ЗАНЯТИЕ № 2

Биотехнология производства метаболитов (2ч.)

Вопросы для обсуждения

1. Классификация продуктов биотехнологических производств

2. Основные пути увеличения продуктивности клеточного метаболизма

2.1. Индуцированный мутагенез

2.2. Технология рекомбинантных ДНК

3. Основные механизмы регулирования клеточного метаболизма

3.1. Ретроингибирование

3.2. Индукция и репрессия биосинтеза ферментов (на примере lac-оперона)

3.3. Катаболитная репрессия (на примере lac-оперона)

4. Биотехнологические принципы создания высокопродуктивных штаммов микроорганизмов

5. Биотехнология получения первичных метаболитов

5.1. Производство аминокислот

5.1.1. Микробиологический метод производства аминокислот (лизина, триптофана)

5.1.2. Химико-ферментативный метод получения аминокислот (лизина, триптофана)

5.1.3. Гидролиз белкового сырья

5.1.4. Химический синтез

5.2. Производство витаминов (В₂, В₁₂, Д₂, β-каротина)

6. Биотехнология получения вторичных метаболитов (антибиотиков)

6.1. Основные типы классификаций антибиотиков (по химической структуре, по типу действия, по спектру действия, по специфике действия)

6.2. Перспективные направления синтеза новых антибиотиков

6.3. Промышленные методы получения антибиотиков

6.3.1. Химический синтез

6.3.2. Мутационный биосинтез

Вопросы для самоконтроля

11. Что лежит в основе деления продуктов жизнедеятельности клетки на первичные и вторичные метаболиты?

12. Назовите основные механизмы регулирования клеточного метаболизма.

13. В каких случаях происходит негативная, а в каких позитивная регуляция lac-оперона?

14. Какие эффекты возникают у микроорганизмов, если происходят мутации в структурном гене и гене - регуляторе?

15. Определите у каких частичных диплоидов E. сoli идет индуцибельный, а у каких конститутивный синтез β-галактозидазы и β-пермеазы, где I– ген-регулятор, О – оператор, Р – промотор, Z – структурный ген β-галактозидазы, Y – структурный ген β-пермеазы:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6) .

16. В чем состоит суть эффективных методов селекции микроорганизмов, дефектных по обмену веществ?

17. В какой промышленности и в качестве чего используются аминокислоты?

18. Какими способами в промышленных масштабах получают аминокислоты?

19. Каковы преимущества микробиологического синтеза аминокислот?

20. Каковы технологические особенности промышленного синтеза лизина и триптофана?

21. Каких мутантов микроорганизмов используют для получения лизина и триптофана?

22. В чем состоит суть химико-энзиматического способа получения аминокислот, его преимущества и недостатки?

23. Охарактеризуйте значение витаминов В₂, В₁₂, Д₂, А в жизни человека?

24. Назовите основных продуцентов витаминов В₂, В₁₂, Д₂, А?

25. Каковы технологические особенности промышленного получения витаминов В₂, В₁₂, Д₂, А?

26. Назовите основные функции антибиотиков?

27. Чем вызвана необходимость синтеза новых антибиотиков?

28. Как влияет лактамаза на устойчивость бактерий к некоторым антибиотикам?

29. Объясните, как связана активность синтеза антибиотиков с клеточной пролиферацией?