Сабаққа әдістемелік нұсқау 7М05123 «Биотехнология»
жүктеу/скачать 0.76 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Биотехнология объектілері
- Пәнді оқытудың мақсаты
| Практикалық сабақ №1
Пәнді оқытудың мақсаты мен міндеті, осы пәнді оқыту объектісі мен әдісі туралы мәлімет Жоспар: 1.Биотехнология объектілері 2.Пәнді оқытудың мақсаты 3.Пәнді оқыту әдістері Биотехнология – бұл Ұлттық экономика үшін және адам қызметінің әртүрлі салалары үшін құнды өнімдерді мақсатты түрде алу, оның барысында микроорганизмдердің, оқшауланған жасушалардың немесе олардың компоненттерінің биохимиялық белсенділігі қолданылады. Көбінесе Биотехнология өсімдік шаруашылығымен немесе мал шаруашылығымен шатастырылады. Мысалы, бидайды судан және тыңайтқыштан алу, бір қарағанда, биотехнология. Алайда, бұл жерде оқшауланбаған жасушалардың биохимиялық белсенділігі қолданылады, бірақ бүкіл өсімдік, жоғары, көп жасушалы организмдерге жататын макроорганизм. Бұл-биотехнология емес, Өсімдік шаруашылығы. Сол сияқты, женьшень тамырынан дәрі алу биотехнология емес. Бірақ бұл тамырдан жеке жасушалар алынып, оларды көп жасушалы өсімдік тінінен ферменттер арқылы бөліп, ашытқы сияқты арнайы қоректік ерітіндіде осы жеке, оқшауланған жасушалар өсіріліп, оқшауланған женьшень жасушаларының биомассасын алады, олардан инфузия арқылы алуға болады. Бүкіл тамырдан құнды дәрі - дәрмек-бұл биотехнология. Биотехнология объектілері Биотехнология объектілері: микроорганизмдер (вирустар, бактериялар, саңырауқұлақтар), жасушалар, тіндер (жануарлар, өсімдіктер, адамдар), жасушалық метаболиттер болып табылатын биологиялық текті заттар (ферменттер, нуклеин қышқылдары, глюкоза) болуы мүмкін. Пәнді оқытудың мақсаты – биологиялық объектілерден өнімдерді алу немесе оларды қолдану, сондай-ақ табиғатта кездеспейтін биоэффектілерді жаңғырту болып табылады. Биологиялық объектілер ретінде көбінесе бір клеткалы микроорганизмдер, жануарлар мен өсімдік жасушалары, сондай-ақ жануарлар, адамдар немесе өсімдіктер ағзалары қолданылады. Бұл объектілерді таңдау келесі себептерге байланысты: 1) жасушалар өмір сүру процесінде әртүрлі құнды өнімдерді шығаратын "биофабрика" болып табылады: ақуыздар, майлар, көмірсулар, дәрумендер, амин қышқылдары, антибиотиктер, гормондар, антиденелер, антигендер, ферменттер, спирттер және т.б. адам өміріне өте қажет көптеген өнімдер әлі де "Технологиялық емес" тәсілдермен қол жетімді емес. 2) жасушалар өте тез көбейеді. Сонымен, бактериалды жасуша әр 20-60 минут сайын бөлінеді, ашытқы-1,5-2 сағаттан кейін, жануар-24 сағаттан кейін, бұл - салыстырмалы түрде қысқа уақыт ішінде микробтардың, жануарлардың немесе өсімдік жасушаларының биомассасының үлкен мөлшерін өнеркәсіптік масштабта салыстырмалы түрде арзан және тапшы қоректік ортада жасанды түрде көбейтеді. 3) ақуыздар, антибиотиктер, антигендер, антиденелер және т.б. сияқты күрделі заттардың биосинтезі химиялық синтездің басқа түрлеріне қарағанда едәуір үнемді және технологиялық тұрғыдан қол жетімді. Сонымен қатар, биосинтезге арналған шикізат, әдетте, синтездің басқа түрлеріне қарағанда қарапайым, арзан және қол жетімді. Ол үшін ауылшаруашылық қалдықтары, балық өнімдері, тамақ өнеркәсібі, өсімдік шикізаты, мысалы, балық ұны, патока, ашытқы, ағаш және т. б. қолданылады. 4) биотехнологиялық процесті өнеркәсіптік ауқымда жүргізу мүмкіндігі, яғни тиісті технологиялық жабдықтың болуы, шикізаттың қолжетімділігі, қайта өңдеу технологиясы және т. б. Биотехнологиялық процестер келесі бір клеткалы өнімдерді пайдаланады: а) мақсатты өнім көзі ретінде жасушалардың өздері; б) өсіру процесінде жасушалар синтездейтін үлкен молекулалар: ферменттер, токсиндер, антигендер, антиденелер, пептидогликандар және т. б.; в)бастапқы метаболиттер-төмен молекулалы заттар (мол. салмағы 1500 Иә-ден аз), жасушалардың өсуіне қажетті (аминқышқылдары, дәрумендер, нуклеотидтер, органикалық қышқылдар және т. б.); г) қайталама метаболиттер (идиолиттер) - жасушалардың өсуі үшін талап етілмейтін төмен молекулалы және макромолекулалы қосылыстар: антибиотиктер, алкалоидтар, токсиндер, гормондар және т. б. Биотехнология бұл жасуша өндірісін шикізат ретінде пайдаланады, ол технологиялық өңдеу нәтижесінде түпкілікті, қолдануға жарамды өнімге айналады. Микроорганизмдер, жануарлар мен өсімдік жасушаларынан басқа биотехнология биологиялық объект ретінде адам мен жануарлардың мүшелері мен тіндерін, өсімдіктерді, жануарлар мен адам ағзаларын пайдаланады. Мысалы, инсулин алу үшін қолданылады- ірі қара мен шошқаның асқазан безі, өсу гормоны — адам мәйіттерінің гипофизі; иммуноглобулиндер алу үшін жылқылар мен басқа жануарлардың денесі, донор қанының препараттары және т. б. қолданылады. Пәнді оқыту барысында жоғарыда аталған биологиялық нысандарды қолдана отырып, медицинада, ветеринарияда, ауыл шаруашылығында, тамақ және химия өнеркәсібінде, халық шаруашылығының басқа салаларында қолданылатын өнімдердің үлкен ассортиментін алады. Оларға, мысалы, антибиотиктер, дәрумендер, ферменттер, вакциналар, гормондар, амин қышқылдары, нуклеотидтер, комплемент және қан препараттары, иммуномодуляторлар, антиденелер, диагностикалық препараттар, жүрек-тамыр, ісікке қарсы және басқа да көптеген фармацевтикалық препараттар сияқты қазіргі заманғы адамның өмір сүруі мүмкін емес өнімдер жатады; тамақ және жемшөп ақуыздары, биологиялық өсімдік қорғау құралдары, Инсектицидтер, қант, спирттер, липидтер, ашытқы, қышқылдар, бутанол, ацетон және басқалар. Сонымен қатар, биотехнология қоршаған ортаны жақсартуда — экологияда үлкен рөл атқарады, өйткені биотехнологиялық процестердің көмегімен топырақты, су қоймаларын, ауа ортасын ластаушы заттардан биоконверсия және биодеградация арқылы тазартады. Алайда, биотехнология тек жоғарыда аталған өнімдерді алумен шектелмейді. Ол трансгенді жануарлар мен өсімдіктерді құру, яғни жануарлар мен өсімдіктердің жаңа, бұрын белгісіз тұқымдарын құру, сондай-ақ жануарларды клондау жолында маңызды, ауқымды және революциялық мәселелерді шешеді. Биотехнологияның жаңа бөлімі - генетикалық және белоктық инженерия-бірегей биотехнологиялық әсерлерді алуға, туа біткен ауруларды диагностикалау, алдын алу және емдеу тәсілдерін ашуға, адам, жануарлар және өсімдіктер геномының қасиеттеріне әсер етуге мүмкіндік береді. Биотехнологияның перспективалық бағыттарының бірі биологиялық белсенді заттарды анықтау, индикациялау және сәйкестендіру үшін биосенсорларды әзірлеу болып табылады. Макромолекула. Биосенсорлардың жұмыс принципі анықталатын жасушалар мен молекулалардың биореагенттермен өзара әрекеттесуі нәтижесінде пайда болатын физикалық, химиялық немесе биологиялық әсерлерді датчиктер мен детекторлар арқылы тіркеуге негізделген. Мысалы, антиген-антидене реакциясын физикалық, биологиялық және химиялық әсерлері бойынша, қандағы қантты — оның ферментпен ("ферменттік электродпен") бөлінуі нәтижесінде түзілетін С02 бойынша анықтауға болады. Демек, биотехнология тиімді диагностикалық, профилактикалық және емдік медициналық және ветеринариялық препараттарды жасауға, азық — түлік бағдарламасын шешуге (өнімділікті, мал шаруашылығының өнімділігін арттыру, тамақ өнімдерінің-сүт, кондитерлік, нан-тоқаш, ет және балық өнімдерінің сапасын жақсарту), жеңіл, химия және өнеркәсіптің басқа да салаларында, сондай-ақ қоршаған ортаны сауықтыруда көптеген технологиялық процестерді қамтамасыз етуге айтарлықтай үлес қосуға арналған. Қазіргі уақытта биотехнологияда 4 басым бағыт бар: А) медициналық-фармацевтикалық; Б) азық-түлік; в) ауыл шаруашылығы; г) экологиялық. Әдебиетте Биотехнология пәнінің қолайлы анықтамасы жоқ, тіпті биотехнология дегеніміз не-ғылым немесе өндіріс? Кейбір авторлар биотехнологияны таза өнеркәсіп саласы деп түсінеді, басқалары оны генетикалық инженерияға дейін төмендетеді, ал басқалары биотехнологияны белгілі бір заттарды алу үшін бактериялар, ашытқылар, жануарлар мен өсімдіктер жасушаларының дақылдарын пайдалану процесіне дейін төмендетеді. Н. п. Блинов биотехнологияны техника мен өнеркәсіптік өндірісте биологиялық процестерді пайдалану туралы ғылым ретінде анықтайды. жүктеу/скачать 0.76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|