Перечень тем рефератов
Общее представление о ферментах и их роли в процессах жизнедеятельности.
Понятие о скорости химических реакций и факторах, от которых она зависит. Роль катализаторов в регуляции скорости реакций.
Особенности ферментов как катализаторов. Кинетика ферментативных реакций.
Химическая природа и структура простых и сложных ферментов. Свойства ферментов, определяемые их химической природой.
Классификация ферментов.
Химизм (химическая природа) ферментативного катализа.
Активация и ингибирование активности ферментов.
Понятие о витаминах как биологически активных веществах, не образующихся в организме человека.
Участие витаминов в образовании коферментов.
Особенности строения, участие в регуляции биохимических процессов и пищевые источники водорастворимых витаминов.
Особенности строения, роль в обменных процессах и пищевые источники жирорастворимых витаминов.
Понятие об авитаминозе, гиповитаминозе и гипервитаминозе.
Сравнение ферментативного и химического катализа.
Области применения ферментов.
Производство ферментов.
Различные типы ферментативного катализа: нуклеофильный, электрофильный, кислотный, основной, общий кислотно-основной, окислительно-восстановительные реакции и другие типы катализа.
История применения и открытия ферментов.
Индустриальный биокатализ.
Перспективы практического использования биоэлектрокатализа.
Утилизация промышленных отходов с помощью ферментов.
Медицинская энзимология. Применение ферментов в медицине.
Строение ферментов.
Понятие ферментации. Типы ферментеров и биореакторов.
Ферментативный гидролиз.
Механизм действия ферментов.
Контрольные тесты по итогам модуля
Вопросы с выборочным ответом
Укажите фермент катализирующий распад лактозы
Лактолиаза
Лактогидратаза
Лактаза
Лактомутаза
Первый кристаллический фермент, выделенный американским биохимиком Д. Самнером в 1926 г
уреаза
папаин
амилаза
липаза
Вещество, подвергающееся превращению в присутствии фермента
кофермент
ингибитор
катализатор
субстрат
При постоянном количестве фермента с увеличением концентрации субстрата скорость реакции
возрастает
убывает
не изменяется
Вещества ускоряющие ферментативную реакцию и стабилизирующие ферменты называются:
Ингибиторы
Активаторы
Катализаторы
Продукты реакции
Участок молекулы фермента, ответственный за присоединение вещества (субстрата), подвергающегося ферментативному превращению
субстратный центр
аллостерический центр
каталитический центр
Класс ферментов, катализирующих реакции окисления - восстановления.
Глюкозидазы
Изомеразы
Оксидоредуктазы
Эстеразы
Класс ферментов, ускоряющих пространственные или структурные перестройки в пределах одной молекулы
Изомеразы
Лиазы
Лигазы
Трансферазы
Количество энергии, необходимое грамм-молекуле реагирующего вещества для вступления в реакцию называется
Энергетический барьер
Энергия перехода
Энергия активации
Ферменты являются
углеводами
липидами
витаминами
белками
минеральными веществами
азотистыми основаниями
Простетическая группа фермента представляет собой
кофермент
добавочную группу, не отделяемую от белковой части
апофермент
холофермент
аллостерический центр фермента
Ферменты разделяются на классы в соответствии с
структурой
субстратной специфичностью
активностью
типом катализируемой реакции
органной принадлежностью
Катал — это единица, отражающая
константу Михаэлиса-Ментен
концентрацию фермента
концентрацию ингибитора
коэффициент молярной экстинкции
активность фермента
Константа Михаэлиса-Ментен — это:
концентрация субстрата, при которой скорость ферментативной реакции составляет половину максимальной
оптимальная концентрация субстрата
молярный коэффициент экстинкции фермента
коэффициент, отражающий зависимость скорости реакции от температуры
концентрация субстрата, при которой скорость реакции максимальна
Какое взаимодействие характеризуется выражением «как рука к перчатке»?
субстрат + активный центр
ингибитор + активный центр
регулятор + аллостерический центр
якорная площадка + каталитическая площадка
Вопросы, требующие однозначного ответа
Активный центр фермента состоит из субстратного и каталитического центров.
Активность фермента не зависит от концентрации субстрата.
Ферменты ускоряют протекание как прямой, так и обратной реакции.
Скорость ферментативной реакции увеличивается с увеличением рН среды.
Зависит ли скорость ферментативного процесса от количества присутствующего фермента?
Влияют ли ионы тяжелых металлов на активность фермента?
Известны ли ферменты, обладающие стереоспецифичностью действия?
Первая цифра в шифре фермента обозначает, к какому классу он относится.
В основе классификации ферментов лежит тип катализируемой реакции.
Существуют ли мультиферментные комплексы?
6.2. По итогам освоения модуля «Нанобиотехнология. Общая структура» формируются следующие компетенции: ОК-2, ПК-1.
Студенты должны демонстрировать способность и готовность:
совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук; способность к профессиональной эксплуатации современного биотехнологического оборудования и научных приборов в соответствии с направлением подготовки.
В ходе учебного процесса студенты выполняют реферат по одной из предложенных тем. Работа выполняется в период, предшествующий первой аттестации.
Реферат должен быть выполнен не стандартных листах (формат А4). При подготовке реферата должна соблюдаться структура реферата:
1.Титульный лист с указанием полного наименования ВУЗа, кафедры, полной темы реферата и названия дисциплины и специальности. Указывается номер группы, ФИО студента, ученая степень, ученое звание и ФИО преподавателя.
2. Введение (следует раскрыть актуальность проблемы, своевременность, остроту вопроса и перспективные направления)
3. Общая характеристика вопроса, исторические предпосылки.
4. Своевременность рассмотрения темы.
5. Сущность и значение вопроса.
6. Заключение.
7. Литература.
Перечень тем рефератов:
Чему соответствует единица НАНО, разработка и изготовление наномашин.
Фуллерены и углеродные нанотрубки. Структура и состав. Методы получения.
Применение углеродныхнанотрубок. Ленгмюровские молекулярные пленки.
Методики основанные на технологии Ленгмюр-Блоджетт.
Методика рентгеновского анализа структурного строения ДНК.
Организация промышленного производства.
Перспективы будущего развития нанобиотехнологии.
Принципиальная возможность объединения биологических и электронных компонентов.
Проблемы внедрения нанотехнологии в промышленное производство.
Наноразмерные биодатчики, применение ДНК-чипов.
Ведущие компании. Развитие инновационных проектов.
Электроника будущего на основе биотехнологий.
Новые методы введения лекарств.
Биодатчики в системе живых организмов.
Нанотехнологии и сельское хозяйство.
Строительные наноматериалы.
Иммунохимические аналитические системы. Взаимодействие “антиген-антитело”. Возможные методы регистрации реакции “антиген-антитело”.
Радиоиммунный, иммунолюминесцентный методы.
Иммуноферментный анализ. Иммуносенсоры.
Применение для целей экологического мониторинга и медико-биологических исследований.
Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения дисциплины
Дайте определения терминам: наночастица, наносистема, нанокомпозит, нанонаука, нанотехнология.
Каким образом можно классифицировать наноразмерные системы?
Что такое квантовые наноструктуры с размерностью 0D-, 1D-, 2D-? Приведите примеры.
Какие типы композиционных наноматериалов вам известны?
Какие два основных технологических подхода используется для получения наноразмерных структур? Чем это обусловлено?
Какие методы синтеза нанопорошков могут быть отнесены к диспергационным методам? Какие – к методам конденсационным?
Каким образом можно получить нанопорошок, состоящий из частиц примерно одинаковых по размеру?
Какие методы синтеза углеродные нанотрубок вам известны?
Каким образом можно исследовать механические свойства наноматериалов?
Почему для объяснения особых свойств вещества в наноразмерном состоянии мы вспоминаем о свойствах поверхности? Чем поверхность отличаются от объема вещества?
Что такое поверхностная энергия? Какие методы определения поверхностных энергий твердых тел вам известны?
В каких условиях возможна самоорганизация наноразмерных структур?
Каковы особенности зонной структуры металлов и полупроводников в нанокристаллическом состоянии?
Что такое наноэлектроника и нанофотоника? Какими видятся перспективы дальнейшего развития данных областей знания?
Каковы возможности использования наночастиц в каталитических процессах? Приведите конкретные примеры.
В каких областях медицины нанотехнологии уже используются или могут быть использованы в будущем? Каким образом на основе нанотехнологий улучшают хирургический инструментарий?
Можно ли использовать нанотехнологии при создании топливных элементов?
Нанотехнология. Основные технологические принципы: «сверху–вниз» и «снизу–вверх». Механизмы самоорганизации.
Физические методы синтеза нанопорошков (метод электровзрыва, механическое и ультразвуковое диспергирование).
Химические методы синтеза нанопорошков.
Вопросы к экзамену:
Открытие ферментов
Аминокислоты
Структура белка
Функции белка
Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции
Химическое равновесие. Что такое сдвиг равновесия?
Как опытным путем доказать белковую природу фермента?
Активный центр. Какова роль этой структуры в ферментативном катализе?
Кофермент. Роль коферментов в ферментативном катализе
Апофермент. Функция апофермента в ферментативном катализе
Что такое изоферменты? Какую роль в биохимическом контроле за жизнедеятельностью организма может сыграть их определение в крови?
В чем сущность активации и ингибирования ферментов? Что такое аллостерическая регуляция активности ферментов?
Приведите примеры регуляции ферментативной активности изменением реакции среды, ионами металлов, гормонами, ферментами-киназами.
Химизм ферментативного катализа
Специфичность действия ферментов. Приведите примеры абсолютной и относительной специфичности ферментов
Классификация ферментов. Приведите примеры ферментов различных классов
Регуляция ферментативной деятельности
Лиазы
Лигазы
Гидралазы
Трансферазы
Изомеразы
Получение ферментов
Применение ферментов
Производство ферментов в России
Производство ферментов в мире
Введение в нанотехнологию.
Основные понятия и определения наук о наносистемах и нанотехнологий. Наноточность, наночувствительность, нанолокализация, наноизбирательность.
История возникновения нанотехнологий и наук о наносистемах. Междисциплинарность. Перспективы развития нанотехнологий.
Наноматериалы и их классификация Материалы наносистемной техники.
Неорганические и органические функциональные наноматериалы. Фуллерены и их производные. Нанотрубки. Тонкие пленки и покрытия.
Методы исследования и диагностика нанообъектов и наносистем.
Классификация методов исследования наноматериалов: измерение макро-свойств, химический анализ, спектроскопия, микроскопия, структуроскопия, физико-химический анализ.
Электронная микроскопия.
Сканирующая зондовая микроскопия. Сканирующая туннельная микроскопия.Атомно-силовая микроскопия.
Нанобиотехнология. Основопологающие факторы.
Внедрение нанотехнологии в промышленность.
Ведущие нанотехнологические компании.
Нанотехнология в медицине.
Нанотехнология в сельском хозяйстве.
Электроника и информационные технологии.
Мировой рынок, перспективы, потенциальные опасности нанотехнологий.
Фуллерены и углеродные нанотрубки. Структура и состав. Методы получения.
Новые методы введения лекарств.
Методы изготовления наноструктур и организация промышленного производства.
Методы нанотехнологии.
Перспективы развития нанобиотехнологии.
Принципиальная возможность объединения биологических и электронных компонентов.
Проблемы внедрения нанотехнологии в промышленное производство.
Наноразмерные биодатчики, применение ДНК-чипов.
Ведущие компании. Развитие инновационных проектов.
Электроника будушего на основе биотехнологий.
Биодатчики в системе живых организмов.
Нанотехнологии и сельское хозяйство.
Организация промышленного производства.
Нанотрубки и их свойства. Использование нанотрубок в качестве элементной базы микроэлектроники.
Углеродные наноструктуры. Фуллерен. История открытия, структура, возможности модифицирования, области применения.
Порошковые наноматериалы. Основные методы получения и направления практического использования.
Наноструктурированные материалы. Основные методы получения и направления практического использования.
Квантовые точки.
Наноэлектроника как одно из направлений применения нанотехнологий.
Роль нанотехнологий в развитии фотоники.
Нанокомпозитные материалы. Классификация нанокомпозитов (по химической
природе матрицы, по форме и характеру наполнителей из наночастиц и др.).
Нанокомпозиты. Общие методы получения нанокомпозитов, возможности практического использования.
Особенности реакций частиц магния с галогенметанами при сверхнизких температурах.
Особенности полуэмпирических, неэмпирических и гибридных методов теоретического моделирования.
Охарактеризуйте особенности метода матричной изоляции и требования к матрицам.
Способы получения и химические свойства нанотрубок.
Приведите примеры каталитических реакций на наночастицах различных металлов.
Методы использования наночастиц в биологии и медицине.
Методы введения биоматериалов в живые клетки и организмы.
|
