Реферат по биотехнологии животных

Основные задачи, разделы и направления современной биотехнологии. Производство необходимых человеку продуктов и биологически активных соединений с помощью живых организмов. Изучение генетической, клеточной и биологической инженерии. Объекты биотехнологии.

Человек наконец понял сущность гена, его значение для белков, прочитал код геномов живых организмов и естественно не стал останавливаться на достигнутом. С поразительной настойчивостью и упорством человек стал добиваться поставленной цели и к концу первого десятилетия XXI века достиг очень многого. Он научился выделять ген из организма и синтезировать его в лабораторных условиях; освоил технологии видоизменения гена для придания ему нужной структуры; нашёл способы введения в ядро клетки преобразованного гена и присоединения его к существующим генетическим образованиям. Методы генной инженерии 1. Он основан на использовании системы скрещивания в ряде поколений для определения характера наследования признаков и свойств. Для изучения закономерностей наследования признаков, в том числе наследственных болезней.

Реферат по теме биотехнология

Поиск по рефератам и авторским статьям Биотехнология 1. Основные этапы развития биотехнологии. Биотехнология — это область научных исследований, с появлением которой произошел настоящий переворот во взаимоотношениях человека с живой природой. В ее основе лежит перенос единиц наследственности генов из одного организма в другой, осуществляемый методами генной инженерии технология рекомбинантных ДНК.

В большинстве случаев целью такого переноса является создание нового продукта или получение уже известного продукта в промышленных масштабах [1].

Действительно, она включает на первый взгляд, совершенно не связанные между собой разделы научных знаний: микробиологию, анатомию растений и животных, биохимию, иммунологию, клеточную биологию, физиологию растений и животных, различные систематики, экологию, генетику, биофизику, математику и много других областей естествознания.

Постоянно увеличивающееся разнообразие современной биологии началось после окончания второй мировой войны, когда в биологию внедрились другие естественнонаучные дисциплины, такие как физика, химия и математика, которые сделали возможным описание жизненных процессов на новом качественном уровне - на уровне клетки и молекулярных взаимодействий. Именно существенные успехи в фундаментальных исследованиях в области биохимии, молекулярной генетики и молекулярной биологии, достигнутые во второй половине текущего столетия, создали реальные предпосылки управления различными пусть, возможно, и не самыми главными механизмами жизнедеятельности клетки.

Сложившаяся благоприятная ситуация в биологии явилась мощным толчком в развитии современной биотехнологии, весьма важной области практического приложения результатов фундаментальных наук.

Можно с уверенностью утверждать, что биотехнология является наиболее разительным примером того, как результаты, казалось бы "чистой науки", находят применение в практической деятельности человека. Основой, обеспечивающей благоприятную ситуацию для бурного развития биотехнологии, явились революционные открытия и разработки: Доказательства роли нуклеиновых кислот в хранении и передаче наследственной информации в биологических системах имеются в виду индивидуальные клетки и отдельные организмы, а не их популяции ; Расшифровка универсального для всех живых организмов генетического кода; Раскрытие механизмов регуляции функционирования генов в процессе жизни одного поколения организмов; Совершенствование существовавших и разработка новых технологий культивирования микроорганизмов, клеток растений и животных; как логическое следствие из вышесказанного, явилось создание возникновение и бурное развитие методов генетической и клеточной инженерии, с помощью которых искусственно создаются новые высокопродуктивные формы организмов, пригодные для использования в промышленных масштабах.

Расшифровка генома человека. Абсолютно новым направлением является так называемая инженерная энзимология, возникшая вследствие развития современных методов изучения структуры и синтеза белков-ферментов и выяснения механизмов функционирования и регуляции активности этих соединений важных элементов клетки.

Достижения в этой области позволяют направленно модифицировать белки различной сложности и специфичности функционирования, разрабатывать создание мощных катализаторов промышленно ценных реакций с помощью высоко стабилизированных иммобилизованных ферментов. Все эти достижения вывели биотехнологию на новый уровень ее развития, позволяющий сознательно и целенаправленно управлять сложными клеточными процессами.

Данная новая область биологических знаний и ее последние достижения уже стали крайне важными для здоровья и благополучия человека. И все же, что ожидает биотехнологию в случае реализации всех надежд, которые на нее возлагаются? И, наконец, что же такое биотехнология и каковы ее направления деятельности? Термин "биотехнология" был введен в 1917 г. По определению Эреки, биотехнология — это "все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов производятся те или иные продукты".

Биотехнология на самом деле не что иное, как название, данное набору технических приемов подходов и процессов, основанных на использовании для этих целей биологических объектов. Термин биотехнология включает составляющие "биос ", "техне ", "логос " греческого происхождения от греч. Биотехнологические направления имеют своей целью создание и практическое внедрение т. Однако следует отдавать себе отчет в том, что биотехнология не является чем-то новым, ранее не известным, а представляет собой развитие и расширение набора технологических приемов, корни которых появились тысячи лет тому назад.

Биотехнология включает многие традиционные процессы, давно известные и давно используемые человеком. Это пивоварение, хлебопечение, изготовление вина, производство сыра, приготовление многих восточных пряных соусов, а также разнообразные способы утилизации отходов.

Во всех перечисленных процессах использовались биологические объекты пусть даже без достаточных знаний о них , и все эти процессы на протяжении многих лет совершенствовались, правда, эмпирически. Начало этого этапа биотехнологии теряется в глубине веков, и он продолжался примерно до конца XIX в.

Работы великого французского ученого Луи Пастера 1822-1895 заложили фундамент практического использования достижений микробиологии и биохимии в традиционных биотехнологиях пивоварение, виноделие, производство уксуса и ознаменовали начало нового, научного периода развития биотехнологии. Для этого периода характерно развитие промышленной биотехнологии, в особенности ферментационных процессов в промышленных масштабах. Были разработаны стерильные процессы производства путем ферментации ацетона, глицерина.

Интенсивно изучаются основные группы микроорганизмов — возбудителей процессов брожения, исследуются биохимические особенности данных процессов. Вторая половина XX-го века является эрой антибиотиков, которые занимают ведущее место в современной химиотерапии бактериальных инфекций и онкологических заболеваний.

Использование антибиотиков в медицине способствовало успеху борьбы с тяжелыми инфекциями и в целом прогрессу медицины, демографическим "взрывам" и увеличению продолжительности жизни. Создание антибактериальных препаратов является одним из наиболее важных достижений ХХ века.

Пенициллин, синтезированный более 60 лет назад, открыл новую эру в борьбе с инфекционными болезнями. Сегодня известно около 20 групп антибиотиков, которые продаются под 1000 торговых наименований. Без них невозможно представить себе современную медицину, благодаря им спасены миллионы человеческих жизней.

Эволюция создания антибактериальных препаратов во многом отражает уровень развития общества, возможности научно технического прогресса. Что такое антибиотики? Это вещества, избирательно подавляющие жизнедеятельность микробов. Антибактериальные средства подразделяют на природные, являющиеся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, и получаемые искусственным путем в результате химического синтеза, — так называемые полусинтетические. Как следует из определения, антибиотики активны только в отношении микроорганизмов и грибов.

Они не действуют на вирусы. Антибиотик и микроорганизм — это две противоборствующие силы. Изобретатели антибиотиков каждый раз придумывают все более изощренные методы уничтожения микробов, а микробы, эволюционируя, создают порой уникальные, абсолютно непостижимые механизмы защиты.

Пенициллины, цефалоспорины поражают микробы, нарушая синтез клеточной стенки микроорганизмов. Макролиды, тетрациклины, линкозамиды ингибируют синтез белка в рибосомах микроорганизмов. Микроорганизмы, защищаясь, способны вырабатывать ферменты, разрушающие антибиотик. Реакция организма зависит как от его индивидуальных особенностей иммунитета, способности метаболизировать продукты обмена, устойчивости центральной и вегетативной нервной систем , так и от характеристики микроба, его инвазивности — умения преодолевать защитные барьеры и диссеминироваться в организме, патогенности — способности вызывать болезнь.

Таким образом, лечение инфекционного заболевания антибиотиками — сложная задача, и, решая ее, нужно с большой ответственностью подходить к выбору антибактериальных препаратов. В настоящее время, приступая к созданию антибиотика, ученые ставят перед собой задачу: создать продукт, влияние которого будет распространяться на максимально большой пласт различных патогенов. Однако в почете те антибактериальные средства, которые, действуя на многие патогены, в отношении некоторых из них все же более агрессивны.

Например, разработаны препараты, избирательно действующие на резистентные, устойчивые микроорганизмы, но при этом они уничтожают и другие патогены. Процесс культивации микроорганизмов — ферментация — начинается с того момента, когда заранее подготовленный посевной материал вводится в реактор. Размножение культуры микроорганизма характеризуется четырьмя временными фазами [4] : лаг-фаза; экспоненциальная; стационарная; вымирание. Во время лаг-фазы метаболизм клеток направлен на то, чтобы синтезировать ферменты для размножения в конкретной среде.

Длительность лаг-фазы может быть разной для одной и той же культуры и среды, так как на неё влияет множество факторов. Например, сколько в посевном материале было нерастущих клеток. Экспоненциальная фаза — это период роста, когда происходит деление клеток с экспоненциальным ростом численности популяции. Этот период ограничен во времени количеством питательной среды. Питательные вещества кончаются или рост клеток замедляется из-за выделения токсичного метаболита.

Рост прекращается и наступает так называемая стационарная фаза. Метаболизм продолжается и может начаться выделение вторичных метаболитов.

Во многих случаях целью является получение не биомассы, а именно вторичных метаболитов, так как они могут использоваться для получения ценных продуктов и препаратов. В этих случаях ферментация целенаправленно удерживается в стационарной фазе. Если продолжать фермениацию дальше, клетки постепенно будут терять активность, то есть вымирать. По характеру подкормки процессы культивирования бывают трёх видов: периодический; подкормочный; непрерывный.

В периодическом процессе реактор заполняется свежей питательной средой, потом в него вводится посевной материал. По окончании ферментации содержимое выводится на стадию выделения, реактор моется и стерилизуется, и всё начинается снова. В подкормочном процессе непрерывно или порциями в реактор вводится свежая питательная среда.

Скорость ввода обычно определяется скоростью роста или биосинтеза. Когда реактор наполняется, его частично или полностью опорожняют.

Процесс завершается или продолжается. В непрерывном процессе культивационная жидкость выводится из реактора непрерывно. Такой процесс может протекать очень долго, и его длительность обычно определяется производственной необходимостью и техническими факторами.

Наиболее распространена ферментация с подкармливанием, её чаще всего применяют для биопродуктов. В этом случае устраняются недостатки периодического процесса путём небольших технических изменений. Непрерывные процессы чаще всего применяются при производстве биохимикатов в больших количествах. Эти процессы самые экономичные, но для их реализации нужны значительные технические преобразования и более глубокое понимание кинетики данной ферментации. Стадия ферментации является основной стадией в биотехнологическом процессе, так как в ее ходе происходит взаимодействие продуцента с субстратом и образование целевых продуктов биомасс, эндо- и экзопродуктов.

Эта стадия осуществляется в биохимическом реакторе ферментере и может быть организована в зависимости от особенностей используемого продуцента и требований к типу и качеству конечного продукта различными способами. Аэробная ферментация, в свою очередь, может протекать поверхностно или глубинно во всей толще питательной среды.

В качестве посевного материала используют мицелий, подрощенный также в условиях глубинной культуры. Получить производные антибиотиков можно с помощью как химического, так и биологического синтеза. Известен и комбинированный способ получения препаратов.

Полученные этим способом антибиотики называются полусинтетическими. Так были получены и нашли широкое применение в клинике весьма эффективные полусинтетические пенициллины метициллин, оксациллин, ампициллин, карбенициллин и цефалоспорины цефалотин, цефалоридин с новыми по сравнению с природными антибиотиками ценными терапевтическими свойствами.

В настоящее время антибиотиками следует называть химические соединения, образуемые различными микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, а также производные этих соединений, обладающие способностью в незначительных концентрациях избирательно подавлять рост микроорганизмов или вызывать их гибель.

Вполне вероятно, что и эта формулировка с дальнейшим прогрессом антибиотической науки будет уточняться. В первые годы после открытия антибиотиков их получали с использованием метода поверхностной ферментации.

Этот метод заключался в том, что продуцент выращивали на поверхности питательной среды в плоских бутылях матрацах. Чтобы получить сколько-нибудь заметные количества антибиотика, требовались тысячи матрацев, каждый из которых после слива культуралыюй жидкости необходимо было мыть, стерилизовать, заполнять свежей средой, засевать продуцентом и инкубировать в термостатах.

Малопроизводительный способ поверхностной ферментации поверхностного биосинтеза не мог удовлетворить потребностей в антибиотиках. В связи с этим был разработан новый высокопроизводительный метод глубинного культивирования глубинной ферментации микроорганизмов — продуцентов антибиотиков.

Это позволило в короткий срок создать и развить новую отрасль промышленности, выпускающую антибиотики в больших количествах. Метод глубинного культивирования отличается от предыдущего тем, что микроорганизмы-продуценты выращивают не на поверхности питательной среды, а во всей ее толще.

Выращивание продуцентов ведут в специальных чанах ферментаторах , емкость которых может превышать 50 м3. Ферментаторы снабжены приспособлениями для продувания воздуха через питательную среду и мешалками.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Животные - Биология 5 класс #12 - Инфоурок

Современные биотехнологии основаны главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и. Реферат по биотехнологии на тему: "Генная инженерия и её наследственности человека и медленно плодящихся животных. 3.

Основная статья: Искусственный отбор Избирательное допущение к размножению животных, растений или других организмов с целью выведения новых сортов и пород. Предшественник и основной метод современной селекции. Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород животных. Клонирование[ править править код ] Появление естественным путём или получение нескольких генетически идентичных организмов путём бесполого в том числе вегетативного размножения. Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул молекулярное клонирование. Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул. Пока технология клонирования человека не отработана. В настоящее время достоверно не зафиксировано ни одного случая клонирования человека. И здесь встаёт ряд как теоретических, так и технических вопросов. Однако, уже сегодня есть методы, позволяющие с большой долей уверенности говорить, что в главном вопрос технологии решён. Опасения вызывают такие моменты, как большой процент неудач при клонировании и связанные с этим возможности появления неполноценных людей. А также вопросы отцовства, материнства, наследования, брака и многие другие.

Биотехнология животных — 2018 13 Февраля 2018 Крупнейший интернет-магазин обзоров маркетинговых исследований ResearchAndMarkets.

Число противоопухолевых веществ микробного происхождения довольно ограниченно. Благополучный рацион городского жителя. Матвеев В.

Реферат: Биотехнологии

Поиск по рефератам и авторским статьям Биотехнология 1. Основные этапы развития биотехнологии. Биотехнология — это область научных исследований, с появлением которой произошел настоящий переворот во взаимоотношениях человека с живой природой. В ее основе лежит перенос единиц наследственности генов из одного организма в другой, осуществляемый методами генной инженерии технология рекомбинантных ДНК. В большинстве случаев целью такого переноса является создание нового продукта или получение уже известного продукта в промышленных масштабах [1].

Биотехнология

С помощью биотехнологий, происходит обеспечение определенных человеческих потребностей, например: разработка медицинских препаратов, модификация или создание новых видов растений и животных, что увеличивает качество пищевых продуктов. Биотехнология в современной медицине Биотехнология, как наука, зарекомендовала себя в конце ХХ века, а именно в начале 70-х годов. Все началось с генетической инженерия, когда ученые смогли перенести генетический материал из одного организма к другому без осуществления половых процессов. Такой метод применяется для изменения или улучшения определенного организма. Чтобы создать молекулу рДНК нужно: извлечь молекулу ДНК из клетки животного или растения; обработать изолированную клетку и плазмиду, а затем смешать их; затем, измененная плазмида переносится в бактерию, а та в свою очередь приумножает копии информации, что были внесены в нее. Медицинские биотехнологии подразделяются на 2 большие группы: Диагностические, которые, в свою очередь, бывают: химическими определение диагностических веществ и параметров обмена ; физическими определение физических полей организма ; Лечебные. К медицинской биотехнологии относят такие производственные процессы, в ходе которых создаются биообъекты или вещества медицинского назначения. Это ферменты, витамины, антибиотики, отдельные микробные полисахариды, которые могут применяться как самостоятельные средства или как вспомогательные вещества при создании различных лекарственных форм, аминокислоты.

Тип: реферат Добавлен 19:15:02 20 июня 2003 Похожие работы Просмотров: 6300 Комментариев: 15 Оценило: 11 человек Средний балл: 4.

.

Достижения биотехнологии

.

Реферат по биотехнологии на тему: "Генная инженерия и её основные методы" для студентов

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 10 ДОСТИЖЕНИЙ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ 2017 и начала 2018 года
Похожие публикации