Насколько вы знаете тему «Промышленная биотехнология и ферментация»? Тест с ответами и разбором ошибок

Статический резерв: блок доступен и при отключённом JavaScript.

1. 1. B — Использование клеток, микроорганизмов или биологических молекул для управляемого производства полезных продуктов и процессов. Промышленная биотехнология использует биологические системы как производственные агенты. Это может быть синтез ферментов, органических кислот, биотоплива и других продуктов.
2. 2. C — Им могут называть управляемое культивирование микроорганизмов в биореакторе, включая процессы с подачей кислорода. В биохимии брожение обычно связано с получением энергии без дыхательной цепи. В промышленной практике словом fermentation часто называют весь процесс культивирования продуцента, в том числе аэробный.
3. 3. A — Поддерживать контролируемые условия для роста клеток и образования продукта. Биореактор позволяет регулировать температуру, pH, перемешивание, газообмен и питание. Стабильные условия повышают воспроизводимость процесса.
4. 4. D — Рост и образование продукта могут снизиться из-за нарушения работы ферментов и повреждения клеток. Ферменты и мембраны работают в ограниченном температурном диапазоне. Сильное отклонение может замедлить метаболизм или привести к гибели культуры.
5. 5. C — Чтобы кислород не стал ограничивающим фактором дыхания продуцента. При активном росте клетки быстро потребляют кислород. Недостаточная аэрация или перемешивание могут снизить скорость дыхания и синтеза продукта.
6. 6. B — Оно может создавать механический стресс для чувствительных клеток и повышать энергозатраты. Перемешивание улучшает перенос кислорода и веществ, но его интенсивность подбирают под организм. Особенно чувствительны некоторые животные и растительные клетки.
7. 7. A — Питательная среда в основном задаётся в начале цикла, а культуру собирают после периода роста и продукции. В периодическом процессе партия проходит последовательные фазы в одном объёме. После завершения цикл останавливают, продукт и биомассу извлекают.
8. 8. D — Питательные вещества добавляют по ходу культивирования без такого же постоянного вывода всего объёма. Подача субстрата позволяет управлять его концентрацией и избегать избытка или голодания. Объём обычно увеличивается по мере кормления культуры.
9. 9. B — Свежая среда поступает, а культуральная жидкость выводится с сопоставимой скоростью. Непрерывный режим может поддерживать культуру близко к стационарному состоянию. Скорость разбавления должна соответствовать способности клеток расти.
10. 10. C — Уменьшить скорость подачи глюкозы или связать подачу с измеряемым потреблением. Fed-batch как раз позволяет регулировать субстрат во времени. Если он накапливается, подача превышает потребление или нарушилась метаболическая активность культуры.
11. 11. A — Метаболизм клеток может выделять кислоты или основания, а активность ферментов зависит от pH. Культура сама изменяет химический состав среды. Отклонение pH может замедлить рост, нарушить транспорт веществ и снизить активность нужных ферментов.
12. 12. D — Чтобы запустить процесс достаточным количеством нужного продуцента и снизить риск посторонней микрофлоры. Инокулюм должен быть жизнеспособным и соответствовать производственному штамму. Он является стартовой биомассой, но асептика нужна на всём протяжении процесса.
13. 13. C — Появление постороннего организма или неожиданной молекулярной сигнатуры, сопровождаемое изменением параметров культуры. Контаминант может конкурировать за субстрат и образовывать нежелательные продукты. Надёжный вывод требует микробиологического или молекулярного подтверждения, а не только одного колебания датчика.
14. 14. B — При масштабировании меняются перенос кислорода, тепла и характер перемешивания. Геометрия и соотношение площади к объёму меняются при масштабировании. Поэтому параметры мешалки, аэрации и охлаждения приходится пересчитывать.
15. 15. A — Этапы выделения, очистки и подготовки продукта после или во время культивирования. После получения продукта его нужно отделить от клеток, среды и примесей. Состав стадий зависит от того, находится продукт внутри клетки или выделяется наружу.
16. 16. D — Объёмно-временная продуктивность. При одинаковом количестве продукта и объёме более короткое время означает больше продукта на единицу объёма в единицу времени. Это и отражает продуктивность процесса.
17. 17. B — Выход показывает эффективность использования субстрата, а производительность учитывает скорость образования продукта. Культура может очень экономно использовать субстрат, но расти медленно. Или быстро производить продукт, расходуя много сырья.
18. 18. C — Не нужно разрушать клетки, чтобы извлечь основную часть продукта. Секреция может упростить первичное выделение, потому что продукт уже находится вне клеток. Но очистка от компонентов среды и примесей всё равно нужна.
19. 19. A — Культура стала потреблять кислород быстрее, чем система успевает его передавать в жидкость. При росте биомассы кислородный спрос увеличивается. Снижение показателя может означать, что перенос кислорода стал лимитирующим, хотя также нужно проверить датчик и оборудование.
20. 20. D — Измерять ключевые параметры, связывать их с физиологией продуцента и корректировать условия по данным. Производственный процесс — система обратной связи между датчиками, управлением и биологическим ответом культуры. Оптимум для роста и оптимум для синтеза продукта могут различаться.