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:
Онтогенез словообразования
Е.А. Земская, Е.С. Кубрякова описывают словообразование, как процесс или результат образования новых слов, названных производными, на базе однокоренных слов или словосочетаний посредством принятых в данном языке формальных способов, которые служат для семантического переосмысления или уточнения исх ...
Особенности организации игровой деятельности детей старшего дошкольного
возраста
Свободная ролевая игра — самая привлекательная деятельность для детей. Это объясняется тем, что в игре ребенок испытывает внутреннее ощущение свободы, подвластности вещей, действий, отношений — всего того, что в практической продуктивной деятельности дается с трудом. Это состояние внутренней свобод ...
Обоснование выбора программы и методики экспериментального исследования
В своей экспериментально-исследовательской работе мы остановились на методе предметного моделирования, а именно на степени развития математических представлений у дошкольников. Цель: Выявить степень сформированности математических представлений у дошкольников. Задачи:1. Разработать программу исслед ...
Дистанционное обучение
Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века.