3.Ацетонды-бутилды ашу. Ацетонды-бутилды ашудың екі фазалығы. Ацетонды және бутилдыспиртті алудың кезендік және батареялық тәсілдері. Ферментациялау шарттары, продуценттер.

Кез келген өндіріс шикізаттан басталады. Әлемде жылына өндірілетін биотехнологиялық өнімдердің жалпы көлемі миллиондаған тоннамен өлшенеді. Микробиологиялық өндірісте қолданылатын шикізаттардың 90%-дан астамы этанол өндіруге жұмсалса, 5% нан пісіруге қажетті ашытқыларды өндіруге, 1,5% антибиотиктерді, 1,65% органикалық қышқылдар мен амин қышқылдарын өндіруге жұмсалатындығы айқындалған. Биотехнологиялық өндірісте қолданылатын шикізаттардың құны өндірілген өнімнің жалпы құнының 40-65%-ын құрайды екен.

Қоректік субстрат немесе қоректік орта құрамы сұйық, тығыз және газ тәрізді компоненттерден тұратын күрделі жүйе болып табылады. Көптеген ферменттер жасушаның беткейінде орналасады немесе қоршаған ортаға бөлінеді. Сонымен қатар биосинтезден пайда болған өнімдердің бір бөлігі жасушалардан шығып, қоректік ортада жиналады. Кейбір аралық метаболиттер жасушалардың резервті қоректік қоры ретінде сақталады. Бұл қорды жасушалар негізгі қоректік заттардың көзі таусылған жағдайда пайдаланады. Өсіріліп жатқан биообъекті мен қоректік ортаның физико-химиялық факторларының арасы тығыз байланыста болады. Бірінші жағынан бұл факторлар (рН, осмостық қысымы және т.б.) жасушалардың өсуі мен продуценттердің биохимиялық белсенділігін қадағалап отырады. Екінші жағынан жасушалардың өсіп-өнуінің әсерінен қоректік ортаның химиялық құрамы мен физико-химиялық құрамы әрдайым өзгеріп отырады. Бұл жағдайлар ферментацияланған субстраттарды жасушалардың ішкі ортасының жалғасы ретінде қарастыруға мәжбүр етеді. Ферментация кезінде субстраттар мен биообъектілердің жиынтығы қалыптасады.

Микробиологиялық өнеркәсіпке қажетті шикізаттар. Микроорганизмдер кез келген органикалық қосылыстарды сіңіре алатындықтан микробиологиялық биотехнологияда потенциальды ресурс ретінде әлемде кездесетін барлық органикалық заттарды, фотосинтездің бастапқы және екіншілік өнімдерін, сонымен қатар жер қойнауындағы органикалық заттардың қорын пайдалануға болады.

4.Ағынды суларды тазалаудың анаэробтық әдістері. Қалдықтарды метандық ашыту. Қатты қалдықтарды жою..

Ағынды суларды тазартудың анаэробты үрдісі Ағынды суларды тазартудың анаэробты үрдісі қазіргі уақытқа дейін кең көлемде дамымаған. Бұл процесс ағынды суларды тазартудың аэробты үрдісіне қарағанда күмәнсіз артық болып келеді. Анаэробты үрдіс ағынды суларды тазарту да Европада 100жыл бой қолданылып келе жатыр. Бұл мақсатта қолданылатын биореакторлар- септиктенктер, мұнда шөккен тұнба анаэробты деградацияға жылжитын тұндырма болады. Септиктенттер әдетте 30-35С температурада қолданады, ал ондағы тазартылушы ағындардың болу уақытты 20 тәулік шамасында болады. Мұндай түрдегі биореакторды жобалауда негізгі параметрлердің бірі қызмет етілетін тұрғындардың саны мен биореактордың сиымдылығы (л) есептеледі. Септиктентерді қалалық үйірлерді тазалау жүйесінде қолданылады.

В наст.времяанаэр.процессы процесс применяют в очистке ст.вод,переработкеотх.с/х,переработкеотх.пищевойпромыш. Для анаэроб.переработки осадков ст.водиспольз.метантенки,предс.собой железобетонные реконструкции,обемом 600м³. Метантенк в средней величиныв сутки дает 500 м³ газа. Верхней части метантенка имеются трубы. Осадок образуемый метантенком подвергается к сушке на спец.площадках и может использ.как удобрения или использ.на корм скотру. Интенсивная анаэроб.очистка проводится в реакторах нового поколения скрепленной микробной биомассой;анаэробн.биофильтры,взвешанный слой активного ила. Реакторы сфесиров.жесткой загрузкой предс.собойанаэроб.модификацию биофильтра. Вода в этом биофильт.может подаваться с верху и с низу. Недостаток:быстрого забивания пористого материала. Для этого использ.взвешанный слой активного ила. Очищ.вода подается в нижнию часть реактора,поток воды восходящий медленно проходит через толстый слой акт.ила около 2-4 м, более плотного внизу и более взвешенного сверху. Метаногенный ил редс.плотными агрегатами до 2мм, их назыаютгранулами,кот-е спонтанно из м/о вместе с пузырьками образ.ими метана. Микробные гранулы поднимаются сверху пузырьки газа отрываются. Верхней части установлена отбойники для сбора газа и предотвращение выноса микробной гранулы. Для анаэр.проц.использ.м/о: археи,родаметаносорцина и метанотрикс. Метаносорцины образуют макроколонии,имеютгликокаликс,в кот-й пгружены клетки и колонии др.бактерии. Метанорикс-образов.плотных гранул. Нити метнориксаобраз.клубковыеструктуры,в промежутках кот-х сущ.остальные члены общества. Образов.метаногенных гранул является феноменом естественно самоорганизации микроб.сообществаискусст.средеобитания.Еще одной разновидностью интенсив.очистки сточных вод является башенные биореакторы. Анномакс-использ.для обработки стоков с высоким содержанием аммоний и сульфата. Утилизация тв.отходов.70% городских отх.претерпеваютанаэр.сбраживание. М/о почвенный псевдомонос окисляют более 100 экол-х загрязнителей содержащих серу,углерод и азот. Способы утилизации: создание ТБО полигонов. ТБО-предс.собой куда выводят бытовые отходы и осущ.их частичной переработкой. Бумаги,тряпки и др.отправляются на компастирование или закладывания газгольдер для получ.биогаза и биоудобрение. Побочным продуктом переработки городс.отходов является вода,надодится в воде аммиак,жирныекислоты,микро и макро элементы,ароматические,алифатические соединения. Пред использ.воду подвергают к анализу,затем отправляют на доочистку,затем в с/х для орашения. Схема утилизации отходов: 1) предоработка субстратов измельчение,помол,термическая обработка 2) подача отходов подготовленный субстрат,влажность 40-60% 3) ферментация,аэробныепроцессы,перемешивания,аэрация,удаление углекислого газа 4) стабилизация полученного продукта

5.Прогаммалық және постгаммалық үйлеспеушілік туралы түсінік және себептері. Оқшауланған ұрықты постгаммалық үйлеспеушілік жолымен өсіруді іске асыру. Прогамдык сәйкессіздік, яғни ұрықтанудын басталмауы. Бұл жағдайда будандастыруға алынған аналық пен аталық парлар арасында ұрықтану процесі жүрмейді. Оның бірнеше себептері болады: 1) тозаңның тіршілік мерзімінің қысқалығы; 2) аталық және аналық гаметалардын дамып жетілетін уақыттарының сәйкес келмеуі; 3) аналық мойны мен тозан түтігінін ұзындықтарынын бірдей еместігі; 4)тозаннын өнуге қабілеті болмауынан немесе тозаң түтігінің өсуінін токтап қалуынан оның ішіндегі спермийлер ұрық қалтасына жете алмайды; 5) аталық гаметанын жұмыртқа клеткасымен косылмауы

Постгамдык сәйкессіздік - ұрықтану процесі өткеннен кейінгі пайда болған будан ұрық пен оны қоршап тұрған ұлпалардын генетикалык сәйкессіздігі.

Осыңдай сәйкессіздіктін бірнеше себебі бар: 1) екі спермийдің бірі мен бірі жабысып, олардын ажырамауы; 2) спермийдін жұмыртқа клеткасымен қосылмауы; 3) спермийдін орталык клеткаға қосылмауы, өйткені өзінде де эндоспермнін өте баяу дамуы; 4) эндосперм мен ұрықтың жұғымсыздығы (эндосперм үрыктын дамуын тежейтін заттар бөліп шығаруы ыктимал); 5) әлі зерттеліп аныкталмаған беймәлім күбылыстар.

Прогамдық сәйкессіздікті жою

In vitro арқылы ұрықтандыру. Алшақ будандастыру барысында ұрықтандыруға дейін кездесетін физиологиялық прогамдық сәйкессіздік мынадай себептерге байланысты

1. Аналық өсімдігіндегі аналықтың және аталық өсімдігіндегі тозаңның түзінділері бірөбіріне сәйкес келмегендіктен тозаң түтігі аналық аузында өсе алмайды;

2. Аналық мойнының және тозаң түтігінің ұзындығы бірдей болмағандықтан

3. Аналық пен аталық өсімдіктеріндегі ұлпалардың сәйкессіздігінен аналық аузынан тұқымбүршіктегі тозаң тесігіне дейін тозаң түтігінің өсуі тежеледі.

Постгамдық сәйкессіздікті жеңу Ұрық өсіндісіТаксономиялық тұрғыдан алшақ өсімдіктердің сәйкессіздігі будан алу жолының басқа да кезеңдерінде байқалады, ол физиологиялық немесе генетикалық табиғатына байланысты болуы мүмкін. Өсімдіктердің сәйкессіздігі бұл жағдайда ұрықтанған соң байқалады, сондықтан оны постгамдық сәйкессіздік деп атайды. Будан ұрығының дамуы мен өсуінің тоқталуы көбінесе физиологиялық себептерге байланысты: ұрық пен эндоспермнің дамуы бірөбіріне сәйкес келмегендіктен, аналық өсімдік ұлпасының метаболиттері ұрықтың қоректенуіне жарамсыз /уытты/ болғандықтан мұндай жағдайды жекеленген тұқымбүршіктер мен ұрықтарды жасанды қоректік ортада өсіру арқылы өзгертуге болады.

Жекеленген ұрықтарды өсіру тәсілі жеміс дақылдарының будандарын, пияз бен, қызанақтың түраралық будандарын алуда, арпаны бидаймен және қара бидаймен будандастыруда кеңінен қолданылып жұр. Кейбір жағдайда осы тәсіл негізінде каллус буданын, регенерантөөсімдігін алу сияқты аралық кезеңді енгізу арқылы әдіс өзгертіліп, жүргізіледі. Әлемде бірінші рет осы тәсілді өз жұмысында Терновский 1972 жылы қолданып, түраралық темекі будандарын алған. Осылай будандастыру арқылы алынған тұқымдарды өсірген кезде негізгі тамырдың өсуінің тоқталуына байланысты өскіндері өліп қалады. Будан өскіндерінің гипокотилі мен тұқым жарнақтарынан каллус ұлпасын алып, оны әрі қарай дамыта отырып, жүздеген амфигаплоидтық түрлер шығарады. Оларды колхицинмен өңдеп, ұрықтылығын қалпына келтіреді және амфидиплоидтерден екінші ұрпақ алып, оны темекінің мәдени сорттарымен будандастырады.

Қазіргі кезде будандық каллус ұлпасы амфигаплоидтық ұрық клондарын алуға ғана емес, сонымен бірге көп нұсқалы түрлерін алу үшін пайдаланылады. Арпа мен бидайдың бір будандық ұрығынан 100–ден астам регенеранттар алынды. Олардың жартысында морфология жағынан, масақтың түсі, қылқандардың ұзындығы және т.б. белгілер бойынша өзгерістер байқалған, сондықтан олар сомаклоналды варианттар деп саналады.

Селекционерлер үшін жекеленген ұрық өсірудің маңызы мынада:

Тұтас ағзадан будан ұрығын алған кезде ол аналық өсімдікпен сыйыспаушылыққа ұшырап, тіршілікке қабілеттілігін жоғалтады. Ұрық өсіндісі арқылы будан өсімдігін in vitro жағдайында тез өсіруге болады;

Кейбір өсімдіктерге тән тыныштық күйден ұрықты шығарып, будан өсімдігін өсіру;

Тұқым өміршеңдігін анықтайтын тестілерді әзірлеу;

Жетіліп келе жатқан ұрыққа қандай қоректік және физиологиялық белсенді заттар керек екендігін анықтау.

Көптеген зерттеулер көрсеткендей, ұрық неғұрлым ерте даму кезінде оқшауланған болса, соғұрлым оған эндосперм және жатын ұлпасынан келетін заттарды алмастыратын қоректік ортаны таңдап алу қиындайды. Жетілген немесе жетіліп қалған ұрықтар сахароза қосылған минералдық қоректік ортада өсіп, дамиды. Жетілмеген ұрықтарға арналған қосымша қоректік ортаға амин қышқылдарды, дәрумендерді, фитогормондарды әр түрлі ара салмақта өсіпөдамуына байланысты қосып отыру керек.

10 билет 1.Аллергия, пайда болу механизмі, аллергия типтері. Дисенсибилизация туралы түсінік. Цитотоксикалық және атиптік реакциялар. Шапшан типті аллергиялық реакциялар. Анафилаксиялық реакциялар. Гиперсезімталдылықтың баяу типиті реакциялары.

Аллергия ( гр.аллос -басқаша, ергон -әсер) организмнің белгілі бір бөгде затқа жоғары сезімталдылығы. Ол әдетте антигеннің денеге екінші рет енуі кезінде өріс алады «Аллергия » ұғымы 1906 ж австралиялық ғалым Пирке ұсынған. Аллергендер қатарына жануар және өсімдік тектес заттар, липоидтар, күрделі көмір сулар, дәрі дәрмектер т.б.жатады. аллергияны туынды иммунитеттің компоненті деп қарау керек қйткені ол да басқа иммундық реакциялар сияқты денеге енген бөгде затттарға (аллергендерге) қарсы бағытталған организмнің жауабы болып табылады. Аллергиялық реакциялар екі түрі белгілі: гиперсезімталдықтың шапшаң түрі (ГШТ) және гиперсезімталдықтың баяу түрі(ГБТ). Гиперсезімталдықтың шапшаң түрі организмнің ішкі ортасының тұрақтылығын сақтауға бағытталған бірақ оны патологиялық күйге әкелетін реакциялар. ГШР анафилаксия, атопикалық реакц.және сарысу ауруы кезінде байқалады.

Анафилаксия(гр.аһа қасы, филаксия қорғаны) сенсибилизденген организмнің денеге парентерельді жолмен екінші рет енген бөгде ақзатқа қарсы көрсететін шектен тыс сезімталдығы. Анафилаксия құбылысын 1902 ж Порьте мен Рише ашқан. Организмнің сезімталдығын қалыптастыратын антигеннің бірінші дозасын синсебиздеуші доза д.а. жануарлардың аллергендерге жоғары сезімталдығы 10 -20 күннен кейін байқала бастайды. Анафиксиялардың клиникалық белгілері әр түрге жататын жануарларда бірдей болып келмейді. Жылқының қан сарысуының сенсибилиздеуші дозасымен (0,01мл) егілген теңіз шошқасына 10- 20 күннен кейін осы аллергеннің шешуші дозасын (0,1 – 0,5мл) енгізген уақытта, анафилаксияның белгілері бірнеше миннуттан кейін байқала бастайды (демікпе, тұмсық қасу, жүннің тікірейуі, нессептің жіне нәжістің еріксіз бөлінуі, бұлшық еттердің жиыруылы т.б.) 10- 15 мин соң теңіз шошқасының дене температурасы төмендейді, көп ұзамай жануар тұншығу салдарынан өліп кетеді. Адам мен жануарларда анафилаксия оларға екінші рет гетерогенді иммунды қан сарысуын немесе антибиотиктерді егу кезінде байқалуы мүмкін.

Анафилаксияның алдын алу үшін А. М. Безреедка ұсынған десенсибилизация тәсілін қолданылады. Ол үшін шешуші дозаны екпес бұрын, сенсибилизденген жануарлар терісінің астына қан сөлінің (антигеннің) аз мөлшерін енгізеді ал, 2 сағ.кейін оның қалған дозасын егеді.

Гиперсезімталдылықтың баяу түрі ең бірінші рет 1890 ж Р. Кох туберкулинді туберкулезбен ауру адамның терісінің астына енгізгенде байқаған еді. Иммунды жауаптың бұл түрі организмнің сенсибизденген торшаларының антигендмен тікелей түйісуін міндетті түрде қажет етеді. Сондықтан бұл реакция баяу дамиды (бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейін) ал аллергеннің организмге енгізілген орнында мононуклеарлы лейкоциттер шоғырланады.ГБТ – ның өрістеуін Т лимфоциттер, мокрафагтар және олардың медиаторлары қамтамасыз етеді.

ГБТ – ның ерекшелгі организмнің аллергиялық реакцияларының тек қана сенсибилиздеуші антигендерге қарсы байқалуымен сипатталады.