Реферати » Реферати по біології » Біотехнологія

Біотехнологія

Міністерство освіти Російської Федерації

Сибірський Державний Технологічний Університет

Кафедра Фізіології

РЕФЕРАТ

На тему: Біотехнологія.

Виконав: Студент гр.32-6

Мулява Володимир Валерійович

Перевірила: Сунцова Людмила Миколаївна

Красноярськ 2001р.

Зміст
ВСТУП 3
БІОТЕХНОЛОГІЯ НА СЛУЖБІ НАРОДНОГО ГОСПОДАРСТВА, ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я І НАУКИ 5
1 . Біотехнологія і сільське господарство 5

Біотехнологія і рослинництво 5

Біотехнологія і тваринництво. 10
2. Технологічна біоенергетика 11

Отримання етанолу як палива. 11

Отримання метану та інших вуглеводнів. 12

Отримання водню як палива майбутнього. 13

Шляхи підвищення ефективності фотосинтетичних систем. 14

Біопаливні елементи. 14
3. Біотехнологія і медицина 15

Антибіотики. 15

Гормони. 17

Інтерферони, інтерлейкіни, фактори крові. 18

Моноклокальние антитіла і ДНК-або РНК-проби. 19

Рекомбінантні вакцини та вакцини-антигени. 20

Ферменти медичного призначення. 21
4. Біотехнологія і харчова промисловість 21
5. Біогеотехнологія 24
ВИСНОВОК 25
Список використаної літератури. 27

ВСТУП

З давніх часів відомі окремі біотехнологічні процеси, використовувані в різних сферах практичної діяльності людини. До них відносяться хлібопечення, виноробство, приготування кисло-молочних продуктів і т. Д. Однак біологічна сутність цих процесів була з'ясована лише в XIX в., Завдяки роботам Л. Пастера. У першій половині XX в. сфера докладання біотехнології поповнилася мікробіологічними виробництвом ацетону і бутанолу, антибіотиків, органічних кислот, вітамінів, кормового білка.
Важливий внесок у біотехнологічні розробки внесли радянські дослідники: у СРСР в 30-ті роки були побудовані перші заводи з отримання кормових дріжджів на гідролізату деревини, сільськогосподарських відходах і сульфітних щелоках, під керівництвом В. Н. Шапошникова успішно впроваджена технологія мікробіологічного виробництва ацетону і бутанолу. Велику роль у створення основ вітчизняної біотехнології внесло вчення Шапошникова про двухфазном характері бродіння. У 1926 р в СРСР були досліджені біоенергетичні закономірності окислення вуглеводнів мікроорганізмами.
У наступні роки біотехнологічні розробки широко використовувалися в нашій країні для розширення «асортименту» антибіотиків для медицини і тваринництва, ферментів, вітамінів, ростових речовин, пестицидів.
З моменту створення в 1963 р Всесоюзного науково-дослідного інституту біосинтезу білкових речовин в нашій країні налагоджується великотоннажне виробництво багатої білками біомаси мікроорганізмів як корми. У 1966 р мікробіологічна промисловість була виділена в окрему галузь (Головне управління мікробіологічної промисловості при
Раді Міністрів СРСР - Главмікробіопром). Є цінні розробки з отримання нових джерел енергії біотехнологічним шляхом
(технологічна біоенергетика), відзначимо велике значення біогазу - замінника палива, одержуваного з надр землі.
Значні успіхи, досягнуті в другій половині XX в. у фундаментальних дослідженнях в області біохімії, біоорганічної хімії та молекулярної біології, створили передумови для управління елементарними механізмами життєдіяльності клітини, що стало потужним імпульсом для розвитку біотехнології. З'ясування ролі нуклеїнових кислот у передачі спадкової інформації, розшифровка генетичного коду, розкриття механізму індукції і репресії генів, вдосконалення технології культивування мікроорганізмів, клітин і тканин рослин і тварин дозволили розробити методи генетичної і клітинної інженерії, за допомогою яких можна штучно створювати нові форми високопродуктивних організмів. Генетична та клітинна інженерія розглядається як принципово новий напрям біологічної науки, яке сьогодні ставлять в один ряд з розщепленням атома, подоланням земного тяжіння і створенням засобів електроніки (Ю.
А. Овчинников, 1985).
У розробку генноїнженерних методів радянські дослідники включилися в
1972 Слід вказати на успішне здійснення проекту «Ревертаза» - отримання в промислових масштабах зворотної транскриптази в СРСР.
З 1970 р в нашій країні ведуться інтенсивні дослідження з селекції культур для безперервного культивування в промислових цілях.
Розвиток методів для вивчення структури білків, з'ясування механізмів функціонування та регуляції активності ферментів відкрили шлях до спрямованої модифікації білків і привели до народження інженерної ензимології. Іммобілізовані ферменти, що володіють високою стабільністю, стають потужним інструментом для здійснення каталітичних реакцій в різних галузях промисловості.
Всі ці досягнення поставили біотехнологію на новий рівень, якісно відрізняється від колишнього можливістю свідомо керувати клітинними процесами. У сучасному звучанні біотехнологія - це промислове використання біологічних процесів і агентів на основі отримання високоефективних форм мікроорганізмів, культур клітин і тканин рослин і тварин із заданими властивостями.
Біотехнологія - міждисциплінарна область науково-технічного прогресу, що виникла на стику біологічних, хімічних і технічних наук.
Біотехнологічний процес включає ряд етапів: підготовку об'єкта, його культивування, виділення, очистку, модифікацію і використання продуктів.
Багатоетапність процесу обумовлює необхідність залучення до його здійснення самих різних фахівців: генетиків і молекулярних біологів, біохіміків і біоорганікі, вірусологів, мікробіологів і клітинних фізіологів, інженерів-технологів, конструкторів біотехнологічного обладнання та ін.
У Комплексній програмі науково-технічного прогресу країн - членів РЕВ в якості першочергових завдань біотехнології визначено створення і широке народногосподарське освоєння:
- нових біологічно активних речовин і лікарських препаратів для медицини (інтерферонів , інсуліну, гормонів росту людини, моноклональних антитіл і т.д.), що дозволяють здійснити в охороні здоров'я ранню діагностику і лікування важких захворювань - серцево-судинних, злоякісних, спадкових, інфекційних, в тому числі вірусних;
- Мікробіологічних засобів захисту рослин від хвороб і шкідників, бактеріальних добрив і регуляторів росту рослин; нових високопродуктивних і стійких до несприятливих факторів зовнішнього середовища сортів і гібридів сільськогосподарських рослин, отриманих методами генетичної і клітинної інженерії;
- Цінних кормових добавок і біологічно активних речовин (кормового білка, амінокислот, ферментів, вітамінів, ветеринарних препаратів та ін.) Для підвищення продуктивності тваринництва; нових методів біоінженерії для ефективної профілактики, діагностики і терапії основних хвороб сільськогосподарських тварин;
- Нових технологій отримання господарсько цінних продуктів для використання в харчовій, хімічній, мікробіологічної та інших галузях промисловості;
- Технологій глибокої і ефективної переробки сільськогосподарських, промислових і побутових відходів, використання стічних вод і газоповітряних викидів для отримання біогазу та високоякісних добрив.
За оцінками фахівців, світовий ринок біотехнологічної продукції вже до середини 90-х років досягне рівня 130-150 млрд. Руб. (Ю. А. Овчинников,
1985).
На шляху вирішення поставлених завдань біотехнологію підстерігають чималі труднощі, пов'язані з винятковою складністю організації живого. Будь біооб'єкт - це цілісна система, в якій не можна змінити ні один з елементів, не змінюючи інших, не можна довільно перекомбініровать їх, надаючи організму те чи інше бажане властивість, наприклад бактерії - здатність до сверхсинтезу необхідної амінокислоти, сільськогосподарському рослині - стійкість до фітопатогени-ним грибкам. Будь-який вплив на об'єкт викликає не тільки бажані, але і побічні ефекти; перебудова генома позначається відразу на багатьох ознаках організму. У людини існують гени, що відповідають за злоякісне переродження клітин.
Висловлювалося чимало ідей про необхідність превентивних генетичних операцій, доки було встановлено, що ці гени необхідні і для нормального росту. Крім цього, екосистема також являє собою цілісну систему і зміни кожного з її компонентів позначаються на інших компонентах. Не виключено, що плазміда, за допомогою якої трансплантувати бажаний ген культурному рослині, буде далі передаватися бур'янам. Чи не буде в результаті генних маніпуляцій перетворюватися на бур'ян сама культурна рослина?
Успіхи, досягнуті в галузі генетичної і клітинної інженерії на найпростіших біологічних системах, прокариотних організмах, вселяють упевненість в переборні розглянутих труднощів. Що стосується більш складних систем, а саме еукаріотних організмів, то тут робляться лише перші кроки, йде накопичення фундаментальних знань.

БІОТЕХНОЛОГІЯ НА СЛУЖБІ НАРОДНОГО ГОСПОДАРСТВА, ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я І НАУКИ

Біотехнологічні розробки можуть внести важливий вклад у вирішення комплексних проблем народного господарства, охорони здоров'я та науки.
Для задоволення харчових потреб необхідно збільшити ефективність рослинництва і тваринництва. Саме на це, в першу чергу, націлені зусилля біотехнологів. Крім того, біотехнологія пропонує як джерело кормового (можливо, і харчового) білка клітинну масу бактерій, грибів і водоростей.
По-друге, підвищення цін на традиційні джерела енергії (нафта, природний газ, вугілля) і загроза вичерпання їх запасів спонукали людство звернутися до альтернативних шляхах отримання енергії. Біотехнологія може дати цінні поновлювані енергетичні джерела: спирти, біогенні вуглеводні, водень. Ці екологічно чисті види палива можна отримувати шляхом біоконверсії відходів промислового і сільськогосподарського виробництва.
По-третє, вже в наші дні біотехнологія надає реальну допомогу охороні здоров'я. Немає сумнівів у терапевтичної цінності інсуліну, гормону росту, інтерферонів, факторів згортання крові та імунної системи, тромболітичні ферментів, виготовлених біотехнологічним шляхом. Крім отри ня лікувальних засобів, біотехнологія дозволяє проводити ранню діагностику інфекційних захворювань та злоякісних новоутворень на основі застосування препаратів антигенів, моноклональних антитіл, ДНК / РНК-проб. За допомогою нових вакцинних препаратів можливо попередження інфекційних хвороб.
По-четверте, біотехнологія може різко обмежити масштаби забруднення нашої планети промисловими, сільськогосподарськими та побутовими відходами, токсичними компонентами автомобільних вихлопів і т. Д. Сучасні розробки націлені на створення безвідходних технологій, на отримання легко руйнуються полімерів (зокрема, біогенного походження: полі-? - Оксибутирату, поліамілози) і пошук нових активних мікроорганізмів-руйнівників полімерів
(поліетилену, поліпропілену, поліхлорвінілу). Зусилля біотехнологів спрямовані також на боротьбу з пестицидних забрудненнями - наслідком непомірного і нераціонального застосування отрутохімікатів.
Біотехнологічні розробки відіграють важливу роль у видобутку і переробці корисних копалин, отриманні різних препаратів і створення нової апаратури для аналітичних цілей.

1. Біотехнологія і сільське господарство

Біотехнологія і рослинництво

Культурні рослини страждають від бур'янів, гризунів, комах-шкідників, нематод, фітопатогенних грибів, бактерій, вірусів, несприятливих погодних і кліматичних умов. Перераховані фактори поряд з грунтової ерозією і градом значно знижують урожайність сільськогосподарських рослин.
Відомо, які руйнівні наслідки в картоплярстві викликає колорадський жук, а також гриб Phytophtora - збудник ранньої гнилі
(фітофторозу) картоплі. Кукурудза схильна спустошливим «набігам» південної листової гнилі, збиток від якої в США в 1970 р був оцінений в 1 млрд. Доларів.
В останні роки велику увагу приділяють вірусним захворюванням рослин.
Поряд

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар