Рабочая программа дисциплины «Научные основы микробного синтеза» для специальности: 240902 Пищевая биотехнология направление: 240900 Биотехнология icon

Рабочая программа дисциплины «Научные основы микробного синтеза» для специальности: 240902 Пищевая биотехнология направление: 240900 Биотехнология



Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины «Экономика и управление производством» для специальности 240902...
Рабочая программа дисциплины теоретическая механика для специальностей 240902 Пищевая...
Академия
Общая биология и микробиология...
Комплекс дисциплины «Молекулярная генетика» образовательных профессиональных программ (опп)...
Рабочая программа дисциплины Биотехнология пищевого сырья и продуктов животного происхождения...
Рабочая программа дисциплины Биотехнология пищевого сырья и продуктов животного происхождения...
Рабочая программа дисциплины Современные методы анализа пищевых систем Для студентов 4 курса...
Рабочая программа дисциплины «Общая биология и микробиология» для специальности: 271500 «пищевая...
Рабочая программа дисциплины “техническая термодинамика и теплотехника” для специальности 271500...
Рабочая программа для направления 655500 «Биотехнология» специальности 070100 «Биотехнология»...
Академия



скачать

Федеральное агентство по образованию


Воронежская государственная технологическая академия


УТВЕРЖДАЮ


Декан факультета прикладной

биотехнологии, проф. Востриков С.В.

_________________________________


«____» ______________________ 2005 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины


«Научные основы микробного синтеза»


для специальности: 240902 Пищевая биотехнология

направление: 240900 Биотехнология


Программа рассмотрена на заседании кафедры микробиологии и биохимии протокол № ____ от «____» ___________2005 г.


Заведующий кафедрой микробиологии и биохимии ___________Корнеева О.С.


на заседании методической комиссии по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам

Протокол № ____ от «____» ___________2005г.


Председатель методической комиссии по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам ___________Кузнецова И.В.


на заседании методической комиссии по образованию в области

технологии сырья и продуктов животного происхождения


протокол №______ от «___»_______2005 г.

Председатель методической комиссии Л.В. Батищева


Воронеж – 2005


СОГЛАСОВАНО




Заведующий кафедрой технологии мяса и мясных продуктов,

доктор технических наук, профессор Антипова Л.В.



  1. ^ Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины состоит в познании научных основ культивирования микроорганизмов и биохимических основ процессов их метаболизма для получения целевых метаболитов, значения влияния состава питательной среды, внешних факторов на скорость накопления продуктов метаболизма и их свойства.

Задачей курса является освоение методов культивирования и модификации микроорганизмов с целью создания биотехнологических производств получения важнейших продуктов биотехнологии.


  1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


Студент должен знать:

  • основные достижения и перспективы микробной биотехнологии;

  • принципы разделения микроорганизмов по типу питания;

  • способы культивирования микроорганизмов;

  • пути направленного регулирования обмена веществ;

  • инженерные основы биотехнологии и аппаратурное оформление процессов выращивания микроорганизмов с целью получения метаболитов.

  • типовые схемы промышленных способов получения важнейших продуктов биотехнологии.

Студент должен уметь:

    • использовать знания о потребности микроорганизмов в веществах, закономерностях роста и развития при различных способах культивирования;

    • воздействием внешних факторов влиять на направленность биосинтеза биологически активных веществ в целях совершенствования технологии производства пищевых продуктов.

Студент должен иметь навыки:

  • работы с чистыми культурами микроорганизмов, используемых в биотехнологии;

  • в методах выделения чистых культур микроорганизмов, целевых продуктов метаболизма, их микрокопирования;

  • в определении биомассы микробной культуры и идентификации микроорганизмов по культуральным и морфологическим признакам.



^ 3.Объем дисциплины и виды учебной работы


Виды учебной работы

Всего часов

6 семестр

Общая трудоёмкость дисциплины

70

70

^ Аудиторные занятия

34

34

Лекции

17

17

Лабораторные работы (ЛР)

34

34

Практические занятия (ПЗ)

-

-

Семинары (С)

-

-

Или другие виды аудиторных занятий

-

-

^ Самостоятельная работа

36

36

Проработка конспекта лекций

1 ч лекций = 0,4 ч

17 х 0,4 = 6,8 ч

6,8

Изучение материалов по учебникам

до 25% от часов лекционной нагрузки

4

4

Оформление отчета по лабораторной работе

8 х 4 = 32

32 х 0,3 = 9,6

9,6

Подготовка к лабораторным работам, практическим занятиям и семинарам

13,6

13,6

Подготовка к коллоквиуму (рубежному контролю)

2 х 1 = 2

2

Изучение материалов для составления рефератов по теме

-

-

Домашние контрольные работы

-

-

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

зачет

зачет

Дисциплина входит в цикл ЕН

+

+





^ 4. Содержание дисциплины


4.1 Разделы дисциплины в виде занятий


№ п.п.

Раздел дисциплины

Лекции

ЛР

1

Микробиологический синтез: характеристика, основные понятия. Характеристика основных продуктов биотехнологии микробного синтеза.

2

-

2

Основные сведения о строении микробной клетки.

2

4

3

Питание микроорганизмов. Культивирование микроорганизмов.

2

8

4

Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность и биосинтетическую способность микроорганизмов

2

8

5

Взаимосвязь и регуляция обменных процессов в микробной клетке.

2

-

6

Технологические аспекты производства продуктов микробного синтеза.

1

-

7

Продукты микробного синтеза: антибиотики, витамины, липиды, аминокислоты.

3

4

8

Биотехнология микробных ферментных препаратов.

2

8

9

Основные достижения и перспективы микробной биотехнологии.

1

2



4.2 Содержание разделов дисциплины


ТЕМА 1. Микробиологический синтез: характеристика, основные

понятия.

Характеристика основных продуктов биотехнологии микробного синтеза. Основные направления их использования.


^ ТЕМА 2. Основные сведения о строении микробной клетки.

Клеточные стенки микроорганизмов. Мембраны микробных клеток. Белки микроорганизмов. Нуклеиновые кислоты, и их производные. Углеводы микробных клеток.


^ ТЕМА 3. Питание микроорганизмов. Культивирование микроорганизмов.

Механизм поступления питательных веществ в клетку. Типы питания: автотрофы, гетеротрофы, хемотрофы, фототрофы, литотрофы, органотрофы. Сапрофиты и паразиты. Ауксотрофы и прототрофы. Характеристика питательных сред.

Накопительные культуры и принцип элективности. Методы выделения чистых культур. Способы культивирования микроорганизмов: твердофазный, жидкофазный; периодический, непрерывный. Закономерности роста микроорганизмов при периодическом культивировании. Особенности роста культуры при непрерывном выращивании. Принцип хемостата и турбидостата.


^ ТЕМА 4. Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность и биосинтетическую способность микроорганизмов.

Роль внешних факторов в регуляции жизнедеятельности микроорганизмов, закон минимума.

Влияние физических факторов на рост и развитие микробной клетки. Значение влажности, показатель активности воды. Влияние осмотического давления, плазмолиз и плазмоптиз. Действие температуры. Методы стерилизации, основанные на действии температуры. Влияние на микроорганизмы лучистой энергии, ультразвука, гидростатического давления, токов высокой частоты.

Физико-химические факторы: влияние рН на микроорганизмы; окислительно-восстановительный потенциал среды и его связь с отношением микроорганизмов к молекулярному кислороду. Аэробы и анаэробы.

Химические вещества. Специфичность и механизм их действия. Химические вещества, используемые на предприятиях пищевой промышленности.

Биологические факторы. Симбиоз, антагонизм, паразитизм; их значение в процессе производства и хранения пищевых продуктов.

^ ТЕМА 5. Взаимосвязь и регуляция обменных процессов в микробной клетке.

Общие принципы взаимосвязи метаболических путей. Катаболизм и анаболизм: взаимосвязь и особенности. Центральные пути и ключевые соединения. Основные аспекты регуляции метаболизма.


^ ТЕМА 6. Технологические аспекты производства продуктов микробного синтеза.

Типовые схемы производства микробных метаболитов. Основные приемы контроля процессов синтеза. Аппаратурное оформление микробиологического синтеза.


^ ТЕМА 7. Продукты микробного синтеза: антибиотики, витамины, липиды, аминокислоты

Биосинтез антибиотиков и их роль в организме. β-Лактамные, аминогликозидные, тетрациклические, полиеновые антибиотики. Применение антибиотиков в пищевой биотехнологии.

Биосинтез витаминов: витамины групп В и D. Каратиноиды, аскорбиновая кислота. Характеристика промышленных методов получения.

Биосинтез липидов и их производных: биосинтез насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, триацилглицеринов, фосфолипидов, стероидов. Регуляция биосинтеза.

Биосинтез аминокислот и белка.


^ ТЕМА 8. Биотехнология микробных ферментных препаратов.


Требования предъявляемые к продуцентам ферментов. Получение бактериальных пектолитических ферментов. Получение протеолитических, липолитических и амилолитических ферментов: продуценты, способы, приемы. Карбогидразы микробного происхождения. Создание мультиэнзимных композиций.


ТЕМА 9. Основные достижения и перспективы микробной биотехнологии.

Перспективные технологии и продуценты в микробном синтезе.

^ 5. Лабораторный практикум


№ п.п.

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Количество часов

1

2

Приготовление питательных сред. Посевы микроорганизмов.

4

2

3

Накопительные культуры; методы выделения чистых культур – определение общей микробной обсемененности. Приготовление и просмотр препаратов аэробных, анаэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов

4

3

4

Направленный биосинтез биологически-активных веществ. Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность и биосинтетическую способность микроорганизмов

4

4

8

Ферменты микроорганизмов: биосинтез, выделение, очистка.

4

5

9

Просмотр культур микроорганизмов–продуцентов биологически активных веществ, используемых в пищевой биотехнологии.

1



^ 6. Формы и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля


Текущий контроль предусматривает: рейтинговую систему оценку знаний студентов по уровню их подготовки к коллоквиуму, лабораторным работам с использованием, как лекционного материала, так и рекомендуемых литературных источников.

Промежуточный контроль предусматривает отчеты по лабораторным работам, машинный контроль знаний, коллоквиум.

Итоговый контроль: зачёт (за весь курс)


Вопросы к коллоквиуму:

1. Микробный синтез. Основные понятия. Направления развития.

2. Основные продукты, получаемые микробным синтезом.

3. Поверхностные структуры клеточной стенки. Функции клеточной стенки микроорганизмов.

4. Строение и состав клеточной стенки микроорганизмов. Фимбрии и пили. Капсулы и слизь.

5. Мембраны микробных клеток. Биосинтез пептидогликана.

6. Охарактеризуйте поверхностные структуры микробной клетки.

7. Какие биополимеры образуют клеточную стенку микроорганизмов.

8. Чем отличается строение клеточных стенок микроскопических грибов.

9. Белки микроорганизмов. Нуклеиновые кислоты и их производные.

10. Углеводы микробных клеток.

11. Основные типы питания микроорганизмов. Автотрофы, гетеротрофы.

12. Основные типы питания микроорганизмов: хемотрофы, литотрофы, органотрофы.

13. Сапрофиты и паразиты. Ауксотрофы и прототрофы.

14. Основные источники (элементы) питания микроорганизмов.

15. Характеристика питательных сред.

16. Накопительные культуры и принцип элективности.

17. Способы культивирования микроорганизмов: твердофазный, жидкофазный.

18. Способы культивирования микроорганизмов: периодический, непрерывный.

19. Методы выделения чистых культур.

20. Закономерности роста микроорганизмов при периодическом культивировании.

21. Особенности роста культуры при непрерывном выращивании.

22. Принцип хемостата и турбидостата.

23. Роль внешних факторов в регуляции жизнедеятельности микроорганизмов, закон минимума.

24. Влияние физических факторов на рост и развитие микробной клетки.

25. Значение влажности, показатель активности воды.

26. Влияние осмотического давления, плазмолиз и плазмоптиз.

27. Действие температуры. Методы стерилизации, основанные на действии температуры.

28. Влияние на микроорганизмы лучистой энергии, ультразвука, гидростатического давления, токов высокой частоты.

29. Физико-химические факторы: влияние рН на микроорганизмы; окислительно-восстановительный потенциал среды и его связь с отношением микроорганизмов к молекулярному кислороду.

30. Аэробы и анаэробы.

31. Влияние химических веществ на биосинтетические свойства микроорганизмов.

32. Специфичность и механизм их действия.

33. Химические вещества, используемые на предприятиях пищевой промышленности.

34. Влияние биологических факторов на биосинтетические свойства микроорганизмов.

35. Симбиоз, антагонизм, паразитизм; их значение в процессе производства и хранения пищевых продуктов.

36. Взаимосвязь процессов обмена – катаболизма и анаболизма.

37. Понятие первичного и вторичного обмена.

38. Понятие о центральных путях обмена и основных этапах метаболизма.

39. Ацетил-КоА и пировиноградная кислота – как ключевые соединения метаболизма.

40. Катаболизм и анаболизм: взаимосвязь и особенности.

41. Общие принципы взаимосвязи метаболических путей.

42. Центральные пути и ключевые соединения.

43. Основные аспекты регуляции метаболизма.

44. Основные механизмы регуляции метаболизма.

45. Генетический контроль синтеза ферментов. Компартментализация.


Вопросы к итоговому контролю (зачет)


1. Типовые схемы производства микробных метаболитов.

2. Основные приемы контроля процессов синтеза.

3. Аппаратурное оформление микробиологического синтеза.

4. Аппаратурное оформление процессов выделения и очистки некоторых продуктов микробного синтеза

5. Способы выделения целевого продукта.

6. Экстракционный метод выделения целевого вещества.

7. Принципиальная схема получения витаминов.

8. Биосинтез антибиотиков и их роль в организме.

9. β-Лактамные, аминогликозидные антибиотики.

10. Тетрациклические, полиеновые антибиотики.

11. Применение антибиотиков в пищевой биотехнологии.

12. Биосинтез витаминов: витамины групп В и D.

13. Микробный синтез каратиноидов, аскорбиновой кислоты.

14. Характеристика промышленных методов получения витаминов.

15. Принципиальная схема биосинтеза липидов и их производных.

16. насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

17. Биосинтез триацилглицеринов, фосфолипидов, стероидов.

18. Биосинтез аминокислот и белка.

19. Требования предъявляемы к продуцентам ферментов.

20. Получение бактериальных пектолитических ферментов.

21. Получение протеолитических, липолитических и амилолитических ферментов: продуценты, способы, приемы.

22. Карбогидразы микробного происхождения.

23. Мультиэнзимные композиции: способы получения, перспективы использования.

24. Основы патогенности микроорганизмов. Факторы патогенности.

25. Понятие об афлотоксинах, их свойства.

26. Чужеродные вещества, включение в метаболизм живого организма.

27. Биотрансформация чужеродных веществ.

28. Автолитические процессы.

29. Катаболизм и анаболизм: взаимосвязь и особенности.

30. Перспективные технологии и продуценты в микробном синтезе.


^ 7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


7.1 Основная литература


  1. Шлегель Г. Общая микробиология – М., Мир, 1987 г. 556 с.

  2. Шуваева Г.П., Шеламова С.А. Общая микробиология; Учебное пособие – Воронеж, ВГТА, 1998 г, 56 с.

  3. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. – Изд. 3, перераб. и дополн. – М.: “ Элевар”. – 2000. – С.10 – 106.

  4. Микробные ферменты и биотехнология (Под ред. В.М. Фогарти). / Пер. с англ. – М.: Агропромиздат, 1986. – 318 с.

  5. Безбородов А.М. Биохимические основы микробиологического синтеза. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 304 с.

  6. Безбородов А.М. Биотехнология продуктов микробного синтеза. – Моногр. – М.: Агропромиздат, 1991. – 238 с.

  7. Теоретические основы биотехнологии. Биохимические основы синтеза биологически активных веществ. / Бутова С.Н., Типисева И.А.. Эль-Регистан Г.И. Под редакцией И.М.Грачевой. – М.: Элевар, 2003. – 554 с.

^ 7.2 Дополнительная литература

  1. Ленинджер А. Биохимия: пер с англ. – М.: Мир, 1985. – 1055 с.

  2. Голубев В.Н., Жиганов И.Н. Пищевая биотехнология. – М.: Дели Принт, 2001. – 123 с.

  3. Промышленная микробиология / Под. ред. М.С. Егорова – М: Высшая школа, 1989 – 565 с.


^ 7.3 Методические материалы преподавателю


Для обучения используются тексты лекций с указанием источников основной и дополнительной литературы по каждой теме дисциплины, наглядные пособия, раздаточный материал.


^ 7.4 Обучающие, контролирующие, расчетные компьютерные программы и другие средства освоения дисциплины


Для обучения и промежуточного контроля знаний студентов используются компьютерная программа ЦНИТ ВГТА “Техническая микробиология”.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломированного специалиста: 271500 «Пищевая биотехнология».


Программу разработал

Ст.преподаватель

кафедры микробиологии и биохимии Капранчиков В.С.


^

Федеральное агентство по образованию


Воронежская государственная технологическая академия


УТВЕРЖДАЮ


Декан факультета безотрывного образования, проф. Болотов В.М.

_________________________________


«____» ______________________ 2005 г.


ПРИЛОЖЕНИЕ


к рабочей программе

дисциплины


«Научные основы микробного синтеза»


для специальности: 271500 Пищевая биотехнология

направление: 655500 Биотехнология


Программа рассмотрена на заседании кафедры микробиологии и биохимии протокол № ____ от «____» ___________2005 г.


Заведующий кафедрой микробиологии и биохимии ___________Корнеева О.С.


на заседании методической комиссии по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам

Протокол № ____ от «____» ___________2005г.


Председатель методической комиссии по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам ___________Кузнецова И.В.


на заседании методической комиссии по образованию в области

технологии сырья и продуктов животного происхождения


протокол №______ от «___»_______2005 г.

Председатель методической комиссии Л.В. Батищева


Воронеж – 2005


Пункты 1, 2, 4.2, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 представлены в основной рабочей программе дисциплины.


^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ


Виды учебной работы

Всего часов

(8 семестр)
^

Общая трудоемкость дисциплины


70

Аудиторные занятия

12
Лекции

6

Лабораторные работы (ЛР)

6

^ Самостоятельная работа

58

Проработка материалов к конспекту лекций

6*0,5=3

Самостоятельное изучение дисциплины по учебной и научной литературе

45,4

Оформление отчета по лабораторным работам

32*0,3=9,6
Вид итогового контроля


зачет


^ 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№ п/п
Раздел дисциплины
Лекции

ЛР

1

Микробиологический синтез: характеристика, основные понятия. Основные сведения о строении микробной клетки.

1

-

2

Питание микроорганизмов. Культивирование микроорганизмов. Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность и биосинтетическую способность микроорганизмов

2

4

3

Взаимосвязь и регуляция обменных процессов в микробной клетке.

0,5

-

4
^
Технологические аспекты производства продуктов микробного синтеза.

0,5

-

5
^
Продукты микробного синтеза: антибиотики, витамины, липиды, аминокислоты, ферменты

2

2

^ 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ




п/п

№ раздела

дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

2

Приготовление питательных сред. Посевы микроорганизмов.

2

5

Ферменты микроорганизмов: биосинтез, выделение, очистка.



^ 6. ФОРМЫ И СОДЕРЖАНИЕ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ


Итоговый контроль предусматривает проведение зачета по теоретическому курсу и лабораторным занятиям в соответствии с содержанием рабочей программы.

Вопросы к зачету прилагаются к основной рабочей программе.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломированного специалиста: 271500 «Пищевая биотехнология».


Программу разработал

ст.преподаватель

кафедры микробиологии и биохимии Капранчиков В.С.




Скачать 159,1 Kb.
оставить комментарий
Дата13.10.2011
Размер159,1 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх