6B05120 Биотехнология в ЮКГУ им. М. Ауезова

Линейная и векторная алгебра. Введение в математический анализ. Дифференциальное исчисление функции одной переменной. Неопределенные и определенные интегралы. Функции нескольких переменных. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Числовые характеристики систем двух случайных величин. Корреляционный момент. Коэффициент корреляции. По завершению курса студент может составить математический анализ биотехнологического процесса, высчитать теорию вероятности различных обстоятельств на производстве.

Химические элементы. Химические реакции. Электрохимические процессы. Подготовка растворов. Анализ химического состава веществ. Химическая кинетика. Катализ. Химическое равновесие. Растворы. Окислительно-восстановительные реакции. Комплексные соединения. Качественный химический анализ. По результатам курса студент может проводить химические анализы, определять состав веществ и подготовку теоретический части экспериментов при подготовке научного исследования в области биотехнологии.

Введение в биотехнологию. Основные направления биотехнологии. Биотехнология как современный комплекс области деятельности. Достижения биотехнологии в молекулярной биологии, медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, энергетической отрасли, металлургии и др. Биотехнологический мониторинг окружающей среды. Безотходная технология и перспективы ее внедрения. По окончанию курса студент получает общие представления о дисциплине, основных объектах и методах исследований.

Академическое письмо. Виды научной деятельности. Деловая научная переписка. Структура научных текстов. Анализ теоретических и практических результатов исследований. По завершению курса студент может подготовить научные тексты по своей дисциплине, вести научную переписку с зарубежными учеными и научными изданиями.

Казахская литература ХХ века. М.Ауезов как основоположенник казахской классической литературы. Философия М.Ауезова. М.Ауезов в мире. По завершению курса студент узнает основные произведения казахских писателей 20 века, может использовать цитаты великих писателей в деловой переписке и популезировать казахскую литературу в мире.

Данная дисциплина рассматривает формирование творческой личности, внушение молодым людям духовного возрождения Независимой Великой Степи, которое направлено на восстановление нашей духовности, находившееся в кризисе в советское время, и на то, чтобы быть в числе лучших тридцати развитых стран мира.

Механика, Молекулярная физика. Термодинамика. Электростатика. Оптика. Физические факторы в биотехнологических процессах. По завершению курса студент узнает основные законы общей физики и применимость их на биотехнологических производствах и создании биотехнологического оборудования.

Казахская литература ХІХ века. Абай как основоположенник казахской классической литературы. Философия Абая. Абай Кунанбаев в мире. По завершению курса студент узнает основные произведения казахских писателей 19 века, может использовать цитаты великих писателей в деловой переписке и популезировать казахскую литературу в мире.

Иностранный язык и специальность. Основные термины естественных и смежных наук. Термины и основные тексты биотехнологии. Эссе на профессиональную тематику. По результатам курса студент свободно владеет профессиональным иностранным языком для дальнейшей исследовательской работы в отрасли биотехнологии с зарубежными учеными.

Объекты биотехнологии. Культура тканей и органов растений и животных. Технологические приемы и особенности культивирования микроорганизмов, клеток и тканей растений и животных. Субклеточные структуры как биообъекты. Иммобилизованные биообъекты. По окончанию курса студент может анализировать полезные свойства объектов биотехнологии; использовать принципы улучшения свойств объектов биотехнологии; методы культивирования и особенности различных организмов.

Язык и специальность. Основные термины естественных и смежных наук. Термины и основные тексты биотехнологии. Эссе на профессиональную тематику. По результатам курса студент свободно владеет профессиональным государственным языком для дальнейшей исследовательской работы в отрасли биотехнологии.

Биотехнологические процессы в связи с массообменом. Аппаратурное оформление процессов выделения и очистки некоторых продуктов микробного синтеза. Основные направления применения мембранной технологии: водоочистка, медицина, биоэнергентика и т.д. Аппаратурное оснащение фитобиотехнологических и зообиотехнологических производств. По завершению курса студент может работать на основных биотехнологических приборах и проводить основные анализы биотехнологических объектов.

Формирование интегрированных знаний в области экономики, права, антикоррупционной культуры, экологии и безопасности жизнедеятельности, предпринимательства, методов научных исследований. Основы безопасного взаимодействия человека и природы, продуктивности экосистем и биосферы. Предпринимательская деятельность в условиях ограниченности ресурсов, повышение конкурентоспособности бизнеса и национальной экономики. Регулирование отношений в сфере экологии и безопасности жизнедеятельности человека. Знание и соблюдение казахстанского права, обязанностей и гарантий субъектов, государственное регулирование общественных отношений для обеспечения социального прогресса. Применение методов научных исследований.

Физиология растительной клетки. Водный режим растений. Минеральное питание. Роль минеральных элементов. Механизмы поглощения и транспорта минеральных элементов. Специфика дыхания у растений. Основные пути диссимиляции углеводов. Фосфорилирование. После курса студент осваивает принципы функциональной организации растительных объектов и физиолого-биохимические основы молекулярных механизмов жизнедеятельности растений, основные понятия и факты физиологии растений.

Каллусогенез. Подготовка и культивирование клеток и тканей растений. Преимущество микроклонального размножения растений. Перспективы применения микроклонального размножения растений в сельскохозяйственной биотехнологии. По завершению курса студент осваивает теоретические и практические основы микроклонального размножения растений для применения в дальнейших научных исследованиях.

Моделирование как способ изучения природных процессов. Модели динамики численности популяций. Описание взаимодействия двух видов в модели «хищник-жертва». Исследование устойчивости стационарных состояний. Моделирование физиологических процессов. По завершению курса студенты обладают навыками применения методов математического моделирования для анализа конкретных природных процессов для дальнейшего применения в биотехнологических исследованиях.

Хронология развития биотехнологии животных. Современное состояние биотехнологии животных. Основные объекты и методы биотехнологии животных. В результате изучения дисциплины студент должен владеть следующим дать характеристику породам скот и их конкурентспособности в генофонде рынка; расширение мирового генофонда, и организация по его привлечению для качественного развития животноводства Казахстана.

Физиология организма человека и животных. Физиология ЦНС. Физиология системы крови. Физиология системы дыхания. Физиология системы пищеварения. Физиология системы выделения. Репродуктивная функция. Сравнительная физиология животных и человека. По окончанию курса студент осваивает морфофункциональную организацию животных и человека, основные механизмы регуляции функций биологических систем организма.

Дисциплина изучает профессиональные и личностные качества биотехнолога, охватывая общие закономерности и механизмы жизнедеятельности растений и животных. Охватывает достаточный уровень изучения предмета и развитие навыков излагать письменно и устно свои идеи связанные с вопросами в области биотехнологических продуктов на основе клеток микроорганизмов, растений и животных, вопросами защиты окружающей среды через иностранный язык.

Основы микробиологии, санитарии и гигиены в биотехнологии. Уровни микробиологических, санитарии и гигиенических исследований. Современные методы санитарного контроля производства. Санитарно-гигиенические показатели. При изучении курса студент осваивает современные методы санитарии и гигиены на биотехнологическом производстве продуктов; методы контроля качества средств санитарии и готовой продукции; основные нормативные документы в области санитарии пищевых производств.

Принципы конструирования рекомбинантных организмов. Экспрессия и выделение целевых белков. Генно-инженерные организмы в хозяйственной деятельности человека. Трансгенные растения и животные. В результате освоения дисциплины студент узнает основные принципы получения рекомбинантных ДНК, этапы генно-инженерных работ; научные и правовые основы обеспечения биобезопасности в использовании трансгенных растений и животных.

История развития микробиологии, как науки. Микроорганизмы и их классификация. Морфология, состав и размножение микроорганизмов. Метаболизм микроорганизмов. Экология микроорганизмов. Генетика микроорганизмов. Роль микроорганизмов в природе и возможности использования микробов в производстве. При изучении курса студент осваивает основные свойства и классификацию микроорганизмов и вирусов, способен выделять чистую культуру, работать с микроорганизмами.

Биологические объекты как специфический компонент биотехнологического производства, сырьевая база биотехнологического производства, технологии лабораторного, промышленного, полупромышленного культивирования, периодическое и непрерывное культивирование (хемостат, турбидостат, оксистат), получение биомассы и продуктов жизнедеятельности (метаболитов), первичные и вторичные метаболиты, методы выделения и очистки конечных продуктов, получение концентратов и высокоочищенных фармацевтических препаратов, формы готовых продуктов.

Особенности биотехнологических процессов, стадии и принципы их осуществления. Непрерывные, полу-непрерывные и периодические процессы культивирования. Основные методы создания и поддержания асептических условий культивирования. По окончанию курса студент осваивает методы и принципы биотехнологии; современное состояние различных отраслей биотехнологии; современные требования, предъявляемые к биотехнологической продукции; перспективы развития биотехнологии.

Английский язык в профессиональной сфере формирует и развивает коммуникативной компетенции будущего специалиста - участника профессионального общения на иностранном языке в сфере науки, техники, производства и образования. Приобретение коммуникативной компетенции заключается в способности использовать английский язык для удовлетворения профессиональных потребностей, реализации личных деловых контактов и дальнейшего профессионального самообразования и самосовершенствования.

Данная дисциплина охватывает основные понятия и законы химии, теоретические основы строения вещества, закономерности протекания химических процессов, ознакомление с биогенными элементами и их ролью в жизнедеятельности человека. Дисциплина информирует о практическом применении химических знаний в области биотехнологии, охватывает закономерности протекания химических процессов, формирует умение решать практические задачи и проводить простейшие химические эксперименты в рамках данной специальности.

Теоретические и методические подходы к преподаванию биологии и биотехнологии. Закономерности процессов передачи знаний по биологии и биотехнологии учащимся. Контроль качества обучения, его место в образовательном процессе. В результате изучения дисциплины студент получает знания об основных методических принципах, формах и приёмах эффективного преподавания биологии и биотехнологии.

Критериальное оценивание является одним из ведущих направлений оценивания учебных достижений учащихся, важным фактором повышения производительности полученной информации и эффективности ученического труда, качества продукции во всех сферах мыслительной деятельности. При всём многообразии оценивания учебных процессов в различных отраслях образования имеются общие теоретические приложения, служащие фундаментальным базисом науки педагогического образования.

Механизмы регуляции физиологических процессов растений. Гормональная регуляция. Регуляции роста и развития растений. Процесс фотосинтеза и адаптации. Средства для защиты растений. По завершению курса студент владеет знаниями о биопротекторах растений, составах и функциях стимуляторов растений.

Данная дисциплина рассматривает особенности протекания массообменных, тепловых, гидродинамических и механических процессов в сочетании с биологическими процессами роста, метаболизма и отмирания микроорганизмов. Закономерности таких процессов как пеногашение, стерилизация жидкости и воздуха, измельчение и фасовка. Основные особенности аппаратурного оформления микробиологических производств.

Введение в молекулярную биологию клетки. Структурно-функциональная организация ДНК, РНК. Строение и функции биологических мембран. Передача внешнего сигнала в клетку. Внутриклеточные медиаторы. По завершению курса студент узнает современные теоретические знания и научные достижения о строении, свойствах и функциях клетки и их молекулярных структур, основы генетической информации на уровне биомолекул.

Молекулярно генетические методы анализа и исследований изучает особенности строения и свойства макромолекул в составе живой клетки, структурно-функциональной организации генетического аппарата клетки, реализацию генетической информации, генетические методы для решения фундаментально важных проблем в области медицинской, пищевой, сельскохозяйственной, экологической биотехнологии, анализирует вклад казахстанских ученых в развитие генетики, определяет значение влияния биотехнологии на повышение благосостояния в стране.

Введение в биохимию. Белки. Ферменты. Углеводы. Липиды. Нуклеиновые кислоты. Витамины. Гормоны. Основные положения метаболизма. Энергетика биохимических процессов. Физико-химические свойства природных соединений. По итогам курса студент осваивает биохимию белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, минеральных веществ и витаминов и гормонов; сущность химических превращений, происходящих в организмах, механизмы их регуляции.

Организация генома, информационные молекулы генома (ДНК, РНК). Методы исследования генома. Ферменты, применяемые в молекулярно-генетическом исследовании. Средства и сервисы поиска и анализа научной информации. Современные методы молекулярно-генетических исследований. При изучении курса студент может применять сервисы поиска научной информации в области молекулярной биологии, современные методы молекулярно-генетических исследований.

Данная дисциплина рассматривает конструкцию и принципы работы крупротонажных оборудований биотехнологических производств. Курс описывает технологические операции , применяемые в биотехнологических производствах.

Цитологические основы наследственности. Основные закономерности наследования признаков. Молекулярные основы наследственности. Изменчивость генетического материала. Основы популяционной генетики. Проблемы классической и современной генетики и перспективы ее развития. По итогам курса студент осваивает основные характеристики живого организма, важнейшие биологические процессы, происходящие на всех уровнях организации живой материи.

Перспективы развития направлений биотехнологии растений и вопросы биобезопасности. Методы культивирования in vitro, применяемые в биотехнологии растений. Каллусные и клеточные культуры. Биотехнологии ускорения селекционного процесса. По окончанию курса студент получает знания о физиологии культивируемых клеток, тканей растений in vitro; принципы использования культивируемых клеток для получения важных метаболитов, освоение методов клонального микроразмножения.

Изучает дополнительную образовательную программу - Minor (Минор). Совокупность дисциплин и (или) модулей и других видов учебной работы, определенная обучающимися для изучения с целью формирования дополнительных компетенций, позволяющих выпускникам быть более востребованными на рынке труда региона и страны в целом.

Фармацевтическая биотехнология предусматривает изучение биотехнологических процессов при получении ряда лекарственных и профилактических препаратов, приемов проведения экспериментальных исследований, исследование стандартных и сертификационных испытаний сырья, готовой продукции и технологических процессов, знакомит со способами их применения, реализацию системы менеджмента качества биотехнологической продукции в соответствии с требованиями стандартов качества и GMP.

Основные требования к качеству сельскохозяйственной продукции, предъявляемыми перерабатывающей промышленностью. Санитарно-гигиеническая оценка качества урожая сельскохозяйственных культур. Оценка качества продукции и кормов для животных. В результате изучения дисциплины студент должен знать: методику отбора проб и специфику пробоподготовки для различных видов сырья и готовой продукции; основные критерии оценки продовольственной безопасности.

Основные направления медицинской и ветеринарной биотехнологии. Новые фармацевтические и ветеринарные препараты для терапии ранее трудно излечимых заболеваний человека и животных. В результате изучения дисциплины студент должен знать стратегические медико-биологические и ветеринарно-биологические подходы к созданию диагностических и лекарственных препаратов методами медицинской и ветеринарной биотехнологии; основы промышленного производства основных современных лекарственных форм.

Решение проблем продовольственной безопасности, получение высококачественных, экологически чистых продуктов питания, разработка биопрепаратов для ветеринарии, растениеводства. Биотехнология препаратов для сельского хозяйства. По завершению курса студент владеет методами разработки и реализации биотехнологических подходов к решению задачи повышения плодородия почв сельскохозяйственного назначения, применять полученные теоретические знания в практике агропромышленного комплекса.

Биотехнологическая переработка промышленных отходов. Эффективные ресурсосберегающие технологии. Проблемы биологической переработки стоков химических предприятий. Биологическая переработка отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Оценка влияния промышленно-хозяйственной деятельности на состояние окружающей среды. В результате обучения студент осваивает основные процессы и оборудование в области переработки и утилизации отходов; умеет составлять производственные отчеты в сфере обращения с отходами.

Продовольственная безопасность: понятие, сущность и пути достижения. Классификация потенциально опасных веществ пищи и основные пути ее загрязнения. Основы радиационной безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. По окончанию курса студент осваивает основные показатели безопасности готовой пищевой продукции; параметры осуществления технологического контроля безопасности готовой продукции.

Промышленная биотехнология. Этапы промышленного культивирования. Подготовка посевного материала. Получение чистых культур. Генно-модифицированные микроорганизмы. Метаболиты микроорганизмов. По завершению курса студент обладает теоретическими и практическими навыками выделения и культивирования промышленных микроорганизмов для применения в биотехнологии.

Основы биотехнологических производств. Современные методы, основные направления и перспективы развития биотехнологии. Биотехнология и сельское хозяйство. Особенности и процессы, основанные на использовании живой или инактивированной биомассы микроорганизмов и продуктов из синтеза. В результате изучения курса студенты должны знать специфику промышленных биотехнологических процессов, научные принципы их осуществления; современное аппаратурное оформление биотехнологических производств.

Технологические процессы производства пищевых продуктов (алкогольных и безалкогольных напитков, кисломолочных продуктов) с использованием микроорганизмов, разработки и внедрения новых современных технологий, БАВ, витаминов, ферментов аминокислот и белковой продуций и др. Микробиологический контроль продукции. На основе знаний, студент должен знать общие законы циркуляции, которые сопровождаются действием различных микроорганизмов в процессе их жизнедеятельности.

Антропагенное воздействие на окружающую среду. Самовосстановление природы, накопление и трансформация полютантов, ксенобиотиков. Использование растений, простейших в качестве аккумуляторов полютантов. Методы очистки сточных вод. Деградация и восстановление загрязненных земель. При освоении данной дисциплины студент может оценивать степень воздействия на окружающую среду поллютантов, риски, утилизацию и меры профилактики возникновения очагов опасных загрязнителей.

Курс знакомит студентов с принципами и особенностями микробиологических процессов, используемых в биотехнологии; с требованиями, предъявляемыми к сырью и микроорганизмам-продуцентам, способами культивирования микроорганизмов, методами выделения и очистки целевых продуктов. Промышленное производство антибиотиков, ферментов, аминокислот,полисахаридов, органических кислот и нейтральных продуктов, бактериальных средств защиты растений и удобрений, белка одноклеточных организмов и т.д.

Биогеохимические циклы. Роль микроорганизмов в кругообороте веществ. Взаимосвязь микроорганизмов в естественных экосистемах. Основные характеристики сточных вод. Бытовые, промышленные и сельскохозяйственные стоки, их структура и критерии оценки качества. Использование микроорганизмов в очистных сооружениях. Использование микроорганизмов для биосорбции металлов. При изучении студент способен осуществить экологическую оценку состояния воздушных, водных и земельных объектов.

Техника выращивания культуры растительных объектов in vitro. Каллусные культуры. Дедифференцировка и каллусогенез. Суспензионная культура клеток растений. Способы выделения и культивирования протопластов. Слияние протопластов. Гибридизация соматических клеток. В результате изучения курса студенты должны знать культивирование in vitro растительных клеток и тканей для применения в биотехнологических процессах.

Данный курс содержит сведения о методологии научных исследований и оформлении научных результатов, о подготовительном этапе научно-исследовательской работы, о методике экспериментальных исследований, об оформлении результатов исследований в виде научных работ, основах патентоведения и теории решения изобретательских задач об основах научной этики, научно-исследовательских учреждениях, о подготовке научно-исследовательской работы студентов.

Клеточная биотехнология изучает основы методов культивирования и жизнедеятельности клеток животного и растительного организма в условиях in vitro. Методы конструирования клеток нового типа на основе их гибридизации, реконструкции и культивирования, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток. Формирует битехнологические принципы синтеза продуктов на основе клеток микроорганизмов, растений и животных.

Моделирование и масштабирование процессов и схем биотехнологии. Кинетические закономерности основных процессов. физического и математического моделирования процессов биотехнологии. Гидромеханические и тепловые процессы. Массообменные процессы. Аппаратурное оформление биохимических процессов. После завершения курса студент осваивает принципиальную схему биотехнологического производства, основы моделирования и методики инженерного расчета основных процессов и аппаратов биотехнологических производств.

Общие сведения о науке и научных исследований. Классификация научных исследований. Задачи исследований и изучение состояния проблемы. Определение объектов и методов исследования. Постановка целей и задач исследований. Обработка результатов исследований. По окончании изучения курса студент может формулировать цели и задачи исследований, составлять планы и обработку экспериментальных биотехнологических исследований.

Основные закономерности биофизических явлений. Законы биофизики и биофизические свойства систем биомолекул. Биофизика мембран, белков, сложных молекулярных систем. В результате обучения студент имеет представление об основных явлениях, понятиях, законах и методах биофизики, навыки простейших практических расчетов, а также экспериментальной работы в лаборатории.

Бионанотехнология область науки на стыке биологии и нанотехнологии, которая охватывает широкий круг технологических подходов, включая: применение нанотехнологических устройств и наноматериалов в биотехнологии; использование биологических молекул для нанотехнологических целей; нанобиофизику биомолекул; фолдинг белков; создание биотехнологических продуктов, свойства которых определяются размерными характеристиками; использование биотехнологических подходов, в основе которых лежит принцип контролируемой самоорганизации наноструктур.

Введение в биоинформатику. Структурная и сравнительная геномика. Протеомика. Компьютерное моделирование взаимодействия биологических молекул Методы сравнения пространственных структур биологических макромолекул. Методы моделирования взаимодействий между макромолекулярными комплексами. Молекулярная графика. По результатам курса студент может использовать основные технические средства поиска научно-биологической информации, работать с биологической информацией в глобальных компьютерных сетях.

Проводить биологические эксперименты с конкретными биообъектам для ускоренного воспроизводства сельскохозяйственных пород животных.

Использовать сетевые компьютерные технологии, базы данных, пакеты программ на основе прикладных программных средств деловой сферы деятельности, соблюдая основные требования информационной безопасности.

Применять биотехнологические принципы синтеза продуктов на основе клеток микроорганизмов, растений и животных.

Соблюдать академическую честность, этические принципы и законы РК, проявляя коммуникативные навыки на казахском, русском и английском языках.

Устанавливать взаимосвязь основных биологических процессов между объектами, используя общие закономерности и механизмы жизнедеятельности растений, организма человека и животных.

Участвовать в решении научно-практических задач в области биомедицины и бионанотехнологии, используя биотехнологические методы получения лекарственных препаратов, функциональных продуктов питания, биологически активных веществ с направленным спектром действия.

Сравнивать и моделировать биологические процессы, протекающие в клетках и культурах живых организмов с целью оптимизации и регулирования производства конечных продуктов.

Демонстрировать естественнонаучное, математическое, общественное, социально-культурное, профессиональное развитие на основе формирования мировоззренческой, гражданской, духовной и социальной ответственности, методов научного, теоретического и экспериментального исследования.

Обеспечивать экологическую и биологическую безопасность, поддерживающие защиту окружающей среды.

Выполнение генетических анализов, интерпретируя результаты исследования в области биологии и биотехнологии.

Использовать исследовательские, предпринимательские навыки и навыки работы в условиях неопределенности, работая индивидуально и в команде.

Излагать письменно или устно свои идеи и основополагающие профессиональные знания в различных областях и сферах деятельности человека