1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Об’єкти біотехнології, її цілі і завдання

Об’єкти біотехнології, її цілі і завдання

Біотехнологія (від грец. Bios – життя, tecen – мистецтво, logos – наука) являє собою область знань, яка виникла й оформилася на стику мікробіології, молекулярної біології, генної інженерії, імунології, хімічної технології і ряду інших наук. Народження біотехнології обумовлено потребами суспільства в нових, більш дешевих продуктах для народного господарства, у тому числі для медицини та ветеринарії, а також принципово нових технологіях. Метою біотехнології є отримання продуктів з біологічних об’єктів або з їх застосуванням, а також відтворення біоеффектов, які не зустрічаються в природі. Як біологічних об’єктів найчастіше використовуються одноклітинні мікроорганізми, тваринні і рослинні клітини, а також організм тварин, людини або рослин. Вибір цих об’єктів обумовлений такими причинами.

Клітини є свого роду біофабриками, що виробляють в процесі життєдіяльності різноманітні цінні продукти: білки, жири, вуглеводи, вітаміни, амінокислоти, антибіотики, гормони, антитіла, антигени, ферменти, спирти і т.д. Багато хто з цих продуктів, вкрай необхідних в житті людини, поки недоступні для отримання небіотехнологіческімі способами.

Клітини надзвичайно швидко відтворюються. Так, бактеріальна клітина ділиться через кожні 20-60 хв, дріжджова – через 1,5-2 год, тваринна – через 24 год, що дозволяє за відносно короткий час штучно наростити на порівняно дешевих і недефіцитних поживних середовищах в промислових масштабах величезні кількості біомаси мікробних , тварин або рослинних клітин.

Біосинтез складних речовин, таких, як білки, антибіотики, антигени, антитіла, значно економічніше і технологічно доступніше, ніж інші види хімічного синтезу. При цьому вихідна сировина для біосинтезу, як правило, простіше, дешевше і доступніше, ніж сировина для інших видів синтезу. Для цього використовуються відходи сільськогосподарської, рибної продукції, харчової промисловості, рослинна сировина, наприклад рибне борошно, меляса, дріжджі, деревина та ін.

Біотехнологія використовує наступні продукти одноклітинних:

• самі клітини як джерело цільового продукту;

• великі молекули, які синтезуються клітинами в процесі вирощування, – ферменти, токсини, антигени, антитіла, пептидоглікани та ін .;

• первинні метаболіти – низькомолекулярні речовини (мол. Маса менш 1500 Д), необхідні для росту клітин – амінокислоти, вітаміни, нуклеотиди, органічні кислоти та ін .;

• вторинні метаболіти (ідіоліти) – низькомолекулярні і макромолекулярні сполуки, що не вимагаються для росту клітин, – антибіотики, алкалоїди, токсини, гормони та ін.

Біотехнологія використовує цю продукцію клітин як сировина, яка в результаті технологічної обробки перетворюється в кінцевий, придатний для використання продукт.

Крім мікроорганізмів, тварин і рослинних клітин, біотехнологія в якості біологічних об’єктів використовує органи і тканини людини і тварин, рослини, організм тварин і людини. Наприклад, для отримання інсуліну використовується підшлункова залоза великої рогатої худоби і свиней, гормону росту – гіпофізи трупів людини, імуноглобулінів – організм коней та інших тварин, препаратів крові – кров донорів і т.д.

Біотехнологія, використовуючи перераховані вище біологічні об’єкти, отримує величезний асортимент продукції, яка застосовується в медицині, ветеринарії, сільському господарстві, харчовій та хімічній промисловості, інших галузях народного господарства. До них відносяться продукти, без яких немислиме існування сучасної людини: антибіотики, вітаміни, ферменти, вакцини, гормони, амінокислоти, нуклеотиди, комплемент і препарати крові, імуномодулятори, антитіла, діагностичні препарати, серцево-судинні, протипухлинні і безліч інших фармацевтичних препаратів, харчові і кормові білки, біологічні засоби захисту рослин, інсектициди, цукру, спирти, ліпіди, дріжджі, кислоти, бутанол, ацетон та ін.

Крім цього біотехнологія відіграє велику роль в оздоровленні навколишнього середовища: за допомогою біотехнологічних процесів проводять очищення від забруднюючих речовин грунту, водойм, повітряного середовища шляхом їх биоконверсии і біодеградації.

Однак біотехнологія не обмежується отриманням тільки перерахованих вище продуктів. Значні, більш масштабні та революційні проблеми вона вирішує на шляху створення трансгенних тварин і рослин, тобто створення нових, раніше невідомих порід тварин і рослин, а також клонування тварин. Новітній розділ біотехнології – генна і білкова інженерія – дозволяє отримувати абсолютно унікальні біотехнологічні ефекти, відкривати способи діагностики, профілактики та лікування вроджених хвороб, впливати на властивості геному людини, тварин і рослин.

ПОДІЛИТИСЯ: