Презентация к уроку "Современное состояние и перспективы биотехнологии"

Современное состояние и перспективы биотехнологии

Биотехнология -
промышленное использование биологических процессов и систем на основе получения высокоэффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с заданными свойствами.

История биотехнологии
Биотехнологические процессы известны с древних времён, люди использовали их в повседневной жизни, но не понимали их сути.

Луи Пастер (1822-1895)
Огромную роль в разработке научных основ биотехнологии сыграли работы Луи Пастера.
Пастер доказывает, что спиртовое брожение сахара есть процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков, которые питаются и размножаются за счет бродящей жидкости, при этом часть сахара тратится на постройку дрожжевых клеток и образование побочных продуктов - глицерина и янтарной кислоты.
Изучение масляного брожения привело к открытию важного факта: было показано, что микробы масляного брожения могут развиваться только в отсутствие воздуха. Были установлены два типа бактерий -аэробные, требующие для своей жизни воздух, и анаэробные, развивающиеся без него. Позже Пастер опроверг теорию самозарождения микроорганизмов.

Хлебопечение
Хлебопека́рные дро́жжи (пе́карские дрожжи) — биологический разрыхлитель теста. Используются в основном в хлебопечении для приготовления теста из пшеничной муки и теста из смеси пшеничной и ржаной муки, а также, для выпечки некоторых видов кондитерских изделий.
Дрожжи представляют собой микроорганизмы из семейства сахаромицетов, основной используемый вид — Saccharomyces cerevisiae.

Виноделие
Виноде́лие — технологический процесс изготовления вина из винограда, а также из других плодов и ягод. В основе – процесс брожения, который осуществляется винными дрожжами.

Пивоварение
Пивные дрожжи являются основным компонентом рецептуры приготовления пива, который преобразует сахара сусла в спирты.

Изготовление кисломолочных продуктов
Кисломолочные продукты изготавливаются с помощью молочнокислых бактерий и дрожжей. В кефире, например, содержится более 300 различных видов микроорганизмов: от 65 до 80% лактобацилл и лактококков, остальное — дрожжи.

Роль селекции в биотехнологии
Этапы биотехнологического процесса:
Подготовка объекта
Культивирование объекта
Выделение, очистка и модификация продукта
Использование продукта.
Благодаря селекционной работе удалось в сотни раз повысить эффективность биотехнологических процессов.

Направления современной биотехнологии
Повышение эффективности растениеводства и животноводства
Медицина
Энергетика
Добыча полезных ископаемых

Повышение эффективности растениеводства и животноводства

Повышение эффективности растениеводства и животноводства

Повышение эффективности растениеводства и животноводства
Отходы + дождевые черви = биогумус (удобрение) + кормовой белок животного происхождения

Повышение эффективности растениеводства и животноводства
Кормовой белок на базе микроорганизмов: 1 т дрожжей экономит 5-7 т зерна.

Повышение эффективности растениеводства и животноводства

Медицина
Производство инсулина

Медицина

Результаты электрофореза ДНК-фрагментов, амплифицированных с помощью ПЦР. (1) Отец. (2) Ребёнок. (3) Мать. Ребёнок унаследовал некоторые особенности генетического отпечатка обоих родителей, что дало новый, уникальный отпечаток[^]

Медицина
Изготовление противовирусных препаратов

Медицина
Изготовление вакцин

Энергетика – переработка отходов промышленного производства в биогаз

Добыча полезных ископаемых
Бактерии Cupriavidus metallidurans помещают в хлористое золото, которое встречается в природе в больших объемах и представляет собой ядовитую жидкость. Бактерии расщепляют токсины и переваривают их, в результате чего от химической реакции остается твердое золото.

Вопросы
Что такое биотехнология?
Кто первым объяснил принцип биотехнологических процессов?
В каких областях человеческой деятельности применяется биотехнология?
Как с помощью биотехнологии повышается продуктивность растениеводства и животноводства?
Расскажите о применении биотехнологии в медицине.
Как с помощью живых организмов получать электроэнергию и полезные ископаемые?