- •Халық шаруашылығының түрлі салаларындағы биотехнологияның маңызы.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 2. Микроағзалар. Микроағзалардың табиғаттағы маңызы. Жасушалардың пішіні мен көлемі. Ағза жасушаларындағы судың ролі.
- •Бактериялардың пішіндері.
- •Саңырауқұлақтардың құрылысы.
- •Вирустардың құрылымы.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 3. Тірі ағзалардағы фотосинтез жəне хемосинтез. Фотосинтез механизмі.
- •Негізгі əдебиеттер 1[5-9, 27], 6,7,8 Қосымша əдебиеттер21[15-20] Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 4. Зат жəне энергия алмасу. Метаболизм туралы түсінік. Маңызды энергетикалық процесстер. Аэробты жəне анаэробты тыныс алудың химизмі.
- •Фотосинтез механизмі.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 5. Ақуыздар. Ақуыздың жеке топтарының классификациясы жəне сипаттамасы. Ақуыздардың аминоқышқылдық құрамы. Ақуыздың биологиялық қасиеттері. Ақуыздардың биосинтезі.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 6. Нуклеин қышқылдары. Құрамы, элементтік құрылымы, нуклеин қышқылдарының типтері. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі. Нуклеин қышқылдарының биологиялық ролі.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 7. Көмірсулар. Полисахаридтер мен олигосахаридтердің ыдырау жолдары. Көмірсулардың биологиялық ролі. Көмірсулардың биосинтезі.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 8. Ферменттер жəне коферменттер. Ферменттердің құрылымы. Ферменттер əсерінің механизмі. Ферменттер классификациясы.
- •Ферменттер классификациясы.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 9. Ферментативті процесстер кинетикасы. Ферменттердің қасиеттері. Периодтық ферментацияның негізгі параметрлері.
- •Субстрат қолданылуының жалпы жылдамдығы Qs:.
- •Сəйкесінше, субстрат қолданылуының өзіндік (удельная) жылдамдығы qs тең:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 10. Фермент иммобилизациясы туралы негізгі түсінік. Фермент иммобилизациясының əдістері. Иммобилизацияланған ферменттерден иммобилизацияланған жасушаларға.
- •Иммобилизацияланған ферменттерден иммобилизацияланған жасушаларға.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 11. Ферментация процестеріне арналған шикізат. Арнайы ферментация процестері үшін шикізатты таңдау.
- •Көміртегінің көмірсулық емес көздері.
- •Азотты қоректік заттардың көзі.
- •Бақылау сұрақтары:
- •Дəріс 12. Битехнологиялық процестердің типтік нұсқасы жəне негізгі сатылары. Битехнологиялық процестердің типтік нұсқасы жəне негізгі сатылары.
- •Бақылау сұрақтар
Көміртегінің көмірсулық емес көздері.
Көміртегі газдары – метан, этан, пропан, бутан – азықтық ақуыз алуда жəне бірқатар биомасса өнімдерін алуда қолданылады.
Сұйық көмірсулар – көміртек тізбегінің ұзындығы C10-C27- ге дейін болатын парафиндер. Астық ашытқылар, лимон қышқылы, биопрепараттар өндірісінде қолданылады.
Қатты майлар жəне майлар – ферментация процесінде қатты майлар мен майларды көбікті болдырмау үшін қолданады. Қатты майлардан – шошқа, сиыр, қой майлары қолданылады. Пальма майын қолдану қиыныраққа соғады, себебі ол қалыпты температурада қатты өнім. Ферментация процесінде сұйық майлардан: күнбағыс, соя, арахис, зығыр, кастор майлары қолданылады. Майларды шектен тыс мөлшерде қолдану өнімді бөліп алу жəне тазалау сатыларында қиындық туғызады.
Азотты қоректік заттардың көзі.
Көптеген микроағзалар неорганикалық азоттың көздерін: аммоний сульфатын, аммоний нитратын,карбамидті, аммиак суын утилизациялауға қабілетті.
Көпшілік жағдайда ферментация процесі үшін ортаның құрамына аминоқышқылдардың жəне ақуыздардың бастамасы болып табылатын органикалық азот көздері қажет болады. Шикізаттар ретінде əртүрлі табиғи өсімдіктер жəне жануарлар болып табылады. Бұлардың ішінде көп тарағандарын қарастырайық.
Жүгері экстракты – құрғақ зат өнімі 48%-дан төмен болмайтын жүгері дəндерінің бұқтырмасының құрамындағы сұйықтықты толық бұландыру жолымен алынатын крахмал- уыз өндірісінің қалдығы. Бұқтыру процесінде жүгері ақуызының ферментативтік гидролизі өтеді, нəтижесінде экстарттың азотты құрамының жартысынанан көбі – аминоқышқылдарға, полипептидтерге, ақуыздарға айналады. Экстрат – күңгірт түсті қоймалжың сұйықтық, құрамында 6-8% жалпы азот, 24% күл бар. Күлдің қүрамында фосфор, калий, магний бар, сондай-ақ фосфор фитин түрінде болады. Сонымен қатар В тобының витаминдері (биотин) болады. Жүгері экстракты əртүрлі қоректік заттар көзі болатын жақсы қоспа.
Соя ұны – соя дəндерін жəне майы алынған күнжарасын (жмых) ұнтақтау арқылы алады. Осыған байланысты соя ұны майлы, майсыз, майлылығы төмен болып бөлінеді. Сондай-ақ бумен өңделген (дезодорированная) түріде болады, ол бір жыл бойына сақтауға мұмкіндік береді. Бумен өңделмеген соя ұныныда ферменттер сақталады, олардың сақталу мерзімі 1-3 ай. Ұнның құрамында 45% протеин, 32% көмірсулар бар, осыған орай оны көмірсу көзі ретінде қолдануғада болады. Оның күлінің құрамына калий, кальций, магний жəне көп мөлшерде фосфор кіреді. Соя ұны жүгері экстракты сиқты азот, көміртегі, фосфор негіздерінің керемет көзі. Соялық ортаның кемшілігі – қатты көбіктенуі жəне қатты тұнба беруіне байланысты оны бөліп алудағы қиыншылықтар.
Фосфорлы қоректік көздер. Органикалық азоты бар заттар (жүгері экстракты, соя ұны) фосфордыңда көздері болып есептеледі. Неорганикалық көздердің құрамында да азот бар. Бұл - аммофос (моно-, ди- жəне триаммонийфосфат).
Макро жəне микроэлементтер. Негізінен неорганикалық тұздар: калий корбанаты, калий сульфаты, калий хлориді, магний сульфаты, марганец сульфаты, темір сульфаты, мыс сульфаты, кобальт сульфаты, мырыш купаросы қолданылады.
Арнайы ферментация процестері үшін шикізатты таңдау. Таңдау кезінде ортаға эксперимент ретінде қолданылатын қоректік көздердің тиімділігі ескеріледі. Ортаны таңдау қазіргі кезге дейін тек ғылым ғана емес, сонымен қатар өнерде. Сондай-ақ шикізатты таңдауда оның бағасыда қаралады.
Ортаны таңдауда бірінші кезекте микроағзалардың биомассасының химиялық құрамына жəне жасушадан тыс өнімнің химиялық құрамына көңіл бөлу керек. Дегенмен əртүрлі микроағзалардың биомассасы құрамы жағынан айтарлықтай өзгешелік болмайды. Субстарттардың элементтік құрамыда өте жақын. Тек кейбір жағдайларда ғана жасуша құрамында сезінерліктей мөлшерде экзотикалық элементтер (кобальт жəне күміс) болуы мүмкін. Орта компоненттерін сəтті таңдау көбіне не кездейсоқтық, не интуиция. Бірінші кезекте, əрине, берілген микроағза өніп-өскен орта компоненттері немесе оның жақын аналогтары алынады. Ортаның негізгі компоненттері – көміртегі, азот, фосфор, кұкірт, микроэлементтердің көздері жəне биомассаның бастапқы өсуіне қажет витаминдер. Бұл жерде олардың аралық қатынасын ескеру қажет.
Осы аралық қатынасты орта құрамын оптимизациялауда тереңірек қарастыру керек. Орта рецептурасы өндірістік штаммаларда үлкен құпия болып есептеледі жəне көптеген микробиологтар осы мəселе бойынша жұмыс істеуде.
Егер орта құрамының бір ғана компоненті толық зерттелмеген жағдайда, оның концентрациясын өзгерте отырып бірқатар тəжірибелер жүргізу арқылы мағлұмат алуға болады. Əртүрлі концентрацияда процестің қаншалықты тиімді жүріп жатқандығы құралсыз көзбенде жақсы байқалады. Сенімдірек болу үшін теңдеулерді қолдануғада болады.
Негізгі əдебиеттер:1 [5-9,27],2,5
Қосымша əдебиеттер: 9,10,11 [15-20]
