503063
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 1.410 руб.;
- курсы повышения квалификации от 430 руб.
Московские документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ ДО 90%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО до конца апреля!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности №038767 выдана ООО "Столичный учебный центр", г.Москва)

ИнфоурокДругоеДругие методич. материалыСТАТЬЯ "БИОТЕХНОЛОГИЯ. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ"

СТАТЬЯ "БИОТЕХНОЛОГИЯ. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ"

библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

БИОТЕХНОЛОГИЯ. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ


Предмет и задачи биотехнологии


Биотехнология – область знаний об использовании биообъектов (бактерии, вирусы, грибы, растительные и животные клетки) для получения в промышленных условиях необходимых и ценных для человека продуктов или создания процессов и материалов, ранее не встречавшихся в природе. Биотехнология подразделяется на медицинскую, сельскохозяйственную, промышленную и экологическую.

Медицинская биотехнология решает следующие задачи:

  1. создание новых диагностических, лечебных и профилактических препаратов;

  2. разработка и использование в практике новых приборов, аппаратуры, а также материалов, восполняющих дефекты в работе отдельных органов и тканей человека;

  3. анализ на основе знаний о геноме проблем генодиагностики, генотерапии генопрофилактики наследственных и других заболеваний путем пересадки генов;

  4. создание принципиально новых методов для проведения лабораторных и клинических анализов с помощью биосенсоров.



Объекты и процессы в биотехнологии


Основными технологическими принципами, используемыми в биотехнологии, являются: а) брожение (ферментация); б) биоконверсия (превращение одного вещества в другое); в) культивирование бактерий, вирусов, растительных и животных клеток; г) генетическая инженерия.

Любая животная, растительная и микробная клетка своего рода биофабрика, синтезирующая огромное число макромолекул, химических соединений. Она служит своеобразным хранилищем веществ, обладающих биологической активностью и представляющих ценность для медицины, ветеринарии, пищевой промышленности и других сфер народного хозяйства.

Преимущество получения этих веществ из микробной клетки по сравнению, например, с химическим синтезом или другими технологиями очевидно.

Производственная схема получения биотехнологической продукции состоит из следующих основных этапов: 1) культивирование микробов; 2) выделение, концентрирование и очистка целевого продукта (микробной массы, ферментов, антибиотиков, интерферонов, гормонов); 3) приготовление, стандартизация и контроль готового целевого продукта (препарата).

При культивировании растительных клеток получают фармацевтические вещества (мочегонные, сердечно-сосудистые препараты и др.), а животные клетки используют для накопления вирусов с целью изготовления вакцин, антигенов, гормонов и других биологически активных веществ. Культивирование животных и растительных клеток значительно сложнее и дороже, чем культивирование бактерий. Поэтому в биотехнологии интенсивно разрабатываются и уже используются рекомбинантные штаммы бактерий, способные синтезировать продукты растительной и животной природы, в том числе биологически активные вещества, свойственные человеку (гормоны, ферменты, иммуномодуляторы и др.).



Генная инженерия в биотехнологии


Генная инженерия – наука, занимающаяся созданием организмов с новыми свойствами. Материалом для работы в генной инженерии являются нуклеиновые кислоты прокариот, эукариот и вирусов. С помощью современных физико-химических и биологических методов получают рекомбинантные ДНК, которые содержат комбинацию генов различных организмов. Встраивание рекомбинантных ДНК в живую клетку (вирусы, бактерии, дрожжи, растения, животные, человек) приводит к образованию рекомбинантных штаммов, продуцентов БАВ (биологически активных веществ).

При культивировании рекомбинантного штамма в процессе роста и размножения он синтезирует продукт, кодируемый встроенным чужеродным геном.

Получены рекомбинантные штаммы бактерий, дрожжей, вирусов, способные продуцировать разнообразные БАВ: антигены, антитела, ферменты, гормоны, иммуномодуляторы. Многие из них внедрены в практику и применяются в медицине. Это гормоны (инсулин и гормон роста человека), антикоагулянты и тромболитики (тканевой активатор плазминогена), вакцины (против гепатита В), иммуномодуляторы (интерфероны, интерлейкины, фактор некроза опухолей, пептиды тимуса, миелопептиды), ферменты (уреаза), диагностические препараты (на ВИЧ-инфекцию, на вирусные гепатиты), моноклональные антитела, колониестимулирующие факторы, а также многие биологически активные пептиды.

Расшифровка генома человека открывает для генной инженерии большое будущее и позволит решить проблему генотерапии, генопрофилактики и генодиагностики инфекционных и неинфекционных болезней.



ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ



Химиотерапия


Химиотерапия – специфическое лечение инфекционных заболеваний, в частности паразитарных, при помощи химических веществ. Важнейшее свойство этих веществ – избирательность действия на болезнетворные микробы в условиях макроорганизма.

Основоположником химиотерапии является немецкий ученый П. Эрлих (1854 – 1915), получивший в 1910 г. первый химиотерапевтический препарат сальварсан (соединение мышьяка, убивающее возбудителя сифилиса, но относительно безвредное для макроорганизма).

Другое выдающееся открытие в химиотерапии было сделано английским бактериологом А. Флемингом (1881 – 1955), который в 1928 г. получил пенициллин. В нашей стране большой вклад в учение об антибиотиках внесли З. В. Ермольева (1898 – 1974) и Г. Ф. Гаузе. (1910 – 1986).

В настоящее время получены тысячи химиотерапевтических препаратов, широко используемых в медицине и ветеринарии.



Антибиотики


Наиболее эффективными препаратами для лечения заболеваний, вызываемых микробами, на современном этапе развития медицины являются антибиотики.

Антибиотики – химиотерапевтические препараты природного происхождения или их синтетические аналоги, обладающие избирательной способностью подавлять или задерживать рост микробов.

В настоящее время существует множество классификаций антибиотиков, однако ни одна из них не является общепризнанной. В основу одной из главных классификаций положена химическая структура антибиотиков (табл. 7.1.).


Таблица 7.1. Классификация природных антибиотиков в зависимости от химической структуры


Класс

Название класса

Некоторые представители

I

β-Лактамы (основные группы: пенициллины, цефалоспорины)

Бензилпенициллин, оксациллин, цефотаксин

II

Макролиды и линкозамиды

Эритромицин, линкомицин

III

Аминогликозиды

Стрептомицин, гентамицин

IV

Тетрациклины

Доксициклин

V

Полипептиды

Полимиксин

VI

Полиены

Нистатин, амфотерицин В

VII

Рифамицины

Рифампицин

Дополнительная группа


Левомицетин, гризеофульвин


Большая часть антибиотиков имеет природное происхождение, и их основными продуцентами являются микробами. Находясь в своей естественной среде обитания (в основном в почве), микробы продуцируют антибиотики в качестве средства борьбы за существование с себе подобными.

В зависимости от источника получения различают шесть групп антибиотиков:

  1. антибиотики, полученные из грибов;

  2. антибиотики, выделенные из актиномицетов;

  3. антибиотики, продуцентами которых являются собственно бактерии;

  4. антибиотики животного происхождения;

  5. антибиотики растительного происхождения;

  6. синтетические антибиотики.

Существуют три способа получения антибиотиков: 1) биологический синтез; 2) химический синтез; 3) комбинированный способ (представляет собой сочетание двух предыдущих). Антибиотики, полученные комбинированным способом, называются полусинтетическими.

По направленности действия антибиотики делят на пять групп в зависимости от природы микробов, на которые они воздействуют: антибактериальные, противогрибковые, антипротозойные, противовирусные и противоопухолевые. В отдельные группы выделяют противотуберкулезные, противолепрозные и противосифилитические препараты.

Различают два типа антимикробного действия антибиотиков: бактерицидное (фунгицидное), вызывающее гибель бактерий либо грибов и бактериостатическое (фунгиостатическое), задерживающее их рост и развитие.

По спектру действия антибактериальные антибиотики делятся на: узкого (действующие на грамположительные или грамотрицательные бактерии) и широкого (действующие на грамположительные и грамотрицательные бактерии) спектра действия.

При использовании антибиотиков для лечения инфекционных заболеваний они могут оказывать неблагоприятное побочное влияние на макроорганизм (токсические реакции, дисбиозы, аллергическое и иммунодепрессивное действие), а также вызывать изменения самих микроорганизмов (образование L-форм, формирование антибиотикоустойчивости).

Общая информация

Номер материала: ДВ-065575

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Подростковый возраст - важнейшая фаза становления личности»
Курс «Мерчендайзинг»
Курс «Логистика»
Курс повышения квалификации «Интеллектуальная собственность: авторское право, патенты, товарные знаки, бренды»
Курс повышения квалификации «Основы местного самоуправления и муниципальной службы»
Курс повышения квалификации «Организация научно-исследовательской работы студентов в соответствии с требованиями ФГОС»
Курс повышения квалификации «Экономика и право: налоги и налогообложение»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности экономиста-аналитика производственно-хозяйственной деятельности организации»
Курс повышения квалификации «Применение MS Word, Excel в финансовых расчетах»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности помощника-референта руководителя со знанием иностранных языков»
Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности специалиста оценщика-эксперта по оценке имущества»
Курс профессиональной переподготовки «Метрология, стандартизация и сертификация»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление службой рекламы и PR»
Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.