Slajd 1

Zavr?ila u?enica 11A odeljenja Op?tinske obrazovne ustanove Srednja ?kola br. 7 Anastasija Danilova Nastavnica: Oksana Viktorovna Golubcova
Napredak moderne biotehnologije

Slajd 2

Slajd 3

Uvod
Biotehnologija je industrijska upotreba biolo?kih procesa i sistema zasnovana na uzgoju visoko efikasnih oblika mikroorganizama, kultura ?elija i tkiva biljaka i ?ivotinja sa svojstvima neophodnim ljudima. Pojedini biotehnolo?ki procesi (pe?enje, proizvodnja vina) poznati su od davnina. Ali biotehnologija je najve?i uspjeh postigla u drugoj polovini 20. stolje?a i postaje sve va?nija za ljudsku civilizaciju.

Slajd 4

Struktura moderne biotehnologije
Savremena biotehnologija obuhvata niz visokih tehnologija koje se zasnivaju na najnovijim dostignu?ima ekologije, genetike, mikrobiologije, citologije i molekularne biologije. Savremena biotehnologija koristi biolo?ke sisteme svih nivoa: od molekularno genetskih do biogeocenotskih (biosfera); u ovom slu?aju se stvaraju fundamentalno novi biolo?ki sistemi koji se ne nalaze u prirodi. Biolo?ki sistemi koji se koriste u biotehnologiji, zajedno sa nebiolo?kim komponentama (tehnolo?ka oprema, materijali, sistemi snabdijevanja energijom, kontrola i upravljanje) nazivaju se radnim sistemima.

Slajd 5

Biotehnologija i njena uloga u prakti?nim ljudskim aktivnostima
Posebnost biotehnologije je u tome ?to kombinuje najnaprednija dostignu?a nau?nog i tehnolo?kog napretka sa akumuliranim iskustvom pro?losti, izra?enim u kori?tenju prirodnih izvora za stvaranje proizvoda korisnih za ljude. Svaki biotehnolo?ki proces uklju?uje nekoliko faza: pripremu objekta, njegovu kultivaciju, izolaciju, pro?i??avanje, modifikaciju i kori?tenje nastalih proizvoda. Vi?estepenost i slo?enost procesa zahtijeva uklju?ivanje raznih stru?njaka u njegovu implementaciju: geneti?ara i molekularnih biologa, citologa, biohemi?ara, virologa, mikrobiologa i fiziologa, procesnih in?enjera i dizajnera biotehnolo?ke opreme.

Slajd 6

Biotehnologija
Biljna proizvodnja
Stoka
Lijek
Genetski in?enjering

Slajd 7

Slajd 8

Metoda: kultura tkiva
Metoda vegetativnog razmno?avanja poljoprivrednih biljaka kulturom tkiva sve se vi?e koristi na industrijskoj osnovi. Omogu?ava ne samo brzo razmno?avanje novih perspektivnih sorti biljaka, ve? i dobivanje sadnog materijala koji nije zara?en virusima.

Slajd 9

Biotehnologija u sto?arstvu
Posljednjih godina raste interes za gliste kao izvor ?ivotinjskih proteina za uravnote?enje ishrane ?ivotinja, ptica, riba, krznenih ?ivotinja, kao i za proteinski dodatak s terapeutskim i profilakti?kim svojstvima. Za pove?anje produktivnosti ?ivotinja potrebna je potpuna hrana. Mikrobiolo?ka industrija proizvodi proteine za hranu na bazi razli?itih mikroorganizama - bakterija, gljivica, kvasca, algi. Kao ?to su pokazala industrijska ispitivanja, farmske ?ivotinje apsorbuju biomasu bogatu proteinima jedno?elijskih organizama sa velikom efikasno??u. Dakle, 1 tona krmnog kvasca omogu?ava vam da u?tedite 5-7 tona zrna. Ovo je zna?ajno jer je 80% svjetskog poljoprivrednog zemlji?ta posve?eno proizvodnji sto?ne hrane i hrane za perad.

Slajd 10

Kloniranje
Kloniranje ovce Doli 1996. godine od strane Iana Wilmuta i njegovih kolega na Roslin institutu u Edinburgu izazvalo je pometnju ?irom svijeta. Doli je za?eta iz mlije?ne ?lijezde ovce koja je odavno umrla, a njene ?elije su pohranjene u teku?em du?iku. Tehnika kojom je Dolly nastala poznata je kao nuklearni transfer, ?to zna?i da se jezgro neoplo?enog jajeta uklanja i na njegovo mjesto postavlja jezgro iz somatske ?elije.

Slajd 11

Kloniranje ovce Dolly

Slajd 12

Nova otkri?a u oblasti medicine
Uspjesi biotehnologije posebno se ?iroko koriste u medicini. Trenutno se antibiotici, enzimi, aminokiseline i hormoni proizvode biosintezom. Na primjer, hormoni su se obi?no dobivali iz ?ivotinjskih organa i tkiva. ?ak i da bi se dobila mala koli?ina medicinskog lijeka, bilo je potrebno mnogo po?etnog materijala. Shodno tome, bilo je te?ko nabaviti potrebnu koli?inu lijeka i bila je vrlo skupa. Dakle, inzulin, hormon pankreasa, je glavni lijek za dijabetes melitus. Ovaj hormon se pacijentima mora stalno davati. Proizvodnja iz pankreasa svinje ili goveda je te?ka i skupa. Osim toga, molekule ?ivotinjskog inzulina razlikuju se od molekula humanog inzulina, koje ?esto izazivaju alergijske reakcije, posebno kod djece. Trenutno je ustanovljena biohemijska proizvodnja humanog insulina. Dobijen je gen koji sinteti?e insulin. Koriste?i genetski in?enjering, ovaj gen je uveden u bakterijsku ?eliju, koja je kao rezultat stekla sposobnost da sintetizira ljudski inzulin.

Osim dobijanja terapeutskih sredstava, biotehnologija omogu?ava ranu dijagnostiku infektivnih bolesti i malignih neoplazmi na osnovu upotrebe antigenskih preparata i DNK/RNA uzoraka. Uz pomo? novih vakcinalnih preparata mogu?e je sprije?iti zarazne bolesti.

Slajd 13

Biotehnologija u medicini

Slajd 14
Metoda mati?nih ?elija: lije?i ili bogalja?
Glavna zabrinutost je da takve ?elije predstavljaju rizik za razvoj raka. Zato ?to je glavna opasnost od embrionalnih mati?nih ?elija to ?to su genetski nestabilne i imaju sposobnost da se razviju u neke tumore nakon transplantacije u organizam

Slajd 15

Genetski in?enjering
Tehnike genetskog in?enjeringa omogu?avaju izolaciju potrebnog gena i njegovo uvo?enje u novo genetsko okru?enje kako bi se stvorio organizam s novim, unaprijed odre?enim karakteristikama.

Metode genetskog in?enjeringa ostaju veoma slo?ene i skupe. Ali ve? sada uz njihovu pomo? industrija proizvodi tako va?ne lijekove kao ?to su interferon, hormoni rasta, inzulin itd. Selekcija mikroorganizama je najva?nija oblast u biotehnologiji. Razvoj bionike omogu?ava efikasnu primenu biolo?kih metoda za re?avanje in?enjerskih problema i kori??enje iskustva ?ive prirode u razli?itim oblastima tehnologije.

Slajd 16
Transgeni proizvodi: prednosti i nedostaci?

U svijetu je ve? registrovano nekoliko desetina jestivih transgenih biljaka. To su sorte soje, pirin?a i ?e?erne repe koje su otporne na herbicide; kukuruz otporan na herbicide i ?teto?ine; krompir otporan na koloradsku zlaticu; tikvice, gotovo bez sjemenki; paradajz, banane i dinje sa produ?enim rokom trajanja; uljane repice i soje sa modifikovanim sastavom masnih kiselina; pirina? sa visokim sadr?ajem vitamina A. Genetski modifikovani izvori se nalaze u kobasicama, hrenovkama, mesnim konzervama, knedlama, siru, jogurtu, hrani za bebe, ?itaricama, ?okoladi i sladolednim bombonima.

Slajd 17
Izgledi za razvoj biotehnologije

Metoda vegetativnog razmno?avanja poljoprivrednih biljaka kulturom tkiva sve se vi?e koristi na industrijskoj osnovi. Omogu?ava ne samo brzo razmno?avanje novih perspektivnih sorti biljaka, ve? i dobivanje sadnog materijala bez virusa. Biotehnologija omogu?ava dobijanje ekolo?ki prihvatljivih goriva kroz bioobradu industrijskog i poljoprivrednog otpada. Na primjer, stvorene su instalacije koje koriste bakterije za preradu stajnjaka i drugog organskog otpada.

Slajd 18

Kao direktan rezultat nau?nog razvoja, biotehnologija se ispostavlja kao direktno jedinstvo nauke i proizvodnje, jo? jedan korak ka jedinstvu znanja i delovanja, jo? jedan korak koji ?oveka pribli?ava prevazila?enju spolja?nje i shvatanju unutra?nje svrsishodnosti.

Opis prezentacije po pojedina?nim slajdovima:

1 slajd

Opis slajda:

1 slajd

Biotehnologija je na drugom mjestu po atraktivnosti ulaganja nakon informacionih tehnologija. Biotehnologija (BT) je disciplina koja prou?ava mogu?nosti kori?tenja ?ivih organizama, njihovih sistema ili proizvoda njihove vitalne aktivnosti za rje?avanje tehnolo?kih problema, kao i mogu?nost stvaranja ?ivih organizama sa potrebnim svojstvima pomo?u genetskog in?enjeringa.

3 slajd

1 slajd

4 slajd

1 slajd

Biotehnologija Poljoprivreda Medicina Biokataliza Rudarstvo Nanobiotehnologija - hemijska industrija; - poluproizvodi za farmaceutsku industriju. - novi lijekovi i vakcine; - dijagnostika (uklju?uju?i mikro?ipove); - genska dijagnostika; - genska terapija; - individualna medicina; - regenerativna medicina (mati?ne ?elije). - rudarstvo metala (hidrometalurgija); - proizvodnja nafte (sekundarna). - novi materijali; - biosenzori; - biora?unari. - biorazgradnja zaga?iva?a; - zamjena hemikalija gnojiva i pesticidi za biologiju; biorazgradiva plastika; - zamjena nafte biomasom; - smanjenje emisije CO2. Za?tita ?ivotne sredine - genetski modifikovane biljke i ?ivotinje; - biopesticidi, bio?ubriva; - hraniti se aminokiselinama, antibioticima, vitaminima, enzimima. zelena bijela zelena crvena

5 slajd

1 slajd

Periodi razvoja bt I - Empirijski period. II - Nau?ni i prakti?ni period (etiolo?ki). III - Biotehni?ki period. IV - Genetehni?ki period.

6 slajd

1 slajd

I - Empirijski period (oko 6000 pne - sredina 19. veka) Karakteri?e ga intuitivna upotreba biotehnolo?kih tehnika i metoda: pe?enje hleba, proizvodnja vina, pivarstvo, proizvodnja fermentisanih mle?nih proizvoda, sireva, kiselog kupusa, sila?a sto?ne hrane itd.; obrada ko?e, proizvodnja prirodnih boja; dobijanje prirodnih vlakana: lan, svila, vuna, pamuk; U farmaciji i medicini: hirudoterapija, apiterapija; prevencija velikih boginja sa sadr?ajem pustula teladi oboljelih od kravljih boginja.

7 slajd

1 slajd

II – Nau?no-prakti?ni period (1856-1933) Utvr?ivanje vidskog identiteta mikroorganizama. Izolacija mikroorganizama u ?istim kulturama i uzgoj na hranljivim podlogama. Reprodukcija prirodnih procesa (fermentacija, oksidacija, itd.). Proizvodnja biomase jestivog presovanog kvasca. Dobivanje bakterijskih metabolita (aceton, butanol, limunska i mlije?na kiselina). Izrada mikrobiolo?kih sistema za tretman otpadnih voda. L. Pasteur je osniva? nau?ne mikrobiologije. Prva te?na hranljiva podloga (1859). A. de Bary je osniva? fiziolo?ke mikologije i mikrofitopatologije. DI. Ivanovsky - otkri?e virusa mozaika duhana (1892) Uvod u modernu biotehnologiju Vanredni profesor S.N. Suslina, Univerzitet RUDN

8 slajd

1 slajd

III – Biotehni?ki period (1933-1972) Po?etak industrijske biotehnologije. Uvo?enje velike zatvorene opreme za fermentaciju u sterilnim uslovima. Metodolo?ki pristupi procjeni i interpretaciji rezultata dobijenih tokom dubinske kultivacije gljiva. Formiranje i razvoj proizvodnje antibiotika (za vrijeme Drugog svjetskog rata). “Metode za prou?avanje metabolizma u kalupima” (A. Kluyver, L.H.Ts. Perkin) – po?etak biotehni?kog perioda. Uvod u modernu biotehnologiju Vanredni profesor S.N. Suslina, Univerzitet RUDN

Slajd 9

1 slajd

1936. - rije?eni su glavni zadaci stvaranja i vo?enja u praksu potrebne opreme, uklju?uju?i i glavnu - bioreaktor; 1938 - A. Tiselius je razvio teoriju elektroforeze; 1942 - M. Delbr?ck i T. Anderson prvi su "vidjeli" viruse pomo?u elektronskog mikroskopa; 1943. - penicilin je proizveden u industrijskim razmjerima; 1949 - J. Lederberg je otkrio proces konjugacije kod E. colly; 1950 - J. Monod je razvio teorijske osnove za kontinuirano kontrolisano uzgajanje m/o; 1951 - M. Theiler je razvio vakcinu protiv ?ute groznice; 1952 - W. Hayes je opisao plazmid kao ekstrahromozomski faktor naslje?a; 1953 - F. Crick i J. Watson de?ifrovali su strukturu DNK. 1959 - Japanski nau?nici otkrili su plazmide otporne na antibiotike u bakterijama dizenterije; 1960. - S. Ochoa i A. Kornberg izolovali su proteine koji mogu "povezati" ili "zalijepiti" nukleotide u polimerne lance, sintetiziraju?i tako makromolekule DNK. Jedan takav enzim izolovan je iz Escherichia coli i nazvan DNK polimeraza; 1961 - M. Nirenberg je pro?itao prva tri slova genetskog koda za fenilalanin; 1962 - X. Korana hemijski sintetizira funkcionalni gen; 1970 - izolovan je restrikcijski enzim (restrikcijska endonukleaza). Zna?ajna otkri?a koja su se odrazila u biotehni?kom periodu

10 slajd

1 slajd

IV – genetsko-tehni?ki period od 1972. godine. 1972 - prvi rekombinantni molekul DNK (P. Berg, SAD). 1975 - G. Keller i C. Milstein objavili su ?lanak u kojem su opisali metodu za proizvodnju monoklonskih antitijela; 1981 - prvi dijagnosti?ki komplet monoklonskih antitijela odobren je za upotrebu u Sjedinjenim Dr?avama; 1982. - u prodaju je pu?ten humani inzulin proizveden od ?elija Escherichia coli; vakcina za ?ivotinje dobijena tehnologijom rekombinantne DNK odobrena je za upotrebu u evropskim zemljama; razvijeni su genetski modifikovani interferoni, faktor nekrotiziraju?eg tumora, IL-2, humani somatotropni hormon itd.; 1986 - K. Mullis je razvio PCR metodu; 1988 - po?etak velike proizvodnje opreme i dijagnosti?kih kompleta za PCR; 1997 - Prvi sisar (ovca Dolly) kloniran je iz diferencirane somatske ?elije.

11 slajd

1 slajd

glavni pravci biotehnologije Biotehnologija ?elijski in?enjering Objekti biotehnologije Kultivirana tkiva ?ivotinjske ?elije Biljne ?elije Mikroorganizmi stvoreni metodama genetskog in?enjeringa Industrijska biotehnologija Genetski in?enjering Biotehnologija za tretman otpadnih voda i kontrolu zaga?enja vode te?kim Me. Bioenergija. Biotehnologija hrane. Medicinska biotehnologija. Biotehnologija mlije?nih proizvoda. Poljoprivredna biotehnologija. Bioelektronika. Biogeotehnologija.

12 slajd

1 slajd

Bioenergija Suva tvar - sagorijevanje - toplina - mehani?ka ili elektri?na energija. Sirovina - proizvodnja biogasa (metana). “Fermentaciju” metana, ili biometanogenezu, otkrio je Volta 1776. godine, koji je ustanovio prisustvo metana u mo?varnom plinu. Biogas je mje?avina 65% metana, 30% (CO2), 1% (H2S) i manjih koli?ina (N2), (O2), H2 i (CO).

Slajd 13

1 slajd

Biotehnologija za tretman otpadnih voda i kontrolu zaga?enja vode te?kim metalima Otpadne vode obi?no sadr?e slo?enu mje?avinu nerastvorljivih i rastvorljivih komponenti razli?ite prirode i koncentracije. Ku?ni otpad obi?no sadr?i tlo i crijevnu mikrofloru, uklju?uju?i patogene mikroorganizme. Otpadne vode iz tvornica ?e?era, ?kroba, piva i kvasca, te fabrika za preradu mesa sadr?e velike koli?ine ugljikohidrata, bjelan?evina i masti, koji su izvori hranjivih tvari i energije. Otpadne vode iz hemijske i metalur?ke industrije mogu sadr?avati zna?ajne koli?ine otrovnih, pa ?ak i eksplozivnih tvari. Ozbiljno zaga?enje nastaje kada jedinjenja te?kih metala kao ?to su gvo??e, bakar, kalaj itd. u?u u ?ivotnu sredinu. Svrha pre?i??avanja otpadnih voda je uklanjanje rastvorljivih i nerastvorljivih komponenti, eliminisanje patogenih mikroorganizama i detoksikacija na na?in da se komponente otpadnih voda. otpadne vode ne ?tete ljudima, a ne zaga?ene vode.

Slajd 14

1 slajd

Bakterije iz roda Pseudomonas su prakti?no svejedi. Na primjer, P. putida mo?e koristiti naftalen, toluen, alkane, kamfor i druga jedinjenja. Izolovane su ?iste kulture mikroorganizama sposobne da razgra?uju specifi?ne fenolne spojeve, komponente ulja u zaga?enim vodama itd. Mikroorganizmi iz roda Pseudomonas mogu koristiti i neobi?ne hemijske spojeve - insekticide, herbicide i druge ksenobiotike. Biolo?ke metode su tako?er primjenjive na tretman otpadnih voda naftne industrije. U tu svrhu koriste se gazirani sistemi za biotretman sa aktivnim muljem koji sadr?i mikrobnu zajednicu prilago?enu komponentama ulja. Institut za primijenjenu biohemiju i ma?instvo razvio je doma?i lijek - biorazgradiva? nafte i naftnih derivata. Omogu?ava vam da koristite i sirovu naftu i razne naftne derivate: lo? ulje, dizel gorivo, benzin, kerozin, aromati?ne ugljovodonike. Biolo?ki proizvod djeluje na visokim nivoima kontaminacije do 20%, s visokim sadr?ajem te?kih alifatskih i aromati?nih ugljovodonika. Biotehnologija za tretman otpadnih voda i kontrolu zaga?enja voda te?kim metalima

15 slajd

1 slajd

Poljoprivredna biotehnologija Biolo?ka fiksacija du?ika je proces pretvaranja du?ika sadr?anog u atmosferi u obliku kemijski inertnog N2 u oblik nitrata i amonijaka koji su dostupni biljkama. Du?ik ?ini 78% ukupne zapremine atmosferskog vazduha i apsolutno je nedostupan biljkama u svom atamarnom obliku. Zbog toga su ljudi primorani da primjenjuju du?i?na gnojiva kako bi pove?ali produktivnost poljoprivrednih kultura. Fiksaciju atmosferskog azota vr?e bakterije koje ?ive u simbiozi sa ?lanovima porodice ili slobodno?ivu?im fiksatorima azota (Azotobacter). Razvijeni su bakterijski preparati koji pobolj?avaju ishranu biljaka fosforom. U posljednje vrijeme sve vi?e se pojavljuju dokazi o mutagenim i kancerogenim efektima hemijskih pesticida, koji se slabo uni?tavaju i akumuliraju u okoli?u. Mikrobni insekticidi su vrlo specifi?ni i djeluju samo na odre?ene vrste insekata. Mikrobni pesticidi su podlo?ni biorazgradnji. M/o mo?e regulisati rast biljaka i ?ivotinja, potisnuti rast. Neke bakterije mijenjaju pH i salinitet tla, druge proizvode spojeve koji ve?u Fe, a tre?e proizvode regulatore rasta. Tipi?no, m/o inokulirajte sjeme i/ili biljke prije sadnje. Sto?arstvo koristi dijagnostiku, prevenciju, lije?enje bolesti monoklonskim trbu?njacima i genetsko pobolj?anje pasmina ?ivotinja. Biotehnologija se koristi za sila?u sto?ne hrane, omogu?avaju?i pove?anje apsorpcije biljne biomase, za odlaganje otpada sa sto?nih farmi, itd.

16 slajd

1 slajd

Biogeotehnologija Upotreba geohemijske aktivnosti mikroorganizama u rudarskoj industriji. Ispiranje siroma?nih i istro?enih ruda, odsumporavanje kamenog uglja, suzbijanje metana u rudnicima uglja, pove?anje povrata nafte itd. Biogeotehnologija ispiranja metala - upotreba uglavnom tionskih (oksidiraju?i sumpor i jedinjenja koja sadr?e sumpor) bakterija za ekstrakciju metala iz ruda, koncentrati rude i stene. Prilikom prerade siroma?nih i slo?enih ruda, hiljade pa ?ak i milioni tona vrijednih metala se gube u obliku otpada, ?ljake i „jalovine“. Tu su i emisije ?tetnih gasova u atmosferu. Bakterijsko-hemijsko ispiranje metala smanjuje ove gubitke. Osnova ovog procesa je oksidacija sulfidnih minerala sadr?anih u rudama tionskim bakterijama. Sulfidi bakra, gvo??a, cinka, kalaja, kadmijuma i dr. Pri tome se metali iz nerastvorljivog sulfidnog oblika prelaze u sulfate, koji su jako rastvorljivi u vodi. Metali se ekstrahuju iz rastvora sulfata talo?enjem, ekstrakcijom i sorpcijom. Glavna vrsta minerala koja se koristi za biogeotehnolo?ko rudarenje metala je vrsta tionskih bakterija Thiobacillus ferrooxidans. Biogeotehnologija je spontano nastala u 16. veku. O?igledno, 1922. treba smatrati slu?benim datumom ro?enja biogeotehnologije. Thiobacillus ferrooxidans su 1947. godine otkrili Kolmer i Kinkelemyu Uvod u modernu biotehnologiju vanredni profesor S.N. Suslina, Univerzitet RUDN

Slajd 17

1 slajd

Biogeotehnologija Biogeotehnologija odsumporavanja uglja je upotreba tionskih bakterija za uklanjanje spojeva koji sadr?e sumpor iz uglja. Ukupni sadr?aj sumpora u uglju mo?e dosti?i 10-12%. Kada se ugalj sagori, sumpor koji sadr?i pretvara se u sumpor dioksid, koji se ispu?ta u atmosferu gdje stvara sumpornu kiselinu. Iz atmosfere sumporna kiselina pada na povr?inu zemlje u obliku ki?e sumporne kiseline. Prema dostupnim podacima, u nekim zemljama zapadne Evrope godi?nje padne i do 300 kg sumporne kiseline na 1 hektar zemlji?ta sa ki?om. Osim toga, ugljevi s visokim sadr?ajem sumpora ne koksiraju se dobro i stoga se ne mogu koristiti u obojenoj metalurgiji. Prve eksperimente ciljanog uklanjanja sumpora iz uglja pomo?u mikroorganizama izveli su 1959. godine u na?oj zemlji Z. M. Zarubina, N. N. Lyalikova i E. I. Shmuk. Kao rezultat ovih eksperimenata, u roku od 30 dana uz u?e??e Th. ferooxidans, iz uglja je uklonjeno 23-30% sumpora. Kasnije su ameri?ki istra?iva?i objavili nekoliko radova o mikrobiolo?kom odsumporavanju uglja. Koriste?i tion bakterije, uspjeli su smanjiti sadr?aj piritnog sumpora u uglju za gotovo 50% za ?etiri dana.

18 slajd

1 slajd

Bioelektronika U oblasti elektronike, biotehnologija se mo?e koristiti za stvaranje pobolj?anih tipova biosenzora i bio?ipova. Biotehnologija omogu?ava stvaranje ure?aja u kojima su proteini osnova molekula koji djeluju kao poluvodi?i. Za ozna?avanje zaga?iva?a razli?itog porijekla, nedavno su po?eli koristiti ne kemijske reagense, ve? biosenzore - enzimske elektrode, kao i imobilizirane mikrobne stanice. Bioselektivni senzori se tako?e stvaraju nano?enjem celih m/o ?elija ili tkiva na povr?inu jonski selektivnih elektroda. Na primjer, Neurospora europea - za odre?ivanje NH3, Trichosporon brassiacae - za odre?ivanje sir?etne kiseline. Kao senzori se koriste i monoklonski abs, koji imaju izuzetno visoku selektivnost. Lideri u proizvodnji biosenzora i bio?ipova su japanske kompanije kao ?to su Hitachi, Sharp, Sony.

Slajd 19

1 slajd

Medicinska biotehnologija Vakcine i serumi. Antibiotici. Enzimi i antienzimi. Hormoni i njihovi antagonisti. Vitamini. Amino kiseline. Zamjene za krv. Alkaloidi. Imunomodulatori. Bioradioprotektori. Imunolo?ka dijagnostika i biosenzori. Biogeotehnologija je spontano nastala u 16. veku. O?igledno, 1922. treba smatrati slu?benim datumom ro?enja biogeotehnologije. Thiobacillus ferrooxidans su 1947. godine otkrili Kolmer i Kinkelemyu Uvod u modernu biotehnologiju vanredni profesor S.N. Suslina, Univerzitet RUDN

20 slajd

1 slajd

Klju?ne biomedicinske tehnologije Proizvodnja sekundarnih metabolita - NMC koji nisu potrebni za rast u ?istoj kulturi: a/b, alkaloidi, hormoni rasta biljaka i toksini. Proteinska tehnologija je kori?tenje transgenih mikroorganizama za sintezu proteina stranih proizvo?a?ima (inzulin, interferon). Tehnologija Hybridoma – proizvodnja monoklonskih ABS na antigene bakterija, virusa, ?ivotinjskih i biljnih ?elija, ?istih enzima i proteina. In?enjerska enzimologija je implementacija biotransformacije tvari kori?tenjem kataliti?kih funkcija enzima u ?istom obliku ili kao dio PPS (?elija), uklj. imobiliziran.

21 slajd

1 slajd

Biotehnolo?ke MOGU?NOSTI Precizna i rana dijagnoza, prevencija i lije?enje zaraznih i genetskih bolesti; Pove?anje poljoprivrednih prinosa. useva stvaranjem biljaka otpornih na ?teto?ine, bolesti i nepovoljne uslove ?ivotne sredine; Stvaranje mikroorganizama koji proizvode razli?ite biolo?ki aktivne supstance (antibiotici, polimeri, aminokiseline, enzimi); Stvaranje pasmina doma?ih ?ivotinja s pobolj?anim nasljednim osobinama; Recikla?a toksi?nog otpada – zaga?iva?a ?ivotne sredine. PROBLEMI Uticaj genetski modifikovanih organizama na druge organizme ili ?ivotnu sredinu; Smanjenje prirodne genetske raznolikosti pri stvaranju rekombinantnih organizama; Promjena genetske prirode osobe kori?tenjem metoda genetskog in?enjeringa; Kr?enje ljudskog prava na privatnost prilikom upotrebe novih dijagnosti?kih metoda; Dostupnost lije?enja samo bogatima u svrhu zarade; Prepreke slobodnoj razmjeni misli izme?u nau?nika u borbi za prioritete

22 slajd

1 slajd

Kao direktan rezultat nau?nog razvoja, biotehnologija se ispostavlja kao direktno jedinstvo nauke i proizvodnje, jo? jedan korak ka jedinstvu znanja i delovanja, jo? jedan korak koji ?oveka pribli?ava prevazila?enju spolja?nje i shvatanju unutra?nje svrsishodnosti.

Opis prezentacije po pojedina?nim slajdovima:

1 slajd

Opis slajda:

1 slajd

3 slajd

1 slajd

BIOTEHNOLOGIJA Biotehnologija je nauka o metodama i tehnologijama za proizvodnju razli?itih vrijednih supstanci i proizvoda kori?tenjem prirodnih biolo?kih objekata (mikroorganizmi, biljne i ?ivotinjske ?elije), ?elijskih dijelova (?elijske membrane, ribozomi, mitohondrije, hloroplasti) i procesa.

4 slajd

1 slajd

Osnovni pravac biotehnologije je proizvodnja, kori?tenjem mikroorganizama i kultiviranih eukariotskih ?elija, biolo?ki aktivnih jedinjenja (enzimi, vitamini, hormoni), lijekova (antibiotici, vakcine, serumi, visokospecifi?na antitijela itd.), kao i vrijednih jedinjenja ( aditivi za sto?nu hranu, na primjer, esencijalne aminokiseline, proteini hrane, itd.). Metode genetskog in?enjeringa omogu?ile su sintetizaciju u industrijskim koli?inama hormona kao ?to su inzulin i somatotropin (hormon rasta), koji su neophodni za lije?enje ljudskih genetskih bolesti.

5 slajd

1 slajd

Jedna od najva?nijih oblasti moderne biotehnologije je i upotreba biolo?kih metoda za suzbijanje zaga?enja ?ivotne sredine (biolo?ki tretman otpadnih voda, kontaminiranog tla, itd.).

6 slajd

1 slajd

Dakle, za ekstrakciju metala iz otpadnih voda, bakterijski sojevi sposobni akumulirati uran, bakar i kobalt mogu se ?iroko koristiti. Ostale bakterije iz rodova Rhodococcus i Nocardia uspje?no se koriste za emulzifikaciju i sorpciju naftnih ugljovodonika iz vodene sredine. Oni su u stanju da odvajaju vodenu i uljnu fazu, koncentri?u ulje i pre?i??avaju otpadnu vodu od uljnih ne?isto?a. Asimilacijom naftnih ugljikovodika takvi mikroorganizmi ih pretvaraju u proteine, vitamine B i karotene. Neki od sojeva halobakterija uspje?no se koriste za uklanjanje lo? ulja sa pje??anih pla?a. Tako?e su dobijeni genetski modifikovani sojevi koji mogu razgraditi oktan, kamfor, naftalen i ksilen i efikasno koristiti sirovu naftu. Upotreba biotehnolo?kih metoda za za?titu biljaka od ?teto?ina i bolesti je od velike va?nosti.

7 slajd

1 slajd

Ove metode se koriste za razvoj deponija otpada iz starih rudnika i lo?ih le?i?ta gdje tradicionalne metode rudarenja nisu ekonomski isplative. Biotehnologija ne rje?ava samo specifi?ne probleme nauke i proizvodnje. Ima globalniji metodolo?ki zadatak - pro?iruje i ubrzava razmjere ljudskog utjecaja na ?ivu prirodu i promovira prilago?avanje ?ivih sistema uvjetima ljudskog postojanja, odnosno noosferi. Biotehnologija, stoga, djeluje kao sna?an faktor u antropogenoj adaptivnoj evoluciji. Biotehnologija se probija u te?ku industriju, gdje se mikroorganizmi koriste za ekstrakciju, pretvaranje i preradu prirodnih resursa. Ve? u anti?ko doba, prvi metalurzi su dobivali ?eljezo iz mo?varnih ruda koje su proizvodile ?eljezne bakterije, koje su sposobne koncentrirati ?eljezo. Sada su razvijene metode za bakterijsku koncentraciju niza drugih vrijednih metala: mangana, cinka, bakra, kroma itd.

8 slajd

1 slajd

Biotehnologija, genetski i ?elijski in?enjering imaju obe?avaju?e izglede. Kako se sve vi?e novih vektora pojavljuje, osoba ?e ih koristiti da unese potrebne gene u stanice biljaka, ?ivotinja i ljudi. To ?e omogu?iti postupno rje?avanje mnogih nasljednih ljudskih bolesti, prisiliti stanice da sintetiziraju potrebne lijekove i biolo?ki aktivne spojeve, a zatim direktno proteine i esencijalne aminokiseline koje se koriste u hrani. Koriste?i metode kojima je priroda ve? savladala, biotehnolozi se nadaju da ?e fotosintezom dobiti vodonik - ekolo?ki najprihvatljivije gorivo budu?nosti, struju, i pretvoriti atmosferski du?ik u amonijak u normalnim uvjetima.

Slajd 9

1 slajd

Korijeni biotehnologije se?u u daleku pro?lost i povezuju se s pe?enjem, proizvodnjom vina i drugim metodama kuhanja koje su ?ovjeku poznate u anti?ko doba. Na primjer, takav biotehnolo?ki proces kao ?to je fermentacija uz sudjelovanje mikroorganizama bio je poznat i ?iroko kori?ten u starom Babilonu, o ?emu svjedo?i opis pripreme piva, koji je do nas do?ao u obliku bilje?ke na otkrivenoj tableti. 1981. tokom iskopavanja u Babilonu.

10 slajd

1 slajd

Biotehnologija je postala nauka zahvaljuju?i istra?ivanju i radu francuskog nau?nika, osniva?a moderne mikrobiologije i imunologije, Louisa Pasteura (1822-1895). Louis Pasteur

11 slajd

1 slajd

Tako su se novi nau?ni i tehnolo?ki pristupi preto?ili u razvoj biotehnolo?kih metoda koje omogu?avaju direktnu manipulaciju genima, stvaranje novih proizvoda, organizama i promjenu svojstava postoje?ih. Osnovni cilj kori?tenja ovih metoda je potpunije kori?tenje potencijala ?ivih organizama u interesu ljudske ekonomske aktivnosti. Sedamdesetih godina pojavila su se i aktivno razvijala tako va?na podru?ja biotehnologije kao ?to su genetski (ili genski) i stani?ni in?enjering, ?to je ozna?ilo po?etak „nove“ biotehnologije, za razliku od „stare“ biotehnologije zasnovane na tradicionalnim mikrobiolo?kim procesima. Dakle, konvencionalna proizvodnja alkohola fermentacijom je “stara” biotehnologija, ali kori?tenje genetski modificiranog kvasca u ovom procesu za pove?anje prinosa alkohola je “nova” biotehnologija.

12 slajd

1 slajd

Savremeni nau?ni i tehnolo?ki pristupi biotehnologiji omogu?avaju direktnu manipulaciju genima, stvaranje novih proizvoda, organizama i promjenu svojstava postoje?ih. Osnovni cilj kori?tenja ovih metoda je potpunije kori?tenje potencijala ?ivih organizama u interesu ljudske ekonomske aktivnosti.

Slajd 13

1 slajd

METODE BIOTEHNOLOGIJE Upotreba ?ivih organizama i biolo?kih procesa u proizvodnji Kloniranje Na?in reprodukcije organizama bez oplodnje kroz reprodukciju jedne somatske ?elije Genetski in?enjering Restrukturiranje genotipa usled ubacivanja ili isklju?ivanja odre?enih gena ?elijski in?enjering Uzgoj tkiva i ?elija vi?i organizmi In?enjering ?ivotne sredine Upotreba biofiltera Na postrojenjima za pre?i??avanje otpadnih voda Mikrobiolo?ka industrija Proizvodnja biolo?ki aktivnih supstanci In?enjerska eksimologija Upotreba enzima mikrobnog, biljnog i ?ivotinjskog porekla u biohemijskim procesima

Slajd 14

1 slajd

15 slajd

1 slajd

16 slajd

1 slajd

U dvadesetom veku do?lo je do naglog razvoja molekularne biologije i genetike koriste?i dostignu?a hemije i fizike. Najva?nija oblast istra?ivanja bila je razvoj metoda za uzgoj biljnih i ?ivotinjskih ?elija. I ako su se nedavno uzgajale samo bakterije i gljive u industrijske svrhe, sada je mogu?e ne samo uzgajati ?elije hrane za proizvodnju biomase, ve? i kontrolirati njihov razvoj, posebno u biljkama.

Slajd 17

1 slajd

GMO - genetski modificirani proizvodi su biljke ili ?ivotinje ?ije su nasljedne karakteristike promijenjene metodama genetskog in?enjeringa.

18 slajd

1 slajd

Stoga se genetski modificirani proizvodi ?esto nazivaju transgeni proizvodi ili transgeni. Rezultat je nova vrsta, ?ija je pojava u prirodi nemogu?a. Da bi se izvr?ila ova promjena, fragmenti DNK drugog organizma se dodaju u DNK jednog organizma.

Slajd 19

1 slajd

20 slajd

1 slajd

21 slajd

1 slajd

22 slajd

1 slajd

Slajd 23

1 slajd

24 slajd

1 slajd

25 slajd

1 slajd

Jedan od uzroka dijabetesa je nedostatak inzulina, hormona pankreasa, u tijelu. Injekcije inzulina izolovanog iz pankreasa svinja i goveda spa?avaju milione ?ivota, ali kod nekih pacijenata izazivaju alergijske reakcije. Optimalno rje?enje bi bilo kori?tenje humanog inzulina. Koriste?i metode genetskog in?enjeringa, inzulinski gen je uba?en u DNK Escherichia coli. Bakterija je po?ela aktivno sintetizirati inzulin. Godine 1982. ljudski inzulin je postao prvi farmaceutski lijek proizveden kori?tenjem metoda genetskog in?enjeringa. Glavni u?inak inzulina je smanjenje koncentracije glukoze u krvi. Inzulin pove?ava propusnost plazma membrana za glukozu, aktivira glikoliti?ke enzime, stimulira stvaranje glikogena iz glukoze u jetri i mi?i?ima, te poja?ava sintezu masti i proteina. Osim toga, inzulin inhibira aktivnost enzima koji razgra?uju glikogen i masti. Dakle, inzulin ima vi?estruki u?inak na metaboli?ke procese u gotovo svim tkivima.

26 slajd

1 slajd

Genetski i ?elijski in?enjering su najva?nije metode (alati) na kojima po?iva moderna biotehnologija. Metode ?elijskog in?enjeringa su usmjerene na izgradnju novih tipova ?elija. Mogu se koristiti za ponovno stvaranje odr?ive ?elije od pojedina?nih fragmenata razli?itih ?elija, za kombinovanje celih ?elija razli?itih vrsta da bi se formirala ?elija koja nosi genetski materijal i originalnih ?elija, i druge operacije.

Slajd 27

1 slajd

Genetski in?enjering je svoju najve?u primjenu na?ao u poljoprivredi i medicini. Genetski in?enjering omogu?ava dobijanje odre?enih (?eljenih) kvaliteta varijabilnih ili genetski modifikovanih organizama ili takozvanih “transgenih” biljaka i ?ivotinja. Metode genetskog in?enjeringa usmjerene su na konstruiranje novih kombinacija gena koje ne postoje u prirodi. Kao rezultat kori?tenja metoda genetskog in?enjeringa mogu?e je dobiti rekombinantne (modificirane) RNA i DNK molekule, za koje se pojedina?ni geni (kodiraju ?eljeni proizvod) izoliraju iz stanica bilo kojeg organizma. Nakon izvr?enih odre?enih manipulacija sa ovim genima, oni se unose u druge organizme (bakterije, kvasce i sisare), koji ?e, nakon ?to dobiju novi gen (geni), mo?i sintetizirati kona?ne proizvode sa svojstvima promijenjenim u smjeru koji ?eli osobu.

28 slajd

1 slajd

Va?no je napomenuti da je u tradicionalnom oplemenjivanju vrlo te?ko dobiti hibride sa ?eljenom kombinacijom korisnih osobina, jer se na potomstvo prenose vrlo veliki fragmenti genoma svakog roditelja, dok metode genetskog in?enjeringa naj?e??e omogu?avaju rade sa jednim ili vi?e gena, a njihove modifikacije ne uti?u na funkcionisanje drugih gena. Kao rezultat toga, bez gubljenja drugih korisnih svojstava biljke, mogu?e je dodati jedno ili vi?e korisnih svojstava, ?to je vrlo dragocjeno za stvaranje novih sorti i novih oblika biljaka. Postalo je mogu?e promijeniti, na primjer, otpornost biljaka na klimu i stres, ili njihovu osjetljivost na insekte ili bolesti uobi?ajene u odre?enim regijama, na su?u itd.

Slajd 29

30 slajd

1 slajd

Rad genetskog in?enjeringa u sto?arstvu ima druga?iji zadatak. Potpuno ostvariv cilj sa trenutnim nivoom tehnologije je stvaranje transgenih ?ivotinja sa specifi?nim ciljnim genom. Na primjer, gen za neki vrijedan ?ivotinjski hormon (na primjer, hormon rasta) se umjetno unosi u bakteriju, koja po?inje da ga proizvodi u velikim koli?inama. Drugi primjer: transgene koze, kao rezultat uvo?enja odgovaraju?eg gena, mogu proizvesti specifi?an protein, faktor VIII, koji sprje?ava krvarenje kod pacijenata koji boluju od hemofilije, ili enzim, trombokinazu, koji poti?e resorpciju krvnih ugru?aka u krvi. krvnih sudova, ?to je va?no za prevenciju i lije?enje tromboflebitisa kod ljudi. Transgene ?ivotinje proizvode ove proteine mnogo br?e, a sama metoda je mnogo jeftinija od tradicionalne. Brzorastu?i transgeni losos ?e zamijeniti prirodni losos

31 slajd

1 slajd

Krajem 90-ih godina XX veka. Ameri?ki nau?nici su se pribli?ili proizvodnji doma?ih ?ivotinja kloniranjem embrionalnih ?elija, iako ovaj pravac jo? uvijek zahtijeva daljnja ozbiljna istra?ivanja. Ali u ksenotransplantaciji - transplantaciji organa iz jedne vrste ?ivog organizma u drugu - postignuti su nesumnjivi rezultati. Najve?i uspjeh postignut je kori?tenjem svinja sa prenesenim ljudskim genima u svom genotipu kao donori razli?itih organa. U ovom slu?aju postoji minimalan rizik od odbacivanja organa.

32 slajd

1 slajd

Nau?nici tako?er sugeriraju da ?e prijenos gena pomo?i u smanjenju ljudskih alergija na kravlje mlijeko. Ciljane promjene u DNK krava bi tako?er trebale dovesti do smanjenja sadr?aja zasi?enih masnih kiselina i kolesterola u mlijeku, ?ine?i ga jo? zdravijim. Potencijalna opasnost od upotrebe genetski modificiranih organizama izra?ena je u dva aspekta: bezbjednosti hrane po zdravlje ljudi i posljedicama po okoli?. Stoga bi najva?niji korak u stvaranju genetski modificiranog proizvoda trebalo biti njegovo sveobuhvatno ispitivanje kako bi se izbjegla opasnost koju proizvod sadr?i. proteini koji izazivaju alergije, toksi?ne supstance ili druge - nove opasne komponente.

Slajd 33

1 slajd

Slajd 34

1 slajd

Od kamenog doba ljudi su birali biljke sa karakteristikama koje su im odgovarale i ?uvali svoje sjeme za narednu godinu. Odabirom najboljeg sjemena, prvi agronomi su izvr?ili primarnu genetsku modifikaciju biljaka i tako ih pripitomili mnogo prije nego ?to su otkriveni osnovni genetski obrasci. Stotinama godina farmeri i uzgajiva?i biljaka koristili su kri?anje, hibridizaciju i druge pristupe modificiranju genoma kako bi pove?ali prinose, pobolj?ali kvalitetu proizvoda i u?inili biljke otpornijima na insekte, patogene i ekolo?ki stres.

35 slajd

1 slajd

Kako su se saznanja o biljnoj genetici produbljivala, ljudi su po?eli provoditi ciljano ukr?tanje (ukr?tanje) biljnih sorti sa ?eljenim karakteristikama ili bez nepo?eljnih karakteristika i interspecifi?nu hibridizaciju kako bi se dobile nove sorte koje su zadr?ale najbolje kvalitete obje roditeljske linije. Danas je skoro svaki usev rezultat ukr?tanja, hibridizacije ili oboje. Na?alost, ove metode su ?esto skupe, dugotrajne, neefikasne i imaju zna?ajna prakti?na ograni?enja. Na primjer, kori?tenjem tradicionalnog kri?anja za stvaranje sorte kukuruza koja je otporna na odre?ene insekte, trebalo bi desetlje?ima, bez zajam?enih rezultata. slajd

Biotehnologija kao oblast znanja i industrijski sektor koji se dinami?no razvija osmi?ljen je da re?i mnoge klju?ne probleme na?eg vremena, a da pritom obezbedi o?uvanje ravnote?e u sistemu odnosa „?ovek – priroda – dru?tvo“, jer biolo?ke tehnologije (biotehnologije), zasnovane na o kori??enju potencijala ?ivih bi?a, po definiciji su usmjereni na prijateljstvo i harmoniju osobe sa svijetom oko sebe. Zelena biotehnologija pokriva podru?je od zna?aja za poljoprivredu. To su istra?ivanja i tehnologije usmjerene na stvaranje biotehnolo?kih metoda i preparata za suzbijanje ?teto?ina i patogena uzgojenih biljaka i doma?ih ?ivotinja, stvaranje bio?ubriva, pove?anje produktivnosti biljaka, uklju?uju?i kori?tenje metoda genetskog in?enjeringa. “Bijela” biotehnologija obuhvata industrijsku biotehnologiju, fokusiranu na proizvodnju proizvoda koje je prethodno proizvodila hemijska industrija – alkohola, vitamina, aminokiselina itd. (uzimaju?i u obzir zahtjeve o?uvanja resursa i za?tite okoli?a). Trenutno je biotehnologija podijeljena na nekoliko najzna?ajnijih segmenata: to su “bijela”, “zelena”, “crvena”, “siva” i “plava” biotehnologija.

43 slajd

1 slajd

Savremena biotehnologija je jedno od prioritetnih oblasti nacionalne ekonomije svih razvijenih zemalja. Na?in pove?anja konkurentnosti biotehnolo?kih proizvoda na prodajnim tr?i?tima jedan je od glavnih u ukupnoj strategiji razvoja biotehnologije u industrijaliziranim zemljama. Stimulativni faktor su posebno usvojeni vladini programi za ubrzanje razvoja novih oblasti biotehnologije. Plava biotehnologija je uglavnom fokusirana na efikasno kori??enje okeanskih resursa. Prije svega, to je kori?tenje morske biote za dobivanje hrane, tehni?kih, biolo?ki aktivnih i ljekovitih tvari. Siva biotehnologija razvija tehnologije i lijekove za za?titu okoli?a; to su rekultivacija tla, tretman otpadnih voda i gasovitih emisija, odlaganje industrijskog otpada i degradacija toksi?nih tvari kori?tenjem biolo?kih agenasa i biolo?kih procesa. Crvena (medicinska) biotehnologija je najzna?ajnija oblast moderne biotehnologije. Rije? je o proizvodnji dijagnostike i lijekova biotehnolo?kim metodama kori?tenjem tehnologija ?elijskog i genetskog in?enjeringa (zelenih vakcina, genske dijagnostike, monoklonskih antitijela, dizajna i proizvoda tkivnog in?enjeringa itd.).

Slajd 1

Slajd 2

Slajd 3

Slajd 4

Slajd 5

Slajd 6

Slajd 7

Slajd 8

Slajd 9

Slajd 10

Slajd 11

Slajd 12

Slajd 13

Slajd 14

Slajd 15

1 od 30

Prezentacija na temu: Biotehnologija

Slajd br

1 slajd

Slajd br

1 slajd

Biotehnologija je disciplina koja prou?ava mogu?nosti kori?tenja ?ivih organizama, njihovih sistema ili proizvoda njihove vitalne aktivnosti za rje?avanje tehnolo?kih problema, kao i mogu?nost stvaranja ?ivih organizama sa potrebnim svojstvima pomo?u genetskog in?enjeringa. Biotehnologija je disciplina koja prou?ava mogu?nosti kori?tenja ?ivih organizama, njihovih sistema ili proizvoda njihove vitalne aktivnosti za rje?avanje tehnolo?kih problema, kao i mogu?nost stvaranja ?ivih organizama sa potrebnim svojstvima pomo?u genetskog in?enjeringa. Mogu?nosti biotehnologije su neobi?no velike zbog ?injenice da su njene metode isplativije od konvencionalnih: koriste se u optimalnim uslovima (temperatura i pritisak), produktivnije su, ekolo?ki prihvatljivije i ne zahtevaju hemijske reagense koji truju okolinu, itd.

Slajd br

1 slajd

Slajd br

1 slajd

Biotehnologija se ?esto odnosi na primenu genetskog in?enjeringa u 20. i 21. veku, ali se pojam odnosi i na ?iri skup procesa za modifikaciju biolo?kih organizama kako bi se zadovoljile ljudske potrebe, po?ev?i od modifikacije biljaka i doma?ih ?ivotinja kroz ve?ta?ku selekciju i hibridizaciju. . Uz pomo? savremenih metoda, tradicionalna biotehnolo?ka proizvodnja ima mogu?nost pobolj?anja kvaliteta prehrambenih proizvoda i pove?anja produktivnosti ?ivih organizama. Biotehnologija se ?esto odnosi na primenu genetskog in?enjeringa u 20. i 21. veku, ali se pojam odnosi i na ?iri skup procesa za modifikaciju biolo?kih organizama kako bi se zadovoljile ljudske potrebe, po?ev?i od modifikacije biljaka i doma?ih ?ivotinja kroz ve?ta?ku selekciju i hibridizaciju. . Uz pomo? savremenih metoda, tradicionalna biotehnolo?ka proizvodnja ima mogu?nost pobolj?anja kvaliteta prehrambenih proizvoda i pove?anja produktivnosti ?ivih organizama.

Slajd br

1 slajd

Slajd br

1 slajd

Slajd br

1 slajd

Slajd br

1 slajd

Godine 1814. akademik K.S. Kirchhoff je otkrio fenomen biolo?ke katalize, te je poku?ao biokataliti?ki dobiti ?e?er iz dostupnih doma?ih sirovina (do sredine 19. stolje?a ?e?er se dobijao samo iz ?e?erne trske). Godine 1814. akademik K.S. Kirchhoff je otkrio fenomen biolo?ke katalize, te je poku?ao biokataliti?ki dobiti ?e?er iz dostupnih doma?ih sirovina (do sredine 19. stolje?a ?e?er se dobijao samo iz ?e?erne trske).

Slajd br

1 slajd

A 1891. godine u SAD-u japanski biohemi?ar Dz. Takamine je dobio prvi patent za upotrebu enzimskih preparata u industrijske svrhe. Nau?nik je predlo?io kori?tenje dijastaze za saharifikaciju biljnog otpada. Tako je ve? po?etkom 20. stolje?a do?lo do aktivnog razvoja fermentacijske i mikrobiolo?ke industrije. U tim istim godinama u?injeni su prvi poku?aji upotrebe enzima u tekstilnoj industriji. A 1891. godine u SAD-u japanski biohemi?ar Dz. Takamine je dobio prvi patent za upotrebu enzimskih preparata u industrijske svrhe. Nau?nik je predlo?io kori?tenje dijastaze za saharifikaciju biljnog otpada. Tako je ve? po?etkom 20. stolje?a do?lo do aktivnog razvoja fermentacijske i mikrobiolo?ke industrije. U tim istim godinama u?injeni su prvi poku?aji upotrebe enzima u tekstilnoj industriji.

Slajd br

1 slajd

U 1916-1917, ruski biohemi?ar A. M. Kolenev poku?ao je razviti metodu koja bi omogu?ila kontrolu djelovanja enzima u prirodnim sirovinama tokom proizvodnje duhana. Odre?eni doprinos razvoju prakti?ne biohemije pripada akademiku A.N. Bacha, koji je stvorio va?no primijenjeno podru?je biokemije - tehni?ku biohemiju. U 1916-1917, ruski biohemi?ar A. M. Kolenev poku?ao je razviti metodu koja bi omogu?ila kontrolu djelovanja enzima u prirodnim sirovinama tokom proizvodnje duhana. Odre?eni doprinos razvoju prakti?ne biohemije pripada akademiku A.N. Bacha, koji je stvorio va?no primijenjeno podru?je biokemije - tehni?ku biohemiju.

Slajd br

1 slajd

A.N. Bach i njegovi studenti razvili su mnoge preporuke za unapre?enje tehnologija za preradu najrazli?itijih biohemijskih sirovina, unapre?enje tehnologija za pe?enje, pivarstvo, proizvodnju vina, ?aja i duvana, kao i preporuke za pove?anje prinosa gajenih biljaka kontrolom biohemijskih procesa. koji se javljaju u njima. Sva ova istra?ivanja, kao i napredak hemijske i mikrobiolo?ke industrije i stvaranje nove industrijske biohemijske proizvodnje, postali su glavni preduvjeti za nastanak moderne biotehnologije U proizvodnom smislu, mikrobiolo?ka industrija je postala osnova biotehnologije u procesu njegovog formiranja. A.N. Bach i njegovi studenti razvili su mnoge preporuke za unapre?enje tehnologija za preradu najrazli?itijih biohemijskih sirovina, unapre?enje tehnologija za pe?enje, pivarstvo, proizvodnju vina, ?aja i duvana, kao i preporuke za pove?anje prinosa gajenih biljaka kontrolom biohemijskih procesa. koji se javljaju u njima. Sva ova istra?ivanja, kao i napredak hemijske i mikrobiolo?ke industrije i stvaranje nove industrijske biohemijske proizvodnje, postali su glavni preduvjeti za nastanak moderne biotehnologije U proizvodnom smislu, mikrobiolo?ka industrija je postala osnova biotehnologije u procesu njegovog formiranja.

Slajd br

1 slajd

Prvi antibiotik, penicilin, izolovan je 1940. Nakon penicilina, otkriveni su i drugi antibiotici (ovaj rad traje do danas). Otkri?em antibiotika odmah su se pojavili novi zadaci: uspostavljanje proizvodnje ljekovitih supstanci koje proizvode mikroorganizmi, rad na smanjenju tro?kova i pove?anju dostupnosti novih lijekova, te njihovo dobivanje u vrlo velikim koli?inama potrebnim medicini. Prvi antibiotik, penicilin, izolovan je 1940. Nakon penicilina, otkriveni su i drugi antibiotici (ovaj rad traje do danas). Otkri?em antibiotika odmah su se pojavili novi zadaci: uspostavljanje proizvodnje ljekovitih supstanci koje proizvode mikroorganizmi, rad na smanjenju tro?kova i pove?anju dostupnosti novih lijekova, te njihovo dobivanje u vrlo velikim koli?inama potrebnim medicini.

Slajd br

1 slajd

Mogu se razlikovati sljede?e glavne faze u razvoju biotehnologije: Mogu se razlikovati sljede?e glavne faze u razvoju biotehnologije: 1) Razvoj empirijske tehnologije - nesvjesno kori?tenje mikrobiolo?kih procesa (pe?enje, proizvodnja vina) od otprilike 6.000 godina. BC. 2) Nastanak fundamentalnih biolo?kih nauka u XV-XVIII vijeku. 3) Prvo uvo?enje nau?nih podataka u mikrobiolo?ku proizvodnju krajem 19. i po?etkom 20. vijeka - period revolucionarnih transformacija u mikrobiolo?koj industriji. 4) Stvaranje nau?nih i tehni?kih preduslova za nastanak moderne biotehnologije u prvoj polovini 20. veka (otkrivanje strukture proteina, upotreba virusa u prou?avanju genetike ?elijskih organizama).

Slajd br

1 slajd

5) Pojava same biotehnologije kao nove nau?ne i tehni?ke grane (sredina 20. veka), povezane sa masovnom profitabilnom proizvodnjom lekova; organizacija velike proizvodnje proteina iz ugljovodonika. 5) Pojava same biotehnologije kao nove nau?ne i tehni?ke grane (sredina 20. veka), povezane sa masovnom profitabilnom proizvodnjom lekova; organizacija velike proizvodnje proteina iz ugljovodonika. 6) Pojava najnovije biotehnologije povezane sa prakti?nom primenom genetskog i ?elijskog in?enjeringa, in?enjerske enzimologije i imunolo?ke biotehnologije. mikrobiolo?ka proizvodnja - proizvodnja vrlo visoke kulture. Njegova tehnologija je veoma slo?ena i specifi?na za servisiranje opreme zahteva savladavanje posebnih ve?tina. Trenutno se uz pomo? mikrobiolo?ke sinteze proizvode antibiotici, enzimi, aminokiseline, intermedijarni proizvodi za dalju sintezu raznih supstanci, feromoni (supstanci kojima se mo?e kontrolirati pona?anje insekata), organske kiseline, proteini hrane i drugi. Tehnologija proizvodnje ovih supstanci je dobro uspostavljena, mikrobiolo?ki je ekonomski isplativo.

Slajd br

1 slajd

Glavni pravci biotehnologije su: Glavni pravci biotehnologije su: 1) proizvodnja uz pomo? mikroorganizama i kultiviranih eukariotskih ?elija biolo?ki aktivnih jedinjenja (enzimi, vitamini, hormonski lekovi), lekova (antibiotici, vakcine, serumi, visokospecifi?na antitela). itd.), kao i proteini, aminokiseline koje se koriste kao dodaci sto?noj hrani; 2) kori??enje biolo?kih metoda za suzbijanje zaga?ivanja ?ivotne sredine (biolo?ki tretman otpadnih voda, zaga?enje zemlji?ta i dr.) i za za?titu biljaka od ?teto?ina i bolesti; 3) stvaranje novih korisnih sojeva mikroorganizama, biljnih sorti, pasmina ?ivotinja itd.