Биотехнология метаболитов. 4 страница
24. Укажите факторы, определяющие скорость ренатурации спирали ДНК. Опишите условия данного процесса и технологические стадии, ему предшествующие.
Задание № 4. Ознакомьтесь с разделом программы «Биоиндустрия ферментов». Выполните тестовые задания. Ответьте на поставленные вопросы.
Тестовые задания:
4-001. Иммобилизация индивидуальных ферментов ограничивается следующим обстоятельством,
а) высокая лабильность фермента
б) наличие у фермента кофермента
в) наличие у фермента субъединиц
г) принадлежность фермента к гидролазам
4-002. Активирование нерастворимого носителя в случае иммобилизации фермента необходимо
а) для усиления включения фермента в гель
б) для повышения сорбции фермента
в) для повышения активности фермента
г) для образования ковалентной связи
4-003. Иммобилизация клеток продуцентов целесообразна в случае, если целевой продукт
а) растворим в воде
б) не растворим в воде
в) локализован внутри клетки
г) им является биомасса клеток
4-004. Иммобилизация целых клеток продуцентов лекарственных веществ нерациональна в случае
а) высокой лабильности целевого продукта
б) использования целевого продукта только в инъекционной форме
в) внутриклеточной локализации целевого продукта
г) высокой гидрофильности целевого продукта
4-005. Экономическое преимущество биотехнологического производства, основанного на иммобилизованных объектах, перед традиционным обусловлено
а) меньшими затратами труда
б) более дешевым сырьем
в) многократным использованием биообъекта
г) ускорением производственного процесса
4-006. Актуальность получения глюкозо-фруктозных сиропов объясняется
а) экономической выгодой
б) особенностями усвоения фруктозы
в) утилизацией отходов пищевой промышленности
г) вкусовыми качествами фруктозы
4-007. Для разделения рацематов аминокислот используют иммобилизованную
а) трансаминазу
б) пируваткарбоксилазу
в) каталазу
г) аминоацилазу
4-008. Для промышленного синтеза L-аспарагиновой кислоты на носителях иммобилизуют
а) Saccharomyces cerevisiae
б) E.coli
в) Alcaligenes faecalis
г) Pseudomonas lacunhae
4-009. Недостаток белковых носителей для медицинских целей
а) высокая вместимость по отношению к ферментам
б) иммуногенность
в) невозможность применения сшивающих агентов
г) способность к биодеградации
4-010. Гепарин используется в биотехнологии
а) для получения водорастворимых препаратов иммобилизованных ферментов
б) для химических методов иммобилизации
в) в качестве фьюзогена
г) для фракционирования крови
4-011. Выбор способа кристализации ферментов определяется
а) этапом биотехнологического производства
б) физико-химическими свойствами ферментов
в) технологическими условиями производства
г) необходимой степенью очистки фермента
4-012. Укажите препараты, полученные из надпочечников крупного рогатого скота
а) Кортин
б) Коллагеназа
в) Дексаметазон
г) Пепсидил
д) Холензим
4-013. Ферментный препарат “Уреаза” получают
а) микробиологическим способом
б) из растительного сырья
в) из семенников крупного рогатого скота
г) из поджелудочной железы животных
4-014. Натуральный желудочный сок для медицинских целей получают через фистулу от:
1. собак
2.ягнят
3.телят
4.лошадей
5. быков
4-015. Укажите фермент, применяемый в качестве ЛС с целью увеличения проницаемости тканей, ликвидации рубцов и гематом:
1.аспарагиназа
2.лизоамидаза
3.химотрипсин
4.химопсин
5.гиалуронидаза
4-016. Продуценты комплексов липолитических ферментов, гидролизующих растительные и животные жиры:
1.Bacillus subtillis
2. Aspergillus terricola
3. Aspergillus oryzae
4. Penicillium solitum
5. Nigella damascena
4-017. Источником получения трипсина для медицинских целей является
1.слизистая тонкого кишечника крупного рогатого скота
2.слизистая желудка овец
3.поджелудочная железа крупного рогатого скота
4.желчь крупного рогатого скота
5. желудочный сок лошадей
4-018. Источником получения химотрипсина для медицинских целей является
1.слизистая тонкого кишечника крупного рогатого скота
2.слизистая желудка овец
3.поджелудочная железа крупного рогатого скота
4.желчь крупного рогатого скота
5. желудочный сок лошадей
4-019. Источником получения химопсина для медицинских целей является
1.слизистая тонкого кишечника крупного рогатого скота
2.слизистая желудка овец
3.поджелудочная железа крупного рогатого скота
4.желчь крупного рогатого скота
5. желудочный сок лошадей
4-020.Ферменты, получаемые из поджелудочной железы крупного рогатого скота, обладающие противовоспалительным и противовирусным свойством:
1. химотрипсин
2.пепсин
3.рибонуклеаза
4. дезоксирибонуклеаза
5.гиалуронидаза
6.коллагеназа
4-021. Рибонуклеазу для медицинских целей получают
1. путем экстракции из клеток селезенки крупного рогатого скота
2. в виде рекомбинантного белка E.coli
3. экстракция из слизистой желудка свиней
4. из поджелудочной железы крупного рогатого скота
5. из семенников половозрелых животных
6. из сердечной мышцы быков
4-022. Дезоксирибонуклеазу для медицинских целей получают
1. путем экстракции из клеток селезенки крупного рогатого скота
2. в виде рекомбинантного белка E.coli
3. экстракция из слизистой желудка свиней
4. из поджелудочной железы крупного рогатого скота
5. из семенников половозрелых животных
6. из сердечной мышцы быков
4-023. Фермент, задерживающий развитие вирусов герпеса и аденовирусов, получаемый из поджелудочной железы крупного рогатого скота:
1. дезоксирибонуклеаза
2. коллагеназа
3.рибонуклеаза
4.L-аспарагиназа
5.лизоамидаза
4-024. Фермент коллагеназу для медицинских целей получают из:
1.хрящей крупного рогатого скота
2.мышечной ткани ягнят молочного возраста
3. из сердечной мышцы крупного рогатого скота
4. из поджелудочной железы крупного рогатого скота
4-025. Термином «пролекарство» принято обозначать биотехнологические системы, относящиеся к:
1.препараты с иммобилизованными ферментами;
2. неактивной форме лекарственного вещества, которое активируется с помощью другого компонента терапевтической системы;
3. препараты с длительным высвобождающим эффектом активной формы лекарственного вещества
4-026. Выбор способа кристаллизации ферментов определяется:
1.этапом биотехнологического производства
2.физико-химическими свойствами ферментов
3.технологическими условиями производства
4.необходимой степенью очистки фермента
4-027. К какому классу относятся указанные ферменты рацемазы:
изомеразы;
лиазы
лигазы
трансферазы
4-028. К какому классу относится фермент, используемый на последнем этапе получения глюкозо-фруктозных сиропов:
изомеразы;
лиазы
лигазы
трансферазы
4-029. Верны ли утверждения: «Большее количество лекарственных препаратов ферментов из сырья животного происхождения по сравнению с ферментными ЛС, полученными в результате микробиологического синтеза, связано с тем, что животные ферменты обладают большей каталитической активностью по сравнению с ферментами микробиологического происхождения»
4-030. Именно растительный сырьевой источник получения ферментов выбирается с учетом % содержания сухого вещества, потому что для выделения ферментов используются те природные объекты, в которых содержание искомого энзима составляет не менее 1%.
4-031. Активность ферментов в клетках строго контролируется на генетическом уровне, поэтому количество субстрата и продуктов реакции не влияет на каталитическую активность энзимов.
4-032. Полипептидную часть фермента принято называть:
коферментом
кофактором
апоферментом
активным центром
субстратспецифическим центром
4-033. Верны ли утверждения: «Активный центр фермента связывается с продуктом реакции, чем и обеспечивает свое прямое участие в акте катализа».
4-034. Верны ли утверждения: «В некоторых случаях применение иммобилизованных клеток становится единственным приемлемым вариантом, поэтому в кульуральную среду необходимо добавить ауксины для активации процессов деления клеток»
4-035. Размер и форма липосом определяются:
кислотностью среды
присутствием неорганических солей
природой иммобилизованного фермента
природой используемого липида
Перечень вопросов к заданию № 4:
1. Понятие об энзимологии, основные направления. Определение и сроение ферменто. Механизм участия в химических реакциях. Классы ферментов, используемых для иммобилизации в крупномасштабных производствах.
2. Опишите технологические условия на стадиях получения ферментов из сырья животного происхождения. Названия ферментов, назначение, сырьевой источник.
3. Опишите технологические условия на стадиях получения ферментов из растительного сырья. Отметьте недостатки использования растительного сырья. Названия ферментов, назначение, сырьевой источник.
4. Преимущества и недостатки микробиологического синтеза ферментов. Сырье для биотехнологических производств. Названия ферментов, продуценты.
5. Заполните таблицу:
| Название фермента | Сырьевой источник / продуцент | Назначение фермента |
| целиаза | ||
| Уреаза | ||
| Penicillium | ||
| Активатор дыхательной цепи | ||
| - амилаза | ||
| Бромелин | ||
| Бактериолитические свойства | ||
| Aspergillus terricola | ||
| Легкие крупного рогатого скота | ||
| Муколитические свойства | ||
| Уреаза | ||
| Клубни картофеля | ||
| Плоды дынного дерева | ||
| L-аспарагиназа |
6. Определение, задачи основные направления инженерной энзимологии (с пояснением).
7. Дайте фармацевтическое обоснование актуальности крупномасштабных производств с использованием иммобилизованных ферментов.
8.Дайте определение термину «иммобилизованные ферменты». Место белковых молекул в классификации носителей для иммобилизации. Характеристика, преимущества и недостатки белковых носителей. Объясните их роль при создании ЛС.
9. Заполните таблицу:
| Название фермента | Сырьевой источник / продуцент | Назначение фермента |
| Поджелудочная железа и слизистая оболочка тонкого кишечника убойного скота | ||
| Семена люцерны | ||
| -фруктофуразонидаза | ||
| Папаин, химопапаин | ||
| Aspergillus oryzae | ||
| Bacillus subtilis | ||
| Семена арбуза | ||
| Фицин | ||
| Увеличивает проницаемость тканей, прирубцах и спайках | ||
| Цитохром С | ||
| Пероксидаза | ||
| лизоцим | ||
| Протеолитическое, противовоспалительное, разжижающее гнойные массы, мокроту, слизь |
10. Опишите производства с использованием иммобилизованных клеток. Укажите актуальность производств, название иммобилизованного организма, фермент, участвующий в реакции, химизм реакции. Обоснуйте преимущества применения иммобилизованных клеток по сравнению с ферментами.
11. Обоснуйте преимущества использования иммобилизованных ферментов по сравнению со свободными молекулами. Опишите механизмы методов иммобилизации, представьте существующую классификацию методов иммобилизации. Дайте определение понятию «активация матрицы».
12. Опишите крупномасштабные производства, в которых возможно использовать иммобилизованные ферменты (но не клетки). Укажите актуальность производств, название иммобилизованного фермента, его классовую принадлежность, химизм реакции. Обоснуйте преимущества использования иммобилизованных ферментов по сравнению со свободными молекулами.
13. Определение и строение биодатчиков. Классификация по типу биологического материала. Применение ферментативных датчиков в медицине. Приведите схемы реакций.
14. Охарактеризуйте физико-биологические характеристики биологических датчиков. Обоснуйте применение датчика Кларка в медицине. Определите его место по всем классификациям. Приведите схемы реакций.
15. Обоснуйте применение ферментных препаратов в медицине. Заполните таблицу:
| Название фермента | Сырьевой источник/продуцент | Класс фермента |
| Гиалуронидаза | ||
| Цитохром С | ||
| Амилаза | ||
| Пепсин | ||
| Streptomyces haemoliticus C | ||
| Escherichia coli | ||
| Aspergillus | ||
| Нуклеазы | ||
| коллагеназа | ||
| -галаксозидаза | ||
| Побеги и листья инжира | ||
| ананас | ||
| Плоды дынного дерева |
16. Дайте характеристику носителей, обладающих преимуществом при изготовление ЛС. Обоснуйте ответ. Опишите варианты иммобилизации с использованием данных носителей.
17. Дайте определение понятию «иммобилизация ферментов». Опишите классификацию методов иммобилизации. Охарактеризуйте физические методы иммобилизации.
18. Опишите крупномасштабное производство разделения рацемических смесей. Охарактеризуйте все возможные аспекты с учетом требований раздела «Биоиндустрия ферментов». Приведите терминологические определения.
19. Опишите крупномасштабное производство получения 6-АПК. Охарактеризуйте все возможные аспекты с учетом требований раздела «Биоиндустрия ферментов». Приведите терминологические определения.
20. Опишите крупномасштабное производство получения безлактозного молока. Охарактеризуйте все возможные аспекты с учетом требований раздела «Биоиндустрия ферментов». Приведите терминологические определения.
21. Опишите крупномасштабное производство получения глюкозо-фруктозных сиропов. Охарактеризуйте все возможные аспекты с учетом требований раздела «Биоиндустрия ферментов». Приведите терминологические определения.
22. Укажите требования к носителям для иммобилизации ферментов. Дайте терминологические определения. Приведите классификацию носителей. Охарактеризуйте органические носители, используемые для создания ЛС. Обоснуйте их достоинства и недостатки, если таковые имеются. Опишите способы включения ферментов в липосомы.
23. Перечислите направления использования ферментов в медицине. Охарактеризуйте каждое из них на примерах.
24. На каком этапе биотехнологических производств используется процесс активации матрицы и с какой целью? Представьте химизм возможных вариантов и название методов.
Задание № 5. Ознакомьтесь с разделом программы «Биотехнология метаболитов». Выполните тестовые задания. Ответьте на поставленные вопросы. Представьте решение ситуационных задач.
Тестовые задания:
5-001. В биотехнологических производствах не предусматривается разделение рацемата
а) глицина
б) лизина
в) триптофана
г) метионина
5-002. Для крупномасштабного производства витамина С применяют
а) химический синтез
б) микробиологический синтез
в) генно-инженерный метод
г) химико-микробиологический метод
5-003. Микроорганизм Erwinia herbicola применяется для генно-инженерного производства
а) эритропоэтина
б) инсулина
в) интерферона -2
г) L-аскорбиновой кислоты
5-004. Для получения аргинина, глутамина и пролина микробиологическим способом используют
а) ауксотрофных мутантов
б) регуляторных мутантов
в) ревертантов
г) мутантов, устойчивых к структурным аналогам целевого продукта
5-005. Преобладание микробиологических способов получения аминокислот в первую очередь связано с
а) прямым получением D-форм
б) прямым получением L-форм
в) снижением трудоемкости процесса
г) экономически более выгодными условиями призводства
5-006. Биосинтез антибиотиков достигает максимума
а) в конце трофофазы
б) в стационарной фазе
в) в лаг-фазе
г) в фазе замедленного роста
5-007. Явление мутационного биосинтеза, используемое в биотехнологических производствах антибиотиков, связано с
а) низкой каталитической активностью ферментов первичного метаболизма
б) низкой субстратной специфичностью ферментов вторичного метаболизма
в) высокой каталитической активностью ферментов в идиофазе
г) использованием генно-инженерных мутантов
5-008. Синтез рифамицинов с использованием мутанта Nocardia mediterranei связан с
а) включением ингибитора в метаболизм при прямой ферментации
б) вариабельностью условий технологии производства
в) превращением аналогов предшественников в аналоги самого антибиотика
5-009. Пенициллинацилаза катализирует
а) расщепление -лактамного кольца
б) расщепление тиазолидинового кольца
в) отщепление бокового радикала при С6
г) демитилирование тиазолидинового кольца
5-010. Процесс образования пенициллиновой кислоты катализируется
а) пенициллинациллазой
б) лактамазой
в) ацилазой
г) гидроксилазой
5-011. Цефалоспорин четвертого поколения устойчивый к -лактамазам четвертого поколения грамположительных бактерий
а) цефазолин
б) цефтриаксон
в) цефалоридин
г) цефепим
5-012. Основное преимущество ферментативной биоконверсии стероидов перед химической трансформацией состоит
а) в доступности реагентов
б) в избирательности воздействия на функциональные группы стероида
в) в сокращении времени процесса
г) в получении принципиально новых соединений
5-013. Укажите свойства неомицина, важные для человека:
1) более токсичен, чем стрептомицин;
2) менее токсичен, чем стрептомицин;
3) подавляет резистентные к стрептомицину виды микобактерий;
4) токсичность колеблется от состава комплекса;
5) токсичность зависит от чистоты препарата;
6) утрачивает свойства при длительном хранении;
5-014. Токсичность плохо очищенных препаратов стрептомицина связана с :
1) наличием гистаминоподобных веществ;
2) образованием токсичных радикалов при окислении;
3) с повышенной скоростью проникновения в ткани;
4) повышением концентрации его в крови;
5-015. Продуцентами циклоспорина являются микроорганизмы рода:
1) Trichoderma;
2) Cepholosporium;
3) Streptomyces;
4) Saccharopolyspora;
5) Bacillus;
6) Streptococcus;
5-016. Микроорганизмы, которые не используются в процессе биосинтеза антибиотиков:
1) вирусы;
2) бактерии;
3) риккетсии;
4) актиномицеты;
5) грибы;
5-017. Продуцентом эритромицина являются актиномицеты рода:
Micromonospora;
Streptomyces;
Saccharopolyspora;
5-018. Грибы рода Penicillium являются продуцентом антибиотиков:
грамицидина С;
леворина;
пегициллина;
циклоспорина;
гризеофульвина;
5-019. Генно-инженерные методы в создании антибиотиков используют для:
снижения аллергенности;
увеличения выхода продукта;
снижения стоимости производства;
налаживания безотходного производства;
5-020. Процесс окисления кортизола проводят в течение 120 часов при t 28°C
а) в щелочной среде
б) в слабо щелочной
в) в строго нейтральной
г) в слабо кислой среде
5-021. Преобладание микробиологических способов получения аминокислот в первую очередь связано с
а) прямым получением D-форм
б) прямым получением L-форм
в) снижением трудоемкости процесса
г) экономически более выгодными условиями производства
5-022. Рекомбинантный штамм Bacillus subtillis по сравнению с природным продуцентом рибофлавина характеризуется
а) повышенной продуктивностью
б) требованием к средам, бедным питательными веществами
в) уменьшением времени ферментации
5-023. Основные недостатки получения аминокислот путем гидролиза белоксодержащего сырья
а) частичное разрушение аминокислот
б) использование иммобилизованных ферментов
в) нестандартность источников сырья
г) экологические факторы
5-024. Основной фактор, обеспечивающий в культуральной среде высокие концентрации аминокислот
а) соблюдение условий технологического процесса
б) проницаемость клеточных мембран
в) оптимизация питательных сред
г) аэрация питательной среды
5-025. Типичные продуценты чаще всего применяемые для синтеза аминокислот
а) Вrevibacterium flavum
б) Corynebacterium glutamicum
в) Micrococcus
г) E.coli
5-026. Целью химической модификации антибиотиков является
а) снижение токсичности
б) снижение затрат на сырье
в) исключение этапа очистки конечного продукта
г) расширение спектра действия
5-027. Предполагаемый антибиотик синтезируется по схеме ABCDEКОНЕЧНЫЙ ПРОДУКТ. Для получения модифицированного антибиотика используется мутант с блокированным звеном CD и в этом случае в питательную среду добавляют
а) фермент, катализирующий стадию DE
б) фермент, катализирующий стадию EКОНЕЧНЫЙ ПРОДУКТ
в) вещество Е
г) вещество D
д) аналог вещества D
5-028. Предшественник пенициллина, резко повысивший его выход при добавлении в среду
а) -диметилцистеин
б) валин
в) фенил-уксусная кислота
г) -аминоадипиновая кислота
5-029. Пенициллинациллаза используется:
а) при скрининге штаммов-продуцентов антибиотиков
б) при определении устойчивости к -лактамазам
в) при снятии аллергических реакций на пенициллин
г) при получении полусинтетических пенициллинов
5-30. Ампициллин получают
а) добавлением фенилглицина к предварительно выделенной 6-АПК
б) с участием различных мутантов без предварительного выделения 6-АПК
в) путем химического синтеза
г) добавлением фенилуксусной кислоты в ходе прямой ферментации
5-031. Природные ингибиторы лактамазы
а) валериановая кислота
б) клавулановая кислота
в) оливановая кислота
г) сфингомиелин
5-032. Микробная трансформация путем гидроксилирования прогестерона осуществляется
а) Aspergillus oshraceus
б) Micromonospora inyoensis
в) Clostridium bityricum
г) Azotobacter chroococcum
5-033. Окисление кортизола в преднизолон осуществляется культурой клеток
а) Arthrobacter simplex
б) Dioscorea deltoidea
в) Saccharomyces cerevisiae
г) Escherichia coli
5-034. Для проверки какого качества серийного инъекционного препарата пенициллина используется в медицинской промышленности пенициллиназа (-лактамаза)?
а) токсичность
б) прозрачность
в) стерильность
г) пирогенность
5-035. Цефалоспорин четвертого поколения устойчивый к -лактамазам грамотрицательных бактерий
а) цефалексин
б) цефазолин
в) цефпиром
г) цефаклор
5-036. Укажите антибиотики, продуцентами которых является род Streptomyces:
1) циклоспорин;
2) нистатин;
3) неомицин;
4) канамицин;
5) тетрациклин;
6) низин;
5-037. Биологическая роль антибиотиков:
1) необходимы для деления клеток;
2) являются одной из форм микробного антагонизма;
3) являются кофакторами ферментов;
4) участвуют в формировании клеточной стенки;
5-038. Наибольшая антибиотическая активность неомицина проявляется в:
1) кислой среде;
2) щелочной среде;
3) в нейтральной среде;
4) в любой среде одинакова;
5-039. Продуцентами стрептомицина являются:
1) бактерии;
2) актиномицеты;
3) грибы;
4) сине-зеленые водоросли;
5-040.В производстве антибиотиков при культивировании микроорганизмов используются питательные среды:
1) твердые;
2) жидкие;
3) мягкие;
4) газообразные;
Ситуационные задачи
Задача № 5-1.
Определите, к какой группе МИБП относится препарат с указанными свойствами:
- представляет собой иммунологически активную белковую фракцию сыворотки/плазмы крови человека;
- содержит Ig классов G, М, А в сочетании с пектином;
- обладает широким спектром антибактериального действия в отношении энтеробактерий;
- можно вводить одновременно с другими лекарственными препаратами;
- применение препарата нельзя сочетать с глюкокортикоидной терапией и профилактическими прививками.
Опишите способ получения и особенности применения данного препарата.
Задача № 5-2.
 |
В аналитическую лабораторию химико-фармацевтического предприятия поступили на анализ плоды шиповника. Вещество, входящее в химический состав, было определено в количестве 5% и соответствовало следующей формуле:
В протоколе анализа необходимо указать:
- все известные названия данного вещества;
- его биологическую роль;
- способы синтеза в условиях биотехнологического производства;