Биотехнология первичных метаболитов

180. Брожение – это: одна из разновидностей биологического окисления субстрата гетеротрофными организмами в целях получения энергии, когда акцептором электронов или атомов водорода является органическое вещество.

181. В результате процесса брожения получают:

Ацетон, бутанол, этанол, пропионовую кислоту, уксусную, молочную, лимонную кислоту

182. Основным продуцентом спирта этилового является:

1. дрожжи - сахаромицеты saccharomyces

2. мукоровые грибы (Aspergillus oryzae)

3. бактерии р. Эрвиния, р. Зиммомонна (Erwinia amylovora, Sarcinaventricula, Zymomonas mobilis, Z. anaerobia).

183. Необходимость проводить сбраживание углеводов в спирт этиловый в анаэробных условиях продиктована тем, что: субстрат сбраживается лишь частично, поэтому несоблюдение анаэробных условий будет приводить к потерям.

184. Одним из недостатков дрожжей как продуцентов спирта этилового является:

1. Конкуренция брожения и дыхания (поэтому процесс должен быть анаэробные, чтобы снизить потери.

2. Чувствительность к этанолу

3. Отсутствие ферментов, катализирующих расщепление крахмала, целлюлозы и ксилана. Необходим предварительный гидролиз субстрата или засев биореактора смешанной культурой, которая будет способствовать гидролитической активности.

4. Если сырье было крахмалосодержащее, то конечные декстрины плохо сбраживаются

185. В результате обработки раствора крахмала амилолитическими ферментами получают: амилозу+амилопектин

186. Из бражки спирт этиловый выделяют методом: перегонкой

187. Концентрация спирта этилового в бражке обычно не превышает 6-8% потому что: в нем содержатся большое количество примесей

188. Гидролизный спирт получают: - это этанол, получаемый дрожжевым брожением сахароподобных веществ, полученных гидролизом целлюлозы, содержащейся в отходах лесной промышленности.

189. Сульфитные щелока – это: отходы целлюлозно - бумажного производства.

190. Использование сульфитных щелоков в качестве субстрата для получения спирта этилового возможно благодаря содержанию в них: 1.5% сахара

191. Совместно с производством спирта этилового из сульфитных щелоков получают: ацетон и бутанол

192. Интенсификация спиртового брожения возможна с помощью использования:

Использование этанол - толерантных штаммов дрожжей

193. Использование этанол - толерантных штаммов дрожжей позволяет: повысить выход этанола

194. В основе бродильных процессов лежит универсальная реакция превращения:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q

В основе бродильного процесса лежит универсальная реакция превращения глюкозы и ключевой промежуточный продукт – пируват, из которого синтезируются различные конечные продукты.

195. Гидролизный спирт получают при использовании в качестве сырья: гидролизированную целлюлозу, содержащуюся в отходах лесной промышленности.

196. Процесс ацетонобутилового брожения протекает: в анаэробных условиях, в полунепрерывном и непрерывном режимах, рН=6.

Брожение ацетонобутиловое - тип брожения, осуществляемый некоторыми клостридиями. Процесс имеет двухфазный характер. Вначале при сбраживании глюкозы выделяются масляная и уксусная кислоты, по мере подкисления среды (рН=4,1-4,2) начинается синтез ацетона и бутанола, что и обусловило название данного типа брожения. Также образуется некоторое количество этанола, углекислого газа и водорода.

197. Гидролизный спирта не используется в медицине, т.к. содержит: из-за примеси метилового спирта.

198. Основным продуктом молочнокислого брожения является: лактат кальция и полученная из него молочная кислота

199. В результате ацетонобутилового брожения образуются следующие органические растворители: ацетон, этанол, бутанол

200. Продуцентом ацетонобутилового брожения является: анаэробные спорообразующие бактерии Clostridium acetobutylicum, CI. butylicum

201. Субстратом для ацетонобутилового брожения является: меласса или сульфитные щелока, смешанные с кукурузным или ржаным затором.

202. Разделение целевых продуктов ацетонобутилового брожения проводится методом: перегонки при различных температурах

-ацетон 56,2

-этанол 78,4

-бутанол 117,7

-азеотропная смесь бутанол+вода 93,4

203. Из приведённых веществ в результате брожения НЕ получают: смотри вопрос 12, исключением будешь выбирать!

Обычно конечными продуктами брожений являются органические кислоты (уксусная, пропионовая, масляная кислота), растворители (этиловый, изопропиловый спирт, ацетон, бутанол и др.), углекислый газ и водород

204. Гомоферментативными называют молочнокислые бактерии: это бактерии, которые при брожении дают только молочную кислоту.

205. По оптимальной температуре развития молочнокислые бактерии относятся к группе: выдерживают повышенную температуру - 48-50 градусов, т.е. термофильные

206. Субстратом для сбраживания до молочной кислоты являются: сахара (в первую очередь, глюкоза) и дисахара (мальтоза, лактоза). В нашей стране используют рафинадную патоку, мелассу, крахмал кукурузный или картофельный.

207. В процессе получения молочной кислоты в биореактор периодически добавляют кальция карбонат для того, чтобы: нейтрализовать молочную кислоту.

208. Гексацианоферрат (II) калия в процессе очистки молочной кислоты используют с целью: для осаждения соединений железа.

209. В результате сбраживания глюкозы пропионовыми бактериями образуется: присуще С1. propionicum. В качестве основных продуктов образуются пропионовая и уксусная кислоты, а также углекислый газ.

210. Клеточная масса пропионовых бактерий может использоваться как источник: витамина В12, каталазы, супероксидиссмутазы, пероксидазы – после высушивания может использоваться как антиоксидант и витаминный продукт.

211. Субстратом для культивирования продуцента уксусной кислоты является: спирт этиловый ректификат или сырец, но очищенный от сивушных масел.

212. Медленный «орлеанский» способ получения уксусной кислоты протекает в режиме:

213. Быстрый немецкий (генераторный) способ получения уксусной кислоты протекает в режиме:

214. Промышленным продуцентом лимонной кислоты является: Aspergillus niger, дрожжи р. Candida, грибы р. Corynebacterium

215. По своей природе процесс биосинтеза лимонной кислоты является: брожением (ферментацией)

216. К сверхпродукции цитратов продуцентом приводит следующий фактор питательной среды: точно не знаю ответ! добавление источников азота, фосфора, макро- и микроэлементов.

217. Лимонную кислоту можно получить при следующих способах культивирования продуцента:

1. Поверхностный

2. Глубинный

218. Промышленный процесс поверхностного культивирования Aspergillus niger осуществляется в следующем технологическом оборудовании:

Проводят в специальных камерах – это закрытые помещения со стеллажами, на которых расположены прямоугольные кюветы из алюминия или из нержавеющей стали, длиной до 7 м, шириной 1,8, высота 20 см. Заполнение кювет питательной средой и слив из них культуральной жидкости проводят через штуцеры в дне кювет. В камеры подают подогретый стерильный воздух. Кюветы заполняют пит средой 12-18 см. и с помощью устройства для распыления в пит среду вносят посевной материал.

219. В результате биосинтеза лимонной кислоты образуются следующие побочные продукты: не знаю, не нашла, может еще этанол

220. Выделение лимонной кислоты из культуральной жидкости осуществляют:

Культуральную жидкость сливают и передают в химический цех.

221. Глубинное культивирование продуцента лимонной кислоты протекает в следующем режиме: полунепрерывном.

Процесс проводят в биореакторах. Посевной материал – проросший мицелий. По ходу ферментации добавляют раствор мелассы. В посевной аппарат, заполненный пит средой, засевают суспензию конидий.

222. В случае необходимости наработки больших количеств лимонной кислоты используют способ культивирования: глубинный

223. Как хронологически соотносятся накопление биомассы и синтез первичных метаболитов: сначала происходит накопление, а затем синтез.

1. Лаг-фаза

2. Ускорение

3. Экспоненциальная

4. Замедление

5. Стационарная – все предыдущие стадии происходит накопление биомассы, а в эту фазу уже происходит уже синтез метаболитов.

6. Отмирание

По другой классификации, которая используется в биотехнологии

1. Трофофаза – нарастание биомассы

2. Идиофаза – синтез.

224. Промышленным продуцентом каротиноидов является:

В качестве продуцентов каротиноидов можно использовать бактерии, дрожжи, мицелиальные грибы. Более часто применяют зигомицеты Blakeslea trispora и Choanephora conjuncta.

225. По потребности в аэрации биосинтез каротина – это процесс: процесс происходит при усиленной аэрации

226. β-каротин является для промышленного продуцента: субстратом

227. Введение β-ионона осуществляют: это специальный стимулятор который добавляют в питательную среду в конце трофофазы.

228. Превращение β-каротина в витамин А происходит в результате: под действием каротиноксидазы (окисление)

229. Отбор высокопродуктивных клонов Bacillus subtilis, осуществляющих биосинтез рибофлавина, проводят:

методом генной инженерии. Для получения штамма с нарушенной регуляцией синтеза витамина В2 отбирали клоны, устойчивые к аналогу целевого продукта. В качестве аналога использовали розеофлавин. Штаммы, устойчивые к розеофлавину, обладают способностью к сверхсинтезу витамина В2. В эти мутанты дополнительно введены мутантные гены, влияющие на эффективность усвоения углеводов и пуриновых метаболитов. Штамм Bacillus substili содержит структурные гены, контролирующие биосинтез витамина В2, и их операторы в пределах одного оперона. Генно-инженерный штамм Bacillus substilis синтезирует рибофлавин в три раза быстрее, чем другие продуценты и более устойчив к экзогенной контаминации.

230. В качестве аналога целевого продукта при конструировании биообъекта-продуцента рибофлавина используют: розеофлавин

231. Биосинтез пантотеновой кислоты осуществляют иммобилизованные клетки:

232. Биосинтез витамина В₁ осуществляют:

233. Биосинтез никотинамидадениндинуклеотида (НАД) осуществляют: экстракцией из пекарских дрожжей

234. Коферментом никотиновой кислоты является: НАД

235. Перспективным продуцентом витамина В₁ является:

236. Биологическая роль цианокобаламина в микробной клетке: Витамин В12 участвует в двух видах реакций – реакции изомеризации и метилирования. Основой изомеризующего действия витамина В12 является возможность способствовать переносу атома водорода на атом углерода в обмен на какую-либо группу. Это имеет значение в процессе окисления остатков жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, на последних стадиях утилизации углеродного скелета валина, лейцина, изолейцина, треонина, метионина, боковой цепи холестерола. Участие в трансметилировании аминокислоты гомоцистеина при синтезе метионина. Метионин в дальнейшем активируется и используется для синтеза адреналина, креатина, холина, фосфатидилхолина и др.

237. Пропионовокислые бактерии для биосинтеза витамина В₁₂ совершенствуют методом: генной инженерии

238. Pseudomonas denitrificans для биосинтеза витамина В₁₂ совершенствуют методом: генной инженерии.

Известны активные продуценты витамина B12 у псевдомонад, среди которых лучше других изучен штамм Pseudomonas denitrificans MB-2436 – мутант.

239. Введение в питательную среду 5,6-ДМБ в производстве витамина В₁₂ с использованием пропионовокислых бактерий осуществляют:

Через 72 ч после начала культивирования в среду вносят предшественник – 5,6-ДМБ. Без искусственного введения 5,6-ДМБ бактерии синтезируют фактор В и псевдовитамин B12 (азотистым основанием служит аденин), не имеющие клинического значения.

240. Метаногенные бактерии в качестве источника углерода используют:

В качестве источника метана

241. Выделение и очистку цианокобаламина осуществляют методом:

.Для получения витамина B12 бактерии культивируют периодическим методом в анаэробных условиях в среде, содержащей кукурузный экстракт, глюкозу, соли кобальта и сульфат аммония. Образующиеся в процессе брожения кислоты нейтрализуют раствором щелочи, которая непрерывно поступает в ферментер. Через 72 ч в среду вносят предшественник – 5,6-ДМБ. Без искусственного введения 5,6-ДМБ бактерии синтезируют фактор В и псевдовитамин B12 (азотистым основанием служит аденин), не имеющие клинического значения. Ферментацию заканчивают через 72 ч. Витамин B12 сохраняется в клетках бактерий. Поэтому после окончания брожения биомассу сепарируют и экстрагируют из нее витамин водой, подкисленной до рН 4,5-5,0 при 85-90 С в течение 60 мин с добавлением в качестве стабилизатора 0,25%-ной NaNO2. При получении Ko-B12 стабилизатор не добавляют. Водный раствор витамина B12 охлаждают, доводят рН до 6,8-7,0 50%-ным раствором NaOH. К раствору добавляют Аl2(SO4)3*18H2Oи безводный FеСl3 для коагуляции белков и фильтруют через фильтр-пресс.

Очистку раствора проводят на ионообменной смоле СГ-1, с которой кобаламины элюируют раствором аммиака. Далее проводят дополнительную очистку водного раствора витамина органическими растворителями, упаривание и очистку на колонке с Al2O3. С окиси алюминия кобаламины элюируют водным ацетоном. При этом Ko-B12 может быть отделен от CN- и оксикобала мина. К водно-ацетоновому раствору витамина добавляют ацетон и выдерживают при 3-4°С 24-48 ч. Выпадающие кристаллы витамина отфильтровывают, промывают сухим ацетоном и серным эфиром и сушат в вакуум-эксикаторе над P2O5. Для предотвращения разложения Ko-B12 все операции необходимо проводить в сильно затемненных помещениях или при красном свете.

242. Очистку витамина В₁₂ осуществляют методом: смотри предыдущий вопрос.

243. Количественное определение цианокобаламина проводят: фотоколориметрией.

244. Эргостерин для продуцентов является: метаболитом

245. Дрожжи синтезируют эргостерин: В промышленности эргостерин получают, используя дрожжи Sacch. cerevisiae, Sacch. carlsbergensis, а также мицелиальные грибы.

Засев производят большим количеством инокулята. Культивирование ведут при высокой температуре и сильной аэрации в среде, содержащей большой избыток источников углерода по отношению к источникам азота 12-20 часов.

На выход витамина D2 (и образование других соединений) оказывают влияние длительность облучения, температура, наличие примесей. Поэтому облучение эргостерина, используемого в качестве пищевых добавок, производят с большой осторожностью.

Для получения кристаллического витамина D2дрожжи или мицелий грибов подвергают гидролизу раствором соляной кислоты при 110°С. Гидролизованную массу обрабатывают спиртом при 75-78°С и после охлаждения до 10-15°С фильтруют. Фильтрат упаривают до содержания в нем 50% сухих веществ и используют как концентрат витаминов группы В. Витамин D2получают из массы, оставшейся после фильтрации. Массу промывают, сушат, размельчают и дважды обрабатывают при 78°С трехкратным объемом спирта. Спиртовые экстракты сгущают до 70%-ого содержания сухих веществ. Таким образом получают липидный концентрат. Его омыляют раствором NaOH, а стерины остаются в неомыленной фракции. Кристаллы эргостерина выпадают из раствора при 0°С. Очистку кристаллов проводят путем перекристаллизации, последовательным промыванием 69%-ым спиртом, смесью спирта и бензола (80:20) и повторной перекристаллизацией. Полученные кристаллы эргостерина сушат, растворяют в эфире, облучают, после чего эфир отгоняют, а раствор витамина концентрируют и кристаллизуют. Для получения масляного концентрата раствор витамина после фильтрации разбавляют маслом до стандартного уровня.

246. Дрожжи-сахаромицеты как продуценты эргостерина культивируют на питательной среде, содержащей: убихинон (Q кофермент)

Для биосинтеза стеринов дрожжами важно, чтобы среда содержала большой избыток углеводов и мало азота. Стимулирующее действие на образование стеринов дрожжами оказывают ингибиторы гликолиза и разобщители окислительного фосфорилирования и дыхания, а также обеспеченность дрожжей витаминами, и прежде всего пантотеновой кислотой, которая в составе КоА участвует в построении молекулы эргостерина. При действии на дрожжи рентгеновского излучения содержание эргостерина увеличивается в 2-3 раза, что объясняют угнетением процесса аминирования, сопровождающегося повышением синтеза липидов. Синтез стеринов не связан с ростом дрожжей. Содержание стеринов повышается по мере старения культуры и стеринообразование продолжается после остановки роста дрожжей.

247. Дрожжеподобные грибы рода Candida как продуценты эргостерина культивируют на питательной среде, содержащей: Для биосинтеза стеринов дрожжами важно, чтобы среда содержала большой избыток углеводов и мало азота. Дрожжи, богатые белком, как правило, содержат мало стеринов. Эти данные касаются главным образом пекарских дрожжей. В случае дрожжей рода Candida высокое содержание углерода и азота в среде приводит к накоплению липидов, а не эргостерина. Для дрожжей, использующих н-алканы, последние являются лучшим источником углерода для синтеза эргостерина, чем углеводы.

248. Витамин D₂ образуется из эргостерина в результате: облучения УФ-лучами

249. Для синтеза витамина C предпочтительнее использовать: метод Рейхштейна

250. Биотрансформацию D-сорбита в L-сорбозу осуществляют: методом глубинного аэробного окисления уксуснокислыми бактериями

251. Биотрансформация D -сорбита в L-сорбозу осуществляется: та же хрень

252. Фермент, осуществляющий биотрансформацию D-сорбита в L-сорбозу: сорбитдегидрогеназа

253. D-сорбит в промышленном производстве витамина С получают из:

из D-глюкозы (полученной из крахмала) методом каталитического восстановления водородом

254. D-сорбит получают в результате: та же хрень

255. Фермент сорбитдегидрогеназа относится к классу: дегидрогеназ.

Лена вопросы 254-340

256. При культивировании дрожжеподобных грибов рода Candida можно получить: убихинон и витамин D2

257. При культивировании уксуснокислых бактерий можно получить: уксусную кислоту

258. Убихиноны участвуют в биохимических реакциях: тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования в цепи транспорта электронов

259. Гидролиз L-изомеров ацилированных аминокислот осуществляет иммобилизованный фермент: амилоацилаза

260. Химико-ферментативный синтез аспарагиновой кислоты из фумаровой кислоты в присутствии аммиака осуществляют: Escherichia Coli, Serratio marcescens(фермент аспартаза)

261. Аминокислоту треонин продуцируют мутантно-инженерные штаммы: кишечной палочки

262. Д ля регуляции биосинтеза аминокислот кишечной палочкой характерно: использование принципа обратной связи: ретроингибирование и репрессия

263. Аминокислоту лизин продуцируют мутантные штаммы: коринебактерии Corynebacterium glutamicum (brevibacterium)

264. Для регуляции биосинтеза аминокислот у коринебактерий характерно: cовместное (согласованное) ретроингибирование активности аспартогеназы (регулируется треонином и лизином)

265. Химико-ферментативный синтез фенилаланина из коричной кислоты и аммиака осуществляют иммобилизованные клетки: дрожжевые

266. П ромышленным продуцентом глутаминовой кислоты являются штаммы: Corynebacterium glutamicum

267. Биосинтез вторичных метаболитов фазоспецифичен и происходит в: экспоненциальную/стационарную фазу

268. По способу культивирования и потребности в аэрации биотрансформация стероидов – это: аэробный процесс глубинной ферментации

269. Производство стероидного препарата преднизолона из кортикостерона осуществляется путем: биотрансформации (биоконверсии=> превращение метаболитов в структурно-родственное соединение, под влиянием м/о. гидроксилирование

270. Назовите микроорганизм, переводящий кортизол в преднизолон rhizopus nigricans

271. Какое вещество является предшественником кортизола при синтезе стероидов? В-во Лейкштейна(кортенолон) – в-во «5»/моноацетат в-ва «R»

272. Из желчных камней в 1782 г. был впервые выделен: холестерин?

273. Расщепление боковой цепи в бета-ситостерине при его биотрансформации осуществляется следующим биообъектом: mycobacterium vacca

274. Превращение карденолида дигитоксина в менее токсичный дигоксин (12-гидроксилирование) осуществляется культурой клеток digitalis lanata

275. Биотрансформация ситостерина в 17-кетоандростаны происходит при помощи штаммов: mycobacterium vacca

276. Отличительной особенностью кортикостероидов является наличие в структуре молекулы кислородного атома у 11 ат С

277. Основное преимущество ферментативной биоконверсии стероидов перед химической трансформацией состоит: в избирательном воздействии на определенные функциональные группы стероида

278. Увеличение выхода целевого продукта при биотрансформации стероида достигается: при повышении концентрации стероидного субстрата в ферментационной среде