ASPECTE DE MEDIU biotehnologiei moderne
OV Mosin
biotehnologia modernă a mutat departe de știință care să reînvie această problemă, care sa născut în mijlocul secolului trecut. Advances in biologie moleculara, genetica, citologie si takzhehimii, biochimie, biofizică, electronică permis informații poluchitnovye despre procesele de viață microbiene. Creșterea rapidă a populației mondiale și sporirea consumului de resurse naturale la o scădere constantă în zona sferei agricole - principala sursă de alimente, furaje și materii prime pentru industria de prelucrare - mai mult decât nepozvolyayut dezvoltarea economiei naționale vechile metode sovietice. Un rol important în acest proces ar trebui acordată mediului. Dar astăzi este evident că este necesar să se mărească productivitatea atât în domeniul agricol, dar tehnosferă.
Și, cu toate că astăzi suntem martorii nejustificabile entuziasmul snastupleniem din cauza erei științifice și tehnologice revoluție și nostalgie pouhodyaschey cu metodele de producție extensive. Nu există nici o îndoială că progresul științific, împreună cu gândirea ecologică este fundamentul razvitiyachelovecheskogo societății.
prefață
Printre oamenii de știință nu există o definiție precisă a „biotehnologiei“. Putem spune că biotehnologia explorează metode de obținere utile în condiții controlate pentru substanțe și produse umane folosind microorganisme, celule animale și vegetale sau izolate din structuri biologice ale celulelor. Biotehnologia a permis biosinteza microorganismelor de control celulare, dar biotehnologia - un concept mai larg decât sinteza microbiană, așa cum este utilizat nu numai microorganisme, dar și cultura de țesuturi de plante și animale, protoplaști, enzimele celulare și orice sisteme biologice capabile biosintezei sau bioconversiei.
In domeniul biotehnologiei utilizate pe scara larga inginerie genetica si de celule, cultivarea țesuturilor de organisme multicelulare, imunoterapie, manipularea celulelor embrionare și alții. În strânsă legătură cu biotehnologie, bioinginerie. Sarcina sa - crearea de bioreactoare, dispozitive de aerare, echipamente pentru sterilizarea mediilor de cultură și a aerului, dezvoltarea controlului și a echipamentelor de măsurare, precum și scalarea și modelarea proceselor biotehnologice. Biotehnologia este de asemenea asociat cu științele, cum ar fi fiziologia microorganismelor, plante și animale, biologie celulara, biochimie, genetica, biofizică, biologie moleculara.
Astăzi, multe procese biotehnologice sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară internă. Cu ajutorul lor, este posibilă creșterea productivității agricole. Odată cu dezvoltarea biotehnologiei a crescut la un nou nivel, industria farmaceutica, rolul biotehnologiei în domeniul protecției mediului. Biotehnologie invadează metale și minerit, producția de petrol, dezvoltarea de noi industrii - Biogeotechnology.
Biotehnologie însăși originea în dezvoltarea microbiologiei tehnice. Oamenii folosesc microorganisme unicelulare pentru o lungă perioadă de timp, fără să știe despre existența lor, cu toate procesele misterioase de fermentare și activitatea enzimatică a substraturilor naturale inexplicabile au atras atenția chimiști în secolul al XVIII-lea.
De exemplu, capacitatea drojdiei de a forma o soluții de zahăr-alcool ale sumerienii și babilonienii cunoșteau 6 mii. BC. e. Egiptenii au început să folosească drojdie pentru pâine în mileniul al patrulea î. e.
Întâlnire oameni cu microcosmos și indispensabilitatea microorganismelor în realizarea unor mecanisme inteligente descoperiri ale biosferei făcut posibil de Pasteur. În procesul de studiere a microorganismelor s-au schimbat înțelegerea noastră a naturii organismelor vii, originea și evoluția vieții pe Pământ, privind circulația substanțelor din biosferă și cauzele bolilor infecțioase. După descoperirile lui Louis Pasteur, urmat de noi descoperiri remarcabile pe care microorganismele devin utilizate în mod conștient pentru producerea unui număr de produse importante. metode de prevenire au fost stabilite și tratarea organismelor vii.
La al treilea Congres al Asociației Europene pentru Biotehnologie (München, 1984) este un om de știință olandez E. Houwink în comun istorie a biotehnologiei în cinci perioade sau epoci.
Dopasterovskaya utilizarea eră a alcoolului și a brozhe- lactic
(Până la 1865) Nia cu primirea de bere, vin, coacere și piv-
GUVERNAMENTALĂ drojdie, brânză. Prepararea alimentelor fermentate și oțet
producția era Poslepasterovskaya de etanol, butanol, acetonă, glicero
(1866-1940 gg.) La, acizi organici și vaccinuri. tratamentul aerobic
canalizare. Producerea drojdiei furajere din carbohidrați
Era de antibiotice penicilină și alte antibiotice de producție
prin fermentație submersă. cultivarea de distribuție
Celulele titelnyh și prepararea vaccinurilor virale. Transformarea microbiologică a steroizilor
Era de Biosyns gestionate - producerea de aminoacizi folosind o microbian
teza - Mutants (1961 1975 gg.). Producerea de enzime pure. industrial
utilizarea enzimelor si feudă celule imobilizate. tratarea anaerobă a apelor reziduale și producerea de biogaz. Producerea de polizaharide bacteriene
Folosind o nouă eră a biotehnologiei și ingineriei genetice în celula tse-
(După 1975) Lyakh produc agenți biosintetice. Noțiuni de bază flexibilă
Reed, anticorpi monoclonali, hibrizi de la protoplaste culturi și meristem. transplantul de embrioni
În secolul XX, oamenii de știință au reușit să descifreze multe din secretele naturii, pentru a stabili natura biochimice și fizico-chimică a proceselor vitale. Dezvoltarea de noi metode biologice determină dezvoltarea altor științe. În domeniul biotehnologiei, impreuna cu microbiologi, biochimiști virusologi, geneticienii, biologie celulară, biofizică, electronică, Gunners mașină, Cibernetică de lucru.
Noua biotehnologie a început după descoperirea lui Watson și Crick a structurii materialului genetic -. Principalul obiectiv al cercetării a ADN-ului este încă o celulă vie, dar centrală pentru experimente biotehnologice ocupa, probabil, manipularea ADN-ului. Folosind tehnici de inginerie genetică, a crea structura artificiala, preprogramate genetic in forma de molecule de ADN recombinant se efectuează transplant între diferite tipuri de gene de celule microbiene, precum și între celulele organismelor pluricelulare unicelulari și. Atenția cercetătorilor moderni au atras membrane biologice. O teorie hemoosmoticheskoy protoni care circulă în membranele biologice.
manipulare biotehnologică foarte diverse de structuri celulare și protoplaști. De exemplu, ca urmare a fuziunii artificiale a limfocitelor și a celulelor de melanom (un tip de tumoare) au fost obținute de hibridoame care sintetizează anticorpi monoclonali care sunt importante în reacții imunologice. Doctrina anticorpilor monoclonali - o parte importanta a biotehnologiei moderne.
. In 1972 de J. Edelman, R. Porter instalat anticorp compoziție chimică - un factor important pentru sistemul imunitar al oamenilor și animalelor. In 1975 g. Prin hibridizare de celule somatice au fost obținute hibridomi care secretă un anticorp monoclonal.
Acestea din urmă pot fi atribuite biotehnologiei dezvoltat de A. S. Spirinym elementele de bază ale sintezei proteinelor acelulară în canal, crearea de noi soiuri de plante și animale prin inginerie genetica, clonarea animalelor.
Continuarea progresului omenirii este asociată cu o aplicație largă în toate domeniile vieții biotehnologiei. În țările industrializate, volumul eliberarea de substanțe chimice produse prin sinteză microbiană este de 8-10% din totalul produselor chimice.
produse ale industriei biotehnologiei pot fi împărțite în capacitate mare (etanol, drojdie, acizi organici, siropuri de fructoză) și medicamente, aminoacizi, hormoni, și alte produse sunt sinteza subtiri microbiene.
Metodele sunt utilizate pe scară largă biotehnologice în medicină și agricultură. Deja în condiții de producție în masă celulară se cultivă ginseng, metode biotehnologice sunt folosite pentru a crea noi soiuri de plante de cultură și ornamentale, cu recuperare de cartofi și alte plante.
manipulare genetică, care se realizează în momentul gameți și embrioni de animale, pot accelera propagarea animalelor cu randament ridicat pentru donare ulterioară.
Situația în rolul de mediu din lume biotehnologiei în îmbunătățirea acesteia.
Intensificarea agriculturii, progresul tehnic în industrie, transporturi a dus la formarea de dezechilibre în mediu, la tulpina de echilibru constant al ecosistemelor, la deteriorarea situației ecologice în toate sferele de activitate umană. Întreprinderile industriale poluează atmosfera cu emisiile de gaze și particule, iazuri - efluenți care conțin cantități mari de substanțe nocive și, uneori, extrem de toxice, care afectează flora și fauna. Aceste substanțe de către plante și animale intră hrana umană. Utilizarea substanțelor chimice în producția agricolă, de asemenea, duce la contaminarea solului, apelor, aerului, produse alimentare. În unele regiuni și orașe ale lumii situației de mediu creează tensiune.
Creșterea populației necesită o creștere a resurselor alimentare. În timpul așa-numita „revoluție verde“ (1956- 1970 gg.) In lume, sa realizat o creștere medie anuală a produselor alimentare cu 2,2%, ca urmare a creșterii de randament ridicat soiuri de culturi, aplicarea pe scară largă a îngrășămintelor minerale, erbicide, pesticide, irigarea terenurilor, mecanizare.
Dorința de a spori resursele de hrană duce la o deteriorare rapidă a situației ecologice în domeniul producției agricole. Aparute epuizarea solului (scăderea humus), compactarea și contaminarea substanțelor minerale, pesticide, poluarea apei, alimente. Ca urmare a lipsei de îngrășăminte organice din sol în ultimii ani, a existat o scădere semnificativă în humus.
Pierderea de humus în procesele de mineralizare prin cultivarea diferite culturi enumerate mai jos.
Legume și cartofi