6B05101 Биотехнология растений и микробиология в ЕНУ им. Л. Н. Гумилева

Данный курс предназначен для овладения математического аппарата и дальнейшего его применения для решения прикладных задач. Курс охватывает следующие разделы математики: линейная алгебра, аналитическая геометрия, функции, предел функции, дифференциальное и интегральное исчисление.

Данный курс даёт представление об общих закономерностях организации клеточных структур и внутриклеточных процессах, универсальных для всех клеток, организации регуляторных механизмов целостной клетки, знаниях о структурно-функциональной организации тканей и тканевом гомеостазе с использованием современных физико-химических и гистологических методов исследований. Также дает обучающимся в своей практической и научной деятельности осознанно и свободно пользоваться профессиональной латинской терминологией.

Основные понятия и законы химии. Строение атома и химическая связь. Периодический закон и периодическая система элементов. Кинетика и химическая термодинамика и т.д.

Данный курс даёт представление о морфологии и анатомии растений, а также составление полного представления о анатомическом и морфологическом строении растений, водорослей и грибов и об их роли в живой природе, особенностях их организации, развития, для более эффективного осуществления использования их и применения в различных отраслях биотехнологии. Дать обучающимся системные основы их терминологической грамотности на латинском языке.

Физика охватывает широкий круг естественнонаучных, технических и производственных проблем, являясь одной из базовых дисциплин современной биологии. Биология всегда развивалась в параллель с физикой, биологические эксперименты ставили вопросы перед физикой, физика создавала базу для развития биологических и медицинских исследований.

Объекты биотехнологии и их промышленное применение формирует базовые понятия об основных объектах биотехнологии: микроорганизмах, растительных и животных клетках. Кроме того, рассматривает вопросы об использовании культуры клеток в клеточной и генетической инженерии, а также в биосинтетической промышленности и совершенствование объектов биотехнологии с помощью использования современных достижений фундаментальных и прикладных наук.

Курс направлен на изучение особенностей химического состава растительных организмов, строении, функциях и особенностях обмена основных групп химических соединений, синтезируемых растительной клеткой, особенности вторичного метаболизма растений; возможности использования растительных метаболитов в пищевой, фармакологической, парфюмерной и др. промышленностях.

Изучение данного курса формирует представление о сущности основных физиологических процессов, происходящих у растений, механизмах их регуляции и основных закономерностях взаимоотношений растительного организма с внешней средой, а также рассматривает следующие вопросы: основные этапы метаболизма белков, углеводов, липидов;стадии энергетического обмена, дыхание; фотосинтез, его значение, космическая роль; классификация растений по их устойчивости к засухе и другие.

В данном курсе рассматриваются влияния основных законов физики на живые организмы. Курс состоит из следующих разделов: основные законы термодинамики; биофизика мембран: биологические мембраны;структура, свойства и функции мембран;транспорт веществ через биологические мембраны; биоэлектрические потенциалы;биофизика клеток; фотобиологические процессы;влияние физических факторов на живые организмы.

Курс имеет профессионально-практическую направленность. Его изучение предполагает овладение технологией риторической деятельности в профессионально значимых ситуациях. В задачи курса входит повышение речевой образованности обучающихся, приобретение знаний о принципах эффективного делового общения, основных факторах и процессах, обеспечивающих успешное воздействие публичной речи на слушателей, формах и средствах взаимодействия оратора и аудитории.

Изучает ориентиры духовного развития нашего общества. Поставлена задача опережающей модернизации общественного сознания. В условиях современной реальности, фундаментальным принципом развития общества должно стать стремление молодежи к знанию, к прагматизму, к конкурентоспособности. Восприимчивость и открытость сознания обучающихся – главное условие эффективной реализации модернизации общественного сознания.

Нетрадиционные методы использования сырьевых ресурсов. Виды пищевого и непищевого сырья для производства биотоплив, их классификация, характеристика. Виды производимых из сырья биотоплив: жидкое (биоэтанол, биобутанол, биодизель, бионефть), твёрдое (порошки, брикеты, пеллеты), газообразное (биогаз). Производство жидких биотоплив: сырьё, технологические схемы, аппаратура. Производство твёрдых биотоплив: сырьё, технологические схемы, аппаратура. Производство биогаза: сырьё, технологические схемы, аппаратура.

Данный курс рассматривает этапы развития, основные задачи и перспетивы развития, а также теоретическое и практическое значения генетики. Формирует основные понятия о наследственности и изменчивости.

Курс рассматривает способы безопасного взаимодействия человека со средой обитания, существование человека в безопасности окружающей среде, экологические факторы и глобальные изменения качества окружающей среды и их последствия. А также, экологическую безопасность водных ресурсов, воздушного бассейна, деградацию и истощение земельных ресурсов, экологичесие риски, продовольственную безопасность в РК и стихийные природные и техногенные бедствия на территории РК, связанные с антропогенной деятельностью и способы защиты от них.

Содержание дисциплины включает рассмотрение химического состава и принципов структурной организации биологически активных веществ. Продуценты промышленного производства БАВ. Биотехнологическая схема производства микробиологического синтеза биологически активных веществ, принципы технологического и аппаратурного оформления этих процессов; применение химических и микробиологических методов трансформации органических веществ.

Изучение курса формирует понятия об этапах развития биотехнологии,основных направлениях современной биотехнологии, основных этапах биотехнологических производств, включая: виды сырья; субстраты и среды.

Цель изучения учебной дисциплины - раскрытие таких категорий, как право и государство, дать необходимое общее представление студентам о национальных отраслях права, ознакомление с основными нормами права Республики Казахстан, в том числе нормативно-правовыми актами в сфере конституционного, административного, гражданского, уголовного и иных отраслей права Казахстана.

Данный курс рассматривает экологические проблемы окружающей среды; загрязнения почв, водоемов и воздуха территории РК тяжелыми металлами, радионуклидами, нефтью; последствия взрывов атомных и водородных бомб, добычи урана, нефти и различных металлов; а также пути решения проблем загрязнения окружающей среды.

Дисциплина «Предпринимательство и бизнес» через теоретические, научные и практические знания позволит сформировать у студентов готовность к предпринимательской деятельности и к организации бизнеса. Дисциплина представляет собой систематизацию нормативно-правовых, экономических, организационно-управленческих знаний по вопросам становления, ведения предпринимательства и бизнеса, которые станут основой для развития предпринимательского мышления и решения конкретных задач и деловых ситуаций.

Курс рассматривает этапы внедрения и реализации Государственной программы РК «Цифровой Казахстан», цифровые платформы оказания электронных услуг, способы внедрения и использования цифровых технологий в различных профессиональных областях.

Содержание курса знакомит с методологическими основами биологического мониторинга и биоиндикации состояния окружающей среды основными способами биологической индикации природных и антропогенно трансформированных экосистем.

Изучение данного курса формирует понятие о механизмах хранения, передачи и реализации генетической информации, строения и функции белков и нуклеиновых кислот.

Формируются знания о теоретических и практических основах селекции растений, принципах подбора и создания исходного материала для селекции растений с современными методами создания трансгенных растений. Рассматривает следующие вопросы: селекция как комплексная наука; оценка селекционного материала по главнейшим признакам; методы разведения сельскохозяйственных растений и отбора, подбора растений и другие.

Изучение курса формирует представление о технологиях получения лекарственных ценных веществ растений, а также рассматривает следующие вопросы: отрасли переработки растительного сырья, основная классификация и их характеристика; основные направления в биотехнологии лекарственных препаратов; принципы организации переработки растительного сырья; техника введения в культуру, культивирования изолированных тканей и другие.

Курс формирует базовые знания о теоретических положениях и практических результатах в биотехнологии растений, связанных с получением форм с новыми или улучшенными признаками и рассматривает следующие вопросы: культура клеток растений; принципы и методы культивирования; каллусообразование; морфогенез и регенерация растений in vitro; основы клеточной и генной инженерии растений и другие.

Формирование у обучающихся системы компетенций по основам общей микробиологии: морфологии, физиологии, питания, влияния процессов жизнедеятельности микроорганизмов на формирование и изменение безопасности и качества по микробиологическим критериям.

Использование культуры растений, животных и микроорганизмов в различных производствах. Производство органических веществ и продуктов брожения. Производство биологически активных веществ и добавок. Производство кормовых белков и кормовых добавок.

Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов и клеток. Биокатализ в тонком органическом синтезе. Перспективы ферментативного органического синтеза. Использование иммобилизованных ферменты в микроанализе. Иммобилизованные ферменты и белки как лекарственные средства.

Целью настоящего курса является рассмотрение структуры, функции и изменения генетического аппарата, а также способы генетического обмена у микроорганизмов. Особенности генетической организации, механизмы генетической изменчивости, особенности рекомбинационного процесса, современные методы генетического и селекционного анализа, лежащие в основе изучения и практического использования микроорганизмов.

Изучение курса формирует представление о технологиях клонального микроразмножения ценных растений, а также рассматривает следующие вопросы: пособы и методы микроклонального размножения in vitro; этапы клонального микроразмножения; факторы, влияющие на процесс микроразмножения растений в условиях in vitro; техника введения в культуру и культивирования изолированных тканей, микроразмножения отдельных видов растений и другие.

Кислород и активные формы кислорода. Транспорт кислорода. Митохондриальный электронный транспорт. Бактериальные цепи переноса электронов. Кислород и его радикалы и формы. Синглетный кислород. Супероксидный радикал. Гидроксильный радикал. Радикальная химия: термодинамика против кинетики. Редокс-химия. Термодинамика восстановления кислорода, скорости реакции и константы скорости, измерение скоростей реакции и констант скорости. Переходные металлы: биокаталитические свободные радикалы. Хелаторы. Химия других биологически важных радикалов

Методы клеточной культуры вирусов. Серологические / иммунологические методы в вирусологии. Ультраструктурные исследования вирусов. Молекулярная биология вирусов. Вирусные заболевания. Бактериофаги и болезни человека. Клеточная трансформация вирусами. Клеточная трансформация ретровирусами. Клеточная трансформация ДНК-вирусами. Вирусы и Рак. Новые и возникающие вирусы.

«Молекулярная фитопатология» дает представление о ключевых молекулярных механизмах взаимодействия растений и их паразитов. В курсе рассмотрены генетические основы болезней растений, факторы вирулентности фитопатогенных организмов, защитные системы растений, эпидемиология и способы контроля болезней. Особое внимание уделяется современным методам диагностики болезней растений.

Основные микроорганизмы, используемые в различных отраслях производства. Микробная биотехнология в пищевой, медицинской, ветеринарной промышленности. Использование микроорганизмов в сельскохозяйственном, металлургическом, животноводческом, растениеводческом производствах и генной инженерии.

Изучение данного курса формирует знания о технологических процессах, осуществляемых с использованием различных биологических систем, включая как живые организмы, а также рассматривает следующие вопросы: этапы развития медицинской и ветеринарной биотехнологии; объекты медицинской и ветеринарной биотехнологии: микроорганизмы, вирусы; технологии получения антибиотиков: микробиологический синтез, химический синтез, мутасинтез антибиотиков и другие.

Изучение курса формирует знания о создании высокорентабельного с производства биоудобрения с применением новейших биологических и технических методов, а также рассматривает следующие вопросы: биотехнология производства биоудобрений; принципы биологических методов переработки отходов; сельскохозяйственные отходы и их влияние на окружающую среду; биотехнологические методы переработки и другие.

Использование чистых культур микроорганизмов для пищевой и перерабатыающей промышленнности. Пробиотические препараты и процесс брожения.

Изучение курса формирует знания о фундаментальных вопросов использования биологических методов для защиты окружающей среды от техногенных загрязнений и переработки отходов. Рассматривает следующие вопросы: роль сельского хозяйства в формировании первичной биологической продукции; типы, структура, функции агроэкосистем; экологические последствия орошения, осушения; организация охраны природы и другие.

Понятие и значение биоэтики. Основные проблемы биоэтики. Принципы этической биологии. Цели и задачи биобезопасности. Биологические угрозы и риски. Биотерроризм.

Изучение курса формирует углубленные и интегрированные знания о физиологических процессах, обеспечивающих устойчивость растительных организмов к различным стрессовым воздействиям окружающей среды, а также рассматривает следующие вопросы: классификация растений к неблагоприятным условиям среды; физиологические и биохимические аспекты устойчивости растений к засухе; роль биологических активных веществ в адаптации растений и другие.

Курс подробно знакомит c разнообразными биологически активными веществами растений, принимающими участие в процессах регуляции жизнедеятельности разных организмов.

Изучение данного курса формирует профессиональные компетенций по организации научно-исследовательской деятельности. и рассматривает вопросы методология научного исследования; основы научного исследования; методы исследований в биотехнологии; бработка и оформление результатов научного исследования и другие.

Содержание курса включает рассмотрение вопросов по основным процессам получения пищевых добавок, полезных для человека с помощью растительных, животных и микробных клеток.

Методы криобиотехнологии растений изучают сохранение генофонда растений (коллекции и генные банки). Сохранение уникальных генотипов растений и штаммов-продуцентов в культуре клеток, факторы определяющие успех низкотемпературной криоконсервации, криопротекторы, программы охлаждения, быстрое и медленное охлаждение клеток, этапы охлаждения клеток, принципы размораживания клеток.

Экология микроорганизмов изучает многообразие микроорганизмов в земных биомассах, а также развивает подходы для исследования и последующего использования различных видов активности микроорганизмов.

Курс направлен на формирование общего представления о функционировании растительных организмов в естественной среде обитания, при действии комплекса биотических и абиотических стрессовых факторов, и молекулярных механизмах, определяющих их устойчивость/восприимчивость/толерантность, а также о возможных подходах для повышения резистентности растений и сохранения их продуктивности при воздействии стрессоров.

Характеристика основных биополимеров. Основные классы вторичных метаболитов. Ферментативные реакции и кинетика ферментативных реакций. Биологические мембраны. Принципы физико-химических методов анализа биополимеров. Методы исследования белков. Исследование нуклеиновых кислот. Анализ полисахаридов. Надмолекулярные структуры. Изучение надмолекулярных структур.

Эксплуатировать современные биотехнологические производства, обеспечивая их высокую эффективность и безопасность; применять полученные знания, умения и навыки для реализации и управления биотехнологическими процессами; оценивать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения; обеспечивать выполнение правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда. Ставить и решать задачи инженерного анализа для создания инновационных биотехнологических процессов и продуктов.

вступать в коммуникацию в устной и письменной формах на казахском, русском и иностранном языках для решения задач межличностного, межкультурного и профессионального общения;

Определять стратегию решения научных биотехнологических проблем, планировать и самостоятельно выполнять биотехнологические научные эксперименты, резюмировать и обосновывать полученные результаты и на их основе принимать инновационные решения при подготовке проектов в области биотехнологии растений и микробиологии, консультировать по вопросам биотехнологии.

Применять методы культивирования микроорганизмов на различных субстратах для получения продуктов микробного синтеза. Знать особенности биотрансформации и биосинтеза и сферы их использования, генетической модификации, методы клеточной и генной инженерии. Использовать методы биотехнологии для получения новых источников энергии, переработке отходов и биодеградации ксенобиотиков, повышение плодородия почв. Способен моделировать биотехнологические процессы.

демонстрировать базовые знания основных понятий математики, физики, химии, биологии, обладает умениями применять знания фундаментальных и прикладных дисциплин в профессиональной деятельности

обеспечить полноценную социальную и профессиональную деятельность методами и средствами физической культуры, владеть культурой безопасности, обладать экологическим сознанием;

Анализировать и самостоятельно выбирать биотехнологические методы селекционных программ по созданию селекционного материала устойчивого к биотическим и абиотическим факторам, использовать данные методы для решения биологических проблем в генетических и биотехнологических исследованиях. Сравнивать эффективность различных технологий in vitro для создания сортов устойчивых к стрессам, болезням и вредителям, усовершенствовать их для создания экономически ценных генотипов.

применять философские знания для формирования мировоззренческой позиции, анализировать основные этапы и закономерности исторического развития общества для формирования гражданской позиции.

обладать достаточным уровнем правосознания, исполнять профессиональные обязанности и принципы культуры поведения и этические нормы общения.

использовать цифровую технологию, различные виды информационно-коммуникационных технологий по поиску, хранению, обработке, защите и распространению информации и применятьпредпринимательскиезнания в различных сферах жизнедеятельности.

Находить специализированную научную литературу в интернете и базах данных, использовать специализированные компьютерные программы для обработки полученных результатов, готовить научные публикации, создавать и представлять научные доклады. Демонстрировать глубокие знания социальных, этических и правовых аспектов инновационной инженерной деятельности, компетентность в вопросах устойчивого развития владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий.