Презентация на тему Введение в современную биотехнологию

в технике и промышленном производстве. В названии этой дисциплины

использованы три греческих слова: bios-жизнь, teken-искусство, logos-слово, учение, наука.

наиболее всеобъемлющим является определение, высказанное Бекером (1990): «Биотехнология –

наука, изучающая методы получения полезных для жизни и благосостояния людей веществ и продуктов в управляемых условиях, используя микроорганизмы, клетки животных и растений или изолированные из клетки биологические структуры».

или иного продукта
1. Клетки биологических объектов являются своего рода

биофабриками по синтезу различных веществ, которые не требуют энергетических затрат и чрезвычайно быстро воспроизводятся (бактерии-за 20-60 мин, дрожжи-1,5-2 часа,животная клетка-24 часа).

углеводы, витамины, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, антибиотики, гормоны, антитела, ферменты,

спирты значительно экономичнее и технологически доступнее, чем химический синтез. Процесс проходит в мягких условиях (температура 20-35°С, атмосферное давление). Для биосинтеза возможно использование в качестве сырья отходов рыбной продукции, пищевой и сельскохозяйственной промышленности.

планеты, создающего острую практическую потребность в новых технологиях, позволяющих

ликвидировать нехватку продовольствия, энергии, минеральных ресурсов, улучшить состояние здравоохранения и охраны окружающей среды.

достижения биохимии, микробиологии, физики и химии, что позволяет использовать

потенциал живых организмов в интересах хозяйственной деятельности человека.

биологических активных веществ (БАВ) и лекарственных препаратов для медицины

(интерферонов, инсулина, гормона роста человека, моноклональных антител, вакцин), позволяющих осуществлять профилактику, раннюю диагностику и лечение тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы, а также – эндокринных, злокачественных, наследственных, инфекционных, в том числе вирусных;

растений от болезней и вредителей, новых высокопродуктивных и устойчивых

к неблагоприятным факторам внешней среды сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, полученных методом генетической инженерии;

ферментов, витаминов, ветеринарных препаратов) для повышения продуктивности животноводства, а

также новых методов биоинженерии для профилактики, диагностики и терапии основных болезней сельскохозяйственных животных;

пищевой, химической, микробиологической, фармацевтической и др. отраслях промышленности;

бытовых отходов (сточные воды, газовоздушные выбросы) для получения биогаза

и высококачественных удобрений.

прикладные отрасли голландский ученый Е. Хаувинк (1984) разделил исторические

достижения биотехнологии на следующие периоды и уровни:

Основные периоды развития биотехнологии

– это наука о вкладе биологических процессов в индустриальное

производство, направленное на получение хозяйственно-полезного продукта.
Связь с другими дисциплинами:
1) Микробиология : синтез аминокислот; азотофиксаторы; векторы.
2) Физиология растений: регенерация; гормоны; культура клеток и тканей; культура гетеро и автотрофов.
3) Биохимия: иммобилизованные ферменты; энзимология; биогаз.
4) Генетика и селекция: андрогенез; мутагенез; мероприятия зеленой революции.

технологии: ферментация; автоматизация; промышленная химия.
7) Молекулярная биология: структура генома;

экспрессия генома.
8) Ветеринария: культура зародышей; овогенез in vitro; культура клеток.

(ветеринария, растениеводство, животноводство).
3) Промышленная (пищевая, легкая промышленность, химическая, энергетическая,

металлургическая).
4) Экологическая.

видов продукции:
1) Алкогольные напитки 2) Сыры 3) Антибиотики
4)

Технический спирт 5) Фруктозные сиропы
6) Аминокислоты
7) Пекарские дрожжи 8) Стероиды
9) Витамины
10) Лимонная кислота 11) Ферменты 12) Вакцины
13) Полисахаридные гели 14) Медицинские иммунобиологические препараты
15) Лекарственные средства

биотехнология сделает весомый вклад в повышение уровня жизни человека.
Сферы

внедрения биотехнологических разработок:
1) Пищевые продукты и напитки. Традиционные способы использования микроорганизмов при производстве различных сортов пива, вина и ферментированных продуктов совершенствовались тысячелетиями, и все же до недавнего времени в них было больше искусства, чем технологии. Но с развитием микробиологии мы получили возможность контролировать качество продуктов, добились большей надежности и воспроизводимости процессов ферментации и научились получать новые виды продукции (производство лимонной кислоты, глутамата натрия).

химических соединений в принципе дает ряд преимуществ, однако сегодня

лишь малое их число получают с помощью биотехнологических процессов. К ним относятся сравнительно дешевые, но используемые в больших количествах как топливо этиловый спирт и метан, а также ряд ценных и довольно дорогих веществ, применяющихся в медицине и для пищевых целей (лимонная кислота, итаковая кислота, аминокислоты, стероиды и антибиотики).

«энергетическом кризисе»: запасы ископаемого топлива ограничены, а население растет

и потребление энергии на одного человека все увеличивается. Биомасса представляет собой постоянный возобновляемый источник энергии. Ее можно сжигать или довольно простыми способами превращать при помощи микроорганизмов в жидкое или газообразное топливо (метан, спирт этиловый или водород).

является одно из резервных веществ клеток, поли-β-гидроксибутират (ПГБ).

население Земли и развивается промышленность, все более серьезной становится

проблема охраны окружающей среды. Новейшие процессы переработки необычных отходов основываются на использовании микроорганизмов, обладающих новыми, неизвестными ранее или искусственно созданными катаболическими способностями.

хозяйства весьма многообразны. Большая часть продукции современного сельского хозяйства

служит сырьем для развитой пищевой промышленности. В качестве сырья могут использоваться и отходы сельского хозяйства: получение топливного газа из навоза с сохранением его ценности как удобрения. В ветеринарии биотехнология используется для получения вакцин и сывороток. Для увеличения выхода мяса уже повсеместно используются гормоны роста и белково-витаминный концентрат.

по урожайности, так и по качеству.

биотехнологии проявляются в практической медицине. Полученный на основе рекомбинантной

ДНК инсулин человека нашел широкое применение.

которых осуществляется микробными клетками.
Витамины - их производство

составляет важную область медицинской биотехнологии. В нашей стране налажено микробиологическое производство витаминов В2 и В12, аскорбиновой кислоты и β-каротина.

антителами (МКАТ), в основе получения которых лежит метод слияния

клеток млекопитающих. МКАТ используются в методе ИФА для количественного определения различных веществ (гормоны, вирусы, бактерии, антигены группы крови, аллергенов);