кислотна інактивація та ін. методи очистки.

Антибіотики. Загальнобіологічне значення. Використання антибіотиків у медицині, сільському господарстві, ветеринарії, харчовій промисловості.

Специфічність дії основна властивість антибіотиків. Розподіл антибіотиків за механізмом біологічного впливу. Антибіотики вузького та широкого спектрів дії. Явище резистентності. Класифікація антибіотиків за хімічним складом. Класифікація антибіотиків за механізмом біологічної дії.

Мікроорганізми-продуценти антибіотиків. Характеристика промислового штаму, особливості технологічної схеми отримання поліміксину М. Граміцидини, форми граміцидинів. Бацитрацини. Стрептоміцин, неоміцин, канаміцин. Технологія отримання гентаміцину. Технологія отримання пеніциліну. Технологічна схема, апаратурне оформлення. Виробництво ін’єкційної форми ампіциліну натрівої солі. Тетрациклінові антибіотики. Кормовий біоміцин. Препарати бацитрацину, гризину, нізіну, трихотецину.


7. Основи екологічної біотехнології

Типові процеси екологічної біотехнології. Класифікація ксенобіотиків. Шляхи біодеградації ксенобіотиків. Доля ксенобіотика у навколишньому середовищі. Етапи біотрансформації ксенобіотика мікробною клітиною. Роль бактерій роду Pseudomonas у біодеградації ксенобіотиків. Метаболічні шляхи біодеградації ксенобиотиків, створені методами генної інженерії. Використання іммобілізованих клітин мікроорганізмів у процесах екобіотехнології. Біотехнологія очищення водного басейну. Основні види світового водоспоживання. Загальні показники забруднення стічних вод. Очищення стічних вод. Аеробні процеси біохімічного очищення стічних вод. Біологічне очищення газових викидів. Боремедіація грунтів. Біодеградація твердих відходів. Компостування органічних відходів. Одержання біопалива. Біогеохімічне вилучення металів з руд.


^ ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ

Для проведення вступного випробування для вступу на навчання за ОКР «магістр»

за спеціальністю 8.05140105 «Екологічна біотехнологія та біоенергетика»

напряму 051401 «Біотехнологія»


Становлення та розвиток мікробіології.

Будова мікробної клітини. Характерні ознаки еукаріот та прокаріот.

Ріст мікроорганізмів. Дія на мікроорганізми зовнішніх факторів.

Систематика прокаріот. Підходи до систематики бактерій. Термінологія.

Недоліки фенотипової систематики. Сучасні напрямки в систематиці бактерій. Філогенетична систематика бактерій.

Гриби. Загальна характеристика грибів. Систематика грибів. Біологічно активні речовини грибів. Екологічні групи грибів.

Дріжджі. Основні етапи у дослідженні дріжджів. Будова дріжджової клітини. Розмноження дріжджів.

Відкриття вірусів. Загальна характеристика вірусів. Будова вірусів. Віруси бактерій (розмноження вірулентного фага: літичний цикл; розвиток помірних фагів: лізогенія).

Шляхи катаболізму глюкози та інших вуглеводів.

Типи бродіння. Роль процесів бродіння у балансі природи. Типи бродінь.

Перенесення електронів в аеробних та анаеробних умовах.

Харатеристика та особливості метаболізму пурпурових та зелених фототрофних бактерій.

Участь мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі (кругообіг вуглецю, азоту, фосфору, сірки).

Екологія мікроорганізмів (поняття “еконіша”, “екосистема”; мешканці екосистеми: автохтонні та аллохтонні мікроорганізми; водні екосистеми: океани, озера, проточні водойми, очистка стічних вод).

Еволюція мікроорганізмів (первинна атмосфера Землі; хімічна еволюція; біологічна еволюція; еволюція прокаріот; перехід від первинної атмосфери до атмосфери, яка містить кисень; еволюція еукаріот).

Основні біотехнологічні терміни.

Біотехнологічна сировина. Традиційні та альтернативні джерела вуглецю.

Узагальнена біотехнологічна схема. Передферментаційні, ферментаційні та постферментаційні процеси.

Підготовка поживного середовища, біологічного агента, апаратури та комунікацій. Стерилізація повітря.

Способи культивування біологічних агентів.

Основні процеси очищення та концентрування продуктів біотехнології.

Продуценти і їх селекція.

Отримання антибіотиків, гормонів, моноклональних антитіл, іммунногенних препаратів і вакцин.

Виробництво органічних кислот, розчинників, амінокислот, антибіотиків, ферментів, стероїдів.

Сільськогосподарська біотехнологія. Кормовий білок. Бобові культури і фіксація азоту при симбіозі. Переробка відходів сільського господарства. Трансгенні рослини та тварини.

Біологічна переробка промислових відходів. Біодеградація ксенобіотиків у навколишньому середовищі.

Біоконверсія енергії. Біопаливо.

Поняття про спадковість та змінність ознак. Фенотип та генотип і їх прояв.

Шляхи розмноження мікроорганізмів. Молекулярні основ мітозу та мейозу.

Типи мінливості. Спадкова мінливість. Поняття про спадкову і неспадкову мінливість. Модифікаційна мінливість. Комбінативна мінливість, механізми її виникнення, роль у еволюції і селекції. Мутаційна мінливість.

Класифікації мутацій. Спонтанний та індукований мутаційний процес.

Молекулярні основи мутагенезу. Структурна модель ДНК за Уотсоном Д, Кріком Ф. Будова генетичного коду та його властивості. Універсальність коду.

Генетичний аналіз мікроорганізмів. Трансформація і трансдукція у мікроорганізмів.

Механізм переносу, генетичної інформації в процесі кон’югації.

Генна інженерія. Позахромосомні фактори спадковості. Плазміди та їх класифікація. Низькокопійні та мультикопійні плазміди.

Конструювання клітин мікроорганізмів продуцентів БАР за допомогою методів генної інженерії.

Генетичні основи селекції мікроорганізмів. Основні положення селекції мікроорганізмів. Методи і завдання селекції.

Основні напрями генетичної інженерії мікроорганізмів, рослин та тварин.

Синтез структурних компонентів мікробної клітини.

Синтез органічних кислот прокаріотами та еукаріотами.

Особливості синтезу амінокислот мікроорганізмами. Регуляція синтезу амінокислот. Методи одержання штамів – продуцентів амінокислот (ауксотрофні та регуляторні мутанти). Біосинтез лізину, глутамінової кислоти, проліну, треоніну. Особливості біосинтезу ароматичних амінокислот (фенілаланіну, триптофану, тирозину).

Біосинтез вітамінів. Характеристика вітамінів, одержуваних шляхом мікробного синтезу (рибофлавін, ціанкобаламін, ергостерин – вихідний продукт для одержання вітаміну D, β-каротин – попередник вітаміну А). Біосинтез вітаміну В12. Біосинтез вітаміну В2. Біогенез провітаміну А. Біосинтез ергостерину. Участь мікроорганізмів у синтезі аскорбінової кислоти (трансформація D-сорбіту в L-сорбозу, одержання 2-кето- L-гулонової кислоти).

Особливості біосинтезу екзополісахаридів на вуглеводних і невуглеводних субстратах.

Особливості біосинтезу гіберелінів.

Біосинтез поверхнево-активних речовин на гідрофобних субстратах.

Біосинтез антибіотиків. Синтез антибіотиків, що походять від єдиного первинного метаболіту. (хлорамфенікол, нуклеозидні антибіотики). Антибіотики, утворювані конденсацією кількох метаболітів (лінкоміцин, новобіоцин). Антибіотики, утворювані шляхом олігомеризації або полімеризації. Нерибосомальні поліпептиди – граміцидін, бацитрацин. Біосинтез пеніцилінів і цефалоспоринів. Антибіотики, утворювані полімеризацією ацетатних та пропіонатних одиниць. Біогенез гризеофульвіну, тетрацилінів. Біосинтез 12-, 14- та 16-членних макролідів (полікетидів І типу). Біосинтез еритроміцину, авермектинів. Біосинтез анзаміцинів (рифаміцинів). Біосинтез аміноглікозидних антибіотиків (аміноциклітолів).

Біосинтез продуктів бродіння. Утворення етилового спирту дріжджами і бактеріями. Утворення молочної кислоти молочнокислими бактеріями. Утворення органічних розчинників клостридіями (ацетон, бутанол, пропанол).

Хроматографічні методи, їх класифікація. Бумажна, газова, газорідинна, рідинна, афінна хроматографія, гель-хроматографія.

Електрофорез, ультрацентрифугування, ізоелектрофокусування. Принцип роботи амінокислотного аналізатора. Кристалізація білків.

Спектрофотометрія. Полярографія. Спектри поглинання. Метод флуоресценції. Мас-спектрофотометрія. ЯМР-спектроскопія. ЕПР-спектроскопія. Рентгеноструктурний анализ. Ізотопні методи.

Очистка ферментних білків. Фракціонування. Критерії чистоти ферменту. Субстратна специфічність ферментів. Вивчення кінетики ферментативних реакцій (ферментативний каталіз). Вплив рН середовища та температури на швидкість ферментативних реакцій. Стерична будова ферментів. Механізм дії ферментів.

Виробництва, засновані на отриманні мікробної маси. Технології отримання мікробної маси харчового та кормового призначення. Виробництво хлібопекарських та кормових дріжджів.

Отримання препаратів, що впливають на мікрофлору людини. Пробіотики – сучасний стан вітчизняного та світового виробництв.

Використання бродіння та інших метаболітичних процесів для отримання біологічно активних сполук. Отримання етанолу. Характеристика мікроорганізмів – продуцентів етилового спирту.

Технології виробництва органічних кислот. Технологічні схеми отримання лимонної, молочної та інших органічних кислот.

Отримання полісахаридів. Промислові продуценти. Умови культивування та біосинтезу полісахаридів.

Технології отримання мікробних ліпідів. Дріжджі.

Технології отримання амінокислот. Промисловий біосинтез глутамінової кислоти. Технологічна схема.

Технології отримання амінокислот. Лізин. Способи інтенсифікації виробництва лізину з використанням різноманітних ростових факторів. Отримання кристалічних амінокислот, сучасні методи очистки. Технологічні схеми очистки.

Виробництво клітинної маси рослин та тварин. Технології отримання засобів захисту рослин та ентомопатогенних препаратів.

Технології отримання нуклеотидів. Мікробіологічний синтез нуклеотидів та їх похідних. Синтез АТФ.

Технології отримання вітамінів. Вітаміни групи В – рибофлавін, ціанкобаламін. Ергокальциферол. Характеристика промислових продуцентів, складу поживних середовищ, умов біосинтезу. Каротиноїди, умови культивування та отримання готового продукту.

Утилізація та знешкодження відходів виробництв біологічно-активних сполук. Очищення промислових стічних вод. Очищення викидів у атмосферу. Створення замкнених технологічних циклів.

Ферменти. Основні джерела отримання ферментів. Мікроорганізми-продуценти ферментів. Промислові штами мікроорганізмів – продуцентів ферментних препаратів. Принципи та методи визначення ферментативних активностей.

Ферментні препарати, отримані поверхневим способом.

Ферментні препарати, отримані глибинним та гетерофазним способом. Приклади отримання ферментних препаратів з індексом Г2Х, П2Х та Г3Х, П3Х.

Осадження органічними розчинниками та солями. Сушіння ферментних препаратів в вакуум-сушарних шафах, сублімаційних сушарках.

Ферменти для медицини. Іммобілізація ферментів, методи, сучасний стан та перспективи. Отримання високоочищених та кристалічних форм. Ультрафільтрація, фракційний осад, молекулярна сорбція, гель-фільтрація, термічна кислотна інактивація та ін. методи очистки.

Антибіотики. Загальнобіологічне значення. Використання антибіотиків у медицині, сільському господарстві, ветеринарії, харчовій промисловості.

Специфічність дії основна властивість антибіотиків. Розподіл антибіотиків за механізмом біологічного впливу. Антибіотики вузького та широкого спектрів дії. Явище резистентності. Класифікація антибіотиків за хімічним складом. Класифікація антибіотиків за механізмом біологічної дії.

Мікроорганізми-продуценти антибіотиків. Характеристика промислового штаму, особливості технологічної схеми отримання поліміксину М. Граміцидини, форми граміцидинів. Бацитрацини. Стрептоміцин, неоміцин, канаміцин. Технологія отримання гентаміцину. Технологія отримання пеніциліну. Технологічна схема, апаратурне оформлення. Виробництво ін’єкційної форми ампіциліну натрівої солі. Тетрациклінові антибіотики. Кормовий біоміцин. Препарати бацитрацину, гризину, нізіну, трихотецину.

Типові процеси екологічної біотехнології.

Класифікація ксенобіотиків. Шляхи біодеградації ксенобіотиків. Доля ксенобіотика у навколишньому середовищі. Етапи біотрансформації ксенобіотика мікробною клітиною.

Використання іммобілізованих клітин мікроорганізмів у процесах екобіотехнології.

Біотехнологія очищення водного басейну.

Основні види світового водоспоживання. Загальні показники забруднення стічних вод.

Очищення стічних вод.

Аеробні процеси біохімічного очищення стічних вод.

Біологічне очищення газових викидів.

Біоремедіація грунтів.

Біодеградація твердих відходів.

Компостування органічних відходів.

Одержання біопалива.

Біогеохімічне вилучення металів з руд.



^ МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ
Для проведення вступного випробування у формі співбесіди з фахових дисциплін для категорії вступників згідно п.п. 8.1, 17.19 Правил прийому до НУХТ у 2011 році, які вступають до НУХТ для здобуття ОКР магістра на основі ОКР бакалавра/спеціаліста за спеціальністю 8.05140105 «Екологічна біотехнологія та біоенергетика»



Порівняльна характеристика типів живлення у бактерій і грибів.

Обґрунтуйте вибір складу поживного середовища та біологічного агента для одержання антибіотика пеніциліну.

Охарактеризуйте різні форми енергії у мікроорганізмів та способи її одержання.

Дайте порівняльну характеристику біотехнологій одержання амілолітичних ферментів поверхневим і глибинним способом.

Шляхи використання АТФ у мікробній клітині.

Принципи розробки і графічного представлення технологічної схеми.

Особливості періодичного і безперервного культивування мікроорганізмів. Переваги та недоліки.

Дайте порівняльну характеристику аеробних та анаеробних методів очищення стічних вод.

Особливості підготовки посівного матеріалу у лабораторних та промислових умовах.

Ендонуклеази рестрикції. Фізіологічна роль та використання у біотехнології.

Обґрунтуйте вибір способів очищення та дезодорації газоповітряних викидів біотехнологічними методами.

Охарактеризуйте етапи кругообігу речовин в природі, що здійснюються виключно прокаріотами.

Наведіть та прокоментуйте принципову технологічну схему одержання біоетанолу на основі рослинних відходів.

Модифікаційна та комбінативна мінливості.

Дайте порівняльну характеристику виробництва пробіотичних препаратів на основі бактерій роду Bacillus та Bifidobacterium.

Принципи приготування та стерилізації поживних середовищ у промислових умовах.

Обґрунтуйте вибір складу поживних середовищ та умов культивування для одержання вітаміну В2.

Способи одержання АТФ у анаеробних мікроорганізмів.

Характеристика, будова і класифікація хромосом.

Зазначте принципи вибору методу концентрування біологічно активних речовин залежно від їх властивостей та характеристик кінцевого продукту виробництва.

Приготування і стерилізація поживних середовищ для біотехнологічних виробництв.

Охарактеризуйте шляхи інтенсифікації технологій мікробного синтезу.

Рівні організації спадкового матеріалу.

Обґрунтуйте вибір складу поживного середовища та умов проведення культивування для одержання вітаміну В12 за допомогою денітрифікуючих бактерій.

Особливості мікробного синтезу препаратів на основі біомаси бактерій і дріжджів.

Регуляція роботи генів.

Кон’югація у бактерій як форма статевого процесу.

Порівняйте процеси виділення та очищення вітамінів В2 та В12 після ферментації та умови їх проведення.

Наведіть можливі шляхи інтенсифікації мікробного синтезу b-каротину

Принципи відбору та накопичення мутантних мікроорганізмів.



ЛІТЕРАТУРА


Безбородов А.М. Биохимические основы микробиологического синтеза. М.: Лег. и пищ. пром-сть. 1984. 394 с.

Бекер М.Е., Лиепиньш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. – М.: Агропромиздат, 1990. – 334 с.

Биотехнология: Биологические агенты, технология, апаратура / У.Э.Виестур, И.А.Шмите, А.В.Жилевич – Рига: Зинатне, 1987. – 263 с.

Виестур У.Э., Шмитте И.А., Жилевич А.В. Биотехнология: биотехнологические агенты, технология, аппаратура / Рига: Зинатне, 1987. – 263 с

Воробьева Л.И. Промышленная микробиология: Учеб. пособие, – М.: Изд-во МГУ, 1989. – 294 с: ил.

Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение: Пер. с англ. - М.: Мир, 2002. - 589 с.

Государственная фармакопея СССР XI., М.:Медицина, 1990, – 400с.

Готтшалк Г. Метаболизм бактерий. – М.: Мир, 1982. – 310 с.

Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов./ М.: Элевар, 2000. – 512 с

Дубинин Н.П. Общая генетика. – М.: Наука, 1986. – 560 с.

Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках: 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. - М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. - 528 с

Елинов Н.П. Основы биотехнологии. СПБ.: Издательская фирма "Наука", 1995. – 600с.

Інтенсифікація технологій мікробного синтезу / В.С. Підгорський, Г.О. Іутинська Т.П. Пирог К.: Наукова думка, 2010. – 328 с

Инге-Вечтомов. Генетика с основами селекции. – М.: Высш. шк., 1989. – 447с.

Манаков М.Н., Победимский Д.Г. Теоретические основы технологии микробиологических производств. – М.: Агропромиздат, 1990 – 227с.

Мартиненко О.І. Методи молекулярної біотехнології / За наук. ред. чл.-кор. НАН України, проф. Д.М. Говоруна. – К.: Академперіодика, 2010. – 232 с.

Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов / В.А. Быков, И.А. Крылов, М.Н. Манаков и др. – М.: Высш. шк., 1987. – 144 с.

Пирог Т.П. Біохімічні основи мікробного синтезу (курс лекцій). – К.: НУХТ, 2006. – 162 с.

Пирог Т.П. Загальна мікробіологія. – К.: НУХТ, 2004. – 471 с.

Пирог Т.П. Загальна мікробіологія: Підруч. – 2-е вид., доп і перероб. – К.: НУХТ, 2010. – 632 с.

Пирог Т.П., Ігнатова О.А. Загальна біотехнологія. – К.: НУХТ, 2009. – 336 с.

Промышленная микробиология. / Под ред. Н.С. Егорова. М.: Высшая школа, 1989. – 686 с.

Промышленная технология лекарств. /под ред. Чуешова В.И. т.2 – Харьков: УкрФА, 1999.

Сергійчук М.Г., Позур В.К., Вінніков А.І. та ін. Мікробіологія. – К.: ВПЦ «Київський університет», 2005. – 375 с.

Сидоров Ю.І., Влезло Р.Й., Новіков В.П. Процеси і апарати мікробіологічної промисловості (З томи). – Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка", 2004. – 252 с

Современная микробиология. Прокариоты. Том 1 / под.ред. Ленгеера Й., Древса Е., Шлегеля Г. – М.: Мир, 2005. – 656 с.

Современная микробиология. Прокариоты. Том 2 / под.ред. Ленгеера Й., Древса Е., Шлегеля Г. – М.: Мир, 2005. – 496 с.

Стрельчук С.І., Демідов С.В., Бердишев Г.Д.,