1. Біологічні системи біотехнології

2. Принципи біотехнології

3. Компоненти біотехнологічної системи

4. Об’єкти біотехнології

5. Методи, що застосовуються у біотехнології

6. Сировинна база біотехнології

7. Продукти біотехнологічного процесу

ЗМІСТ ЛЕКЦІЇ

1. БІОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ БІОТЕХНОЛОГІЇ

Знання та технічні можливості дозволяють синтезувати практично усі відомі нам речовини, проте штучно синтезовані речовини та сполуки мають ряд недоліків:

· Великі капіталовкладення для їх отримання

· Велика вартість продукту

· Погана засвоюваність організмом людини чи тварини .

Жива клітина характеризується унікальною організаційною структурою, скорегованістю процесів, точністю результатів, економічністю та раціональністю, чим перевершує будь-який завод. Тому біотехнологія використовує мікроорганізми, які у процесі життєдіяльності виробляють природнім шляхом необхідні нам речовини – вітаміни, ферменти, амінокислоти, органічні кислоти, спирти, антибіотики.

Мікроорганізми використовують речовини навколишнього середовища, ростуть, розмножуються, виділяють рідкі та газоподібні продукти метаболізму, заради яких проводять процес культивування. Тому мікроорганізми можна розглядати як центральний елемент біотехнологічної системи, якій визначає ефективність її функціонування .

Система (від грец. « systema ” - ціле, складене з частин) - багато елементів, які пов’язані між собою і утворюють ціле.

Біологічна система характеризується :

• Наявністю гетерогенних відкритих систем.

• Поділом біосистеми на підсистеми (структурні елементи), які пов’язані між собою і мають складну організацію.

• Самоуправлінням,саморегулюванням.

• Самовідтворенням.

Будь яка біологічна система складається з трьох взаємопов’язаних елементів:

1. Система генетичного та фізіологічного управління

2. Метаболічна система

3. Система передачі сигналів управління на ефектори.

повернутися до змісту

2. ПРИНЦИПИ БІОТЕХНОЛОГІЇ 

Біотехнологічний процес складається з трьох етапів:

1. Отримання сировини та її обробка для використання поживних речовин мікроорганізмами-мішенями.

2. Ферментація та біотрансформація: ріст мікроорганізмів з утворенням необхідного метаболіту

3. Кінцева обробка: очищення необхідної речовини від культурального середовища.

Біотехнологічний процес отримання продукту має відповідати основним принципам:

Принцип економічної обгрунтованності.

Принцип доцільності рівня технологічних розробок .

Принцип наукової обгрунтованності біотехнологічного процесу .

Принцип здешевлення виробництва .

повернутися до змісту

3. КОМПОНЕНТИ БІОТЕХНОЛОГІЧНОЇ СИСТЕМИ

Біотехнологічна система це єдина система, яка складається з послідовних стадій та операцій, кількість та особливості яких залежать від виду продукту та його товарної форми.

Біотехнологічна система включає основні компоненти:

• Біологічний об’єкт (Біотехнологічний агент)

• Субстрат та його фізико-хімічні характеристики

• Обладнання та прилади контролю та управління

• Технологічний режим

• Кінцевий продукт

4. ОБ’ЄКТИ БІОТЕХНОЛОГІЇ :

• віруси

• мікроорганізми

• клітини та тканини рослин, тварин та людини

• речовини біологічного походження (ферменти, нуклеїнові кислоти)

• молекули

• генетично модифіковані організми

Джерело біологічних об’єктів для біотехнології .

• Племінні заводи тварин донорів

• Сертифіковані віварії лабораторних тварин

• Спеціалізовані банки колекцій мікроорганізмів

• Кріобанки клітин тварин та рослин

• Конструювання штучних клітин, трансгенних тварин та рослин (отримання штучної клітинної мембрани з певною проникністю та поверхневими властивостями; клітини-продуценти інтерферонів, моноклональних антитіл).

Перспективні біологічні об’єкти :

· Трансгенні організми, отримані методами генетичної інженерії

· Культури клітин тварин і рослин

· Термофільні мікроорганізми та ферменти

Анаеробні мікроорганізми

· Асоціації для перетворення складних субстратів

· Імобілізовані біологічні об’єкти

повернутися до змісту