АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Сущность биотехнологии. Цели и задачи

Прочитайте:
  1. I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
  2. II. Задачи по частной патологической анатомии
  3. II. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ДИАГНОСТИКИ.
  4. II. Целевые задачи
  5. II. Целевые задачи.
  6. III. Задачи
  7. III. ЗАДАЧИ
  8. III. ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ.
  9. III.ЗАДАЧИ
  10. IX. Клинические задачи и тестовый контроль

Биотехнология представляет собой область знаний, которая возникла и оформилась на стыке микробиологии, молекулярной биоло­гии, генетической инженерии, иммунологии, химической технологии и ряда других наук. Рождение биотехнологии обусловлено пот­ребностями общества в новых, более дешевых продуктах для народного хозяйства, в том числе для медицины и ветеринарии, а так­же принципиально новых технологиях. Само слово «биотехнология» произошло от греч. bios — жизнь, tecen — искусство, logos — наука. Целью биотехнологии является получение продуктов из биологических объектов или с их применением, а также воспроизведение биоэффектов, не встречающихся в приро­де. В качестве биологических объектов чаще всего используются одноклеточные микроор­ганизмы, животные и растительные клетки, а также организм животных, человека или растений. Выбор этих объектов обусловлен следующими причинами:

1) Клетки являются своего рода «биофабри­ками», вырабатывающими в процессе жизне­деятельности разнообразные ценные продук­ты: белки, жиры, углеводы, витамины, ами­нокислоты, антибиотики, гормоны, антитела, антигены, ферменты, спирты и т. д. Многие из этих продуктов, крайне необходимых в жизни человека, пока недоступны для полу­чения «небиотехнологическими» способами.

2) Клетки чрезвычайно быстро воспроиз­водятся. Так, бактериальная клетка, делится через каждые 20—60 мин, дрожжевая — через 1,5—2 ч, животная — через 24 ч, что позво-


ляет за относительно короткое время искус­ственно нарастить на сравнительно дешевых и недефицитных питательных средах в про­мышленных масштабах огромные количества биомассы микробных, животных или расти­тельных клеток.

3) Биосинтез сложных веществ, таких как белки, антибиотики, антигены, антитела и др. значительно экономичнее и технологически доступнее, чем другие виды химического син­теза. При этом исходное сырье для биосинте­за, как правило, проще, дешевле и доступнее, чем сырье для других видов синтеза. Для этого используются отходы сельскохозяйственной, рыбной продукции, пищевой промышлен­ности, растительное сырье, например рыбная мука, меласса, дрожжи, древесина и др.

4) Возможность проведения биотехнологи­ческого процесса в промышленных масшта­бах, т. е. наличие соответствующего техноло­гического оборудования, доступность сырья, технология переработки и т. д.

Биотехнология использует следующие про­дукты одноклеточных:

а) Сами клетки как источник целевого про­
дукта;

б) Крупные молекулы, которые синтезиру­
ются клетками в процессе выращивания: фер­
менты, токсины, антигены, антитела, пепти-
догликаны и др.;

в) Первичные метаболиты — низкомолеку­
лярные вещества (мол. масса менее 1500 Да),
необходимые для роста клеток (аминокис­
лоты, витамины, нуклеотиды, органические
кислоты и др.);

г) Вторичные метаболиты (идиолиты) —
низкомолекулярные и макромолекулярные
соединения, не требующиеся для роста кле­
ток: антибиотики, алкалоиды, токсины, гор­
моны и др.

Биотехнология использует эту продукция клеток как сырье, которое в результате техно­логической обработки превращается в конеч­ный, пригодный для использования, продукт.

Помимо микроорганизмов, животных и растительных клеток биотехнология в качес­тве биологических объектов использует орга­ны и ткани человека и животных, растения, организм животных и человека. Например, для получения инсулина используется под-


желудочная железа крупного рогатого скота и свиней, гормона роста — гипофизы трупов человека; для получения иммуноглобулинов используют организм лошадей и других жи­вотных, препаратов крови — доноров и т. д.

Биотехнология, используя перечисленные выше биологические объекты, получает ог­ромный ассортимент продукции, исполь­зуемой в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве, пищевой и химической промыш­ленности, в других отраслях народного хо­зяйства. К ним относятся, например, такие продукты, без которых немыслимо существо­вание современного человека, как антибиоти­ки, витамины, ферменты, вакцины, гормоны, аминокислоты, нуклеотиды, комплемент и препараты крови, иммуномодуляторы, анти­тела, диагностические препараты, сердечно­сосудистые, противоопухолевые и множество других фармацевтических препаратов; пище­вые и кормовые белки, биологические средс­тва защиты растений, инсектициды, сахара, спирты, липиды, дрожжи, кислоты, бутанол, ацетон и многие другие.

Помимо этого, биотехнология играет боль­шую роль в оздоровлении окружающей сре­ды — в экологии, так как с помощью биотех­нологических процессов проводят очистку от загрязняющих веществ почвы, водоемов, воздушную среду путем их биоконверсии и биодеградации.

Однако биотехнология не ограничивает­ся получением только вышеперечисленных продуктов. Значительные, более масштабные и революционные проблемы она решает на пути создания трансгенных животных и рас­тений, т. е. создания новых, ранее неизвес­тных пород животных и растений, а также клонирования животных. Новейший раздел биотехнологии — генетическая и белковая инженерия — позволяет получать совершен­но уникальные биотехнологические эффек­ты, открывать способы диагностики, про­филактики и лечения врожденных болезней, влиять на свойства генома человека, живот­ных и растений.

Одним из перспективных направлений биотехнологии является разработка биосен­соров для определения, индикации и иденти­фикации биологически активных веществ и


макромолекул. Принцип работы биосенсоров основан на регистрации с помощью датчиков и детекторов физических, химических или биологических эффектов, возникающих при взаимодействии детектируемых клеток и мо­лекул с биореагентами. Например, реакцию антиген—антитело можно выявлять по фи­зическим, биологическим и химическим эф­фектам, сахар в крови — по С02, образующе­муся в результате его расщепления ферментом («ферментным электродом»).

Следовательно, биотехнология призвана внести существенный вклад в создание эф­фективных диагностических, профилактичес­ких и лечебных медицинских и ветеринарных препаратов, решение продовольственной про­граммы (повышение урожайности, продуктив­ности животноводства, улучшение качества пищевых продуктов — молочной, кондитер­ской, хлебобулочной, мясной и рыбной про­дукции), обеспечение многих технологических процессов в легкой, химической и других от­раслях промышленности, а также в оздоров­лении окружающей среды. В настоящее время в биотехнологии выделяют 4 приоритетных направления: а) медико-фармацевтическое; б) продовольственное; в) сельскохозяйственное; г) экологическое.

В литературе не просто отсутствует прием­лемое определение предмета биотехнологии, а даже ведется спор, что такое биотехноло­гия — наука или производство? Некоторые авторы понимают биотехнологию как сугубо промышленную отрасль, другие — сводят ее к генетической инженерии, третьи — дают поло­винчатое определение, сводя биотехнологию к процессу использования культур клеток бакте­рий, дрожжей, животных и растений для полу­чения специфических веществ. Н. П. Блинов определяет биотехнологию как науку об ис­пользовании биологических процессов в тех­нике и промышленном производстве.

Видимо, правильно будет определять био­технологию как науку, которая на основе изу­чения процессов жизнедеятельности живых ор­ганизмов, главным образом микроорганизмов, животных и растительных клеток, использует эти биологические процессы, а также сами био­логические объекты для промышленного про­изводства продуктов, необходимых для жизни


Дата добавления: 2015-08-26 | Просмотры: 998 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.003 сек.)