Биотехнология. Биотехнологические процессы в пищевой промышленности.
Биотехнологическая переработка отходов.
Бактериальное выщелачивание.
Основы получения БАВ. Производство кормового белка.
Производство аминокислот, витаминов и антибиотиков.
Применение ферментов.
Практическая работа «Приготовление иммобилизованных ферментных препаратов.
Основы генной инженерии.
Применение генной инженерии.
Итоговая проверочная работа.
Поурочное планирование элективного курса
УРОК №1 по теме «Биотехнология. Биотехнологические процессы в пищевой промышленности»
Задачи:
Образовательная: знакомство с биотехнологией как ярким примером интеграционных взаимодействий научных дисциплин. Хронология развития биотехнологии. Основные биотехнологические процессы в пищевой промышленности допастеровской эры.
Развивающая а) развитие познавательного интереса учащихся при знакомстве с данным направлением человеческой деятельности;
б) формирование логического мышления в ходе изучения нового материала;
в) формирование умений и навыков умственного и практического труда.
Воспитательная: а) в целях формирования диалектического мировоззрения показать познаваемость природы, на примере влияния человека на биотехнологические процессы пищевой промышленности;
б) воспитание такта и дисциплины на занятиях в общеобразовательном учреждении.
Ход урока:
Организация класса
Актуализация знаний
Биотехнология – что это такое? (мнения учащихся)
Биотехнология – использование в промышленности биологических систем или процессов (под запись).
Важно то, что человек смог создать самолет по принципу птицы, многоотсечные подводные лодки по принципу кольчатых червей (бионика – подражание природе), но даже не смог приблизиться к уникальности биологических систем в отношении узнавания и катализа (вспомните специфичность и активность ферментов).
Человек использовал биотехнологию многие тысячи лет: люди занимались пивоварением, пекли хлеб. Они придумали способы хранения и переработки продуктов путем ферментации (сыр, уксус), изготавливали простейшие лекарства и т.д. Однако только разработка методов генетической инженерии привела к «биотехнологическому буму», свидетелями которого мы являемся.
Изучение нового материала
Но пойдем по порядку.
В своем современном варианте биотехнология, пожалуй, наука синтетическая:
Но у вас не должно быть мнение о ней как о прикладной дисциплине: «Нет и еще тысячу раз нет: я не знаю такой науки, которую можно было бы назвать прикладной. Есть наука и есть области её применения, и они связаны друг с другом, как плод с взрастившим его деревом» (Луи Пастер, 1871 г.)
Съезд европейской ассоциации биотехнологов разделил развитие биотехнологии на пять этапов: (под запись)
допастеровская эра (до 1865 года) – самобытные производства пива, вина, хлеба, сыра;
послепастеровская (1866–1940) – производство органических кислот, растворителей, кормовых дрожжей, вакцин, очистка сточных вод.
В конце 19 века Луи Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды;
эра антибиотиков (1941–1960) – началом которой послужило открытие Александром Флемингом способности Penicillium вызывать гибель микроорганизмов;
эра управляемого биосинтеза (1961–1975) – производство аминокислот, витаминов, ферментов. Достижения, главным образом, селекции и биохимии микроорганизмов;
эра генетической инженерии (70-е годы) – технология гибридных ДНК.
Сегодня мы разберем основные процессы допастеровской эры – производство некоторых продуктов питания (таблица выполняется на доске).
Пищевой продукт |
Сбраживающие организмы |
Основной процесс |
Молочнокислые продукты |
Стрептококки, молочнокислые бактерии |
Молочнокислое брожение: C6H12O6 2CH3CH(OH) COOH глюкоза молочная кислота |
Сыр |
Молочнокислые бактерии, Ренин из сычуга |
Маслянокислое брожение: C6H12O6 CH3CH2CH2COOH + глюкоза масляная кислота + 2CO2 + 2H2 + образование сгустка казеина |
Сметана, сливочное масло |
Особые молочнокислые бактерии |
Лимоннокислое брожение: C6H12O6 + H2O = C6H8O7 + 3Н2 лимонная кислота |
Хлебопродукты |
Дрожжи Saccharomyces |
Анаэробное сбраживание глюкозы: C6H12O6 = 2C2H5OН + 2СО2 |
Изоглюкоза («кукурузный сироп») |
Гидролазы и изомеразы различных микроорганизмов |
Гидролиз крахмала: (C6H10O5)n + n H2O = n C6H12O6 глюкоза Изомеризация глюкозы: 2n C6H12O6 = n C6H12O6 + n C6H12O6 глюкоза глюкоза фруктоза |
Пиво, вино |
Дрожжи Saccharomyces |
Анаэробное сбраживание глюкозы: C6H12O6 = 2C2H5OН + 2СО2 |
Уксус (≥ 4º) |
Acetobacter |
Аэробное окисление спирта: (1) C2H5OН + 1/2О2 = [CH3C(O) H] + Н2О ацетальдегид (2) CH3C(O) H + 1/2О2 = CH3CОOH уксусная кислота |
Информация по педагогике:
Своеобразие занятий по родному языку
Занятия по развитию речи и обучению родному языку отличаются от других тем, что на них основная деятельность – речевая. Речевая деятельность связана с умственной деятельностью, с умственной активностью. Дети слушают, думают, отвечают на вопросы, задают их сами, сравнивают, делают выводы, обобщения. ...
Состояние использования игр на занятиях математики
Для применения игр характерна всеобщая конструкция учебного процесса, включающая четыре этапа: 1)Ориентация: педагог представляет тему, дает отзыв игры, всеобщий обозрение ее движения и правил. 2)Подготовка к проведению: ознакомление со сценарием, разделение ролей, подготовка к их осуществлению, сн ...
Методика разработки и использования педагогических средств для определения
уровня развития мотивации студентов
В настоящий момент актуально использовать метод проектов в обучении, как один из инновационных методов обучения. В основу метода проектов положена идея, составляющая суть понятия "проект", его прагматическая направленность на результат, который можно получить при решении той или иной прак ...
Дистанционное обучение
Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века.