регистрация /  вход

Биотехнологии 2 (стр. 1 из 6)

Содержание.

Введение……………………………………………………………….3 стр.

1. История развития биотехнологии………………………………..4 стр.

1.1. Эмпирический период……………………………………...4 стр.

1.2. Этиологический период…………………………………….5 стр.

1.3. Биотехнический период…………………………………….6 стр.

1.4. Геннотехнический период………………………………….8 стр.

2. Основные направления развития биотехнологий………………10 стр.

2.1. Медицинские биотехнологии…………………………… ..10 стр.

2.2. Агробиотехнологии……………………………………… ..12 стр.

2.3. Экологические биотехнологии…………………………… 13 стр.

2.4. Генная инженерия…………………………………………..15 стр.

3. Рынок биотехнологий в мире……………………………………. 27 стр.

Заключение…………………………………………………………….33 стр.

Литература………………………………………………………... …..34 стр.

Введение.

Удивительными открытиями в науке и грандиозным научно-техническим прогрессом ознаменовался XX век, однако научно-технический прогресс в настоящем виде имеет негативные стороны: исчерпание ископаемых ресурсов, загрязнение окружающей среды, исчезновение многих видов растений и животных, глобальное изменение климата, появление озоновых дыр над полюсами Земли и т.д. Ясно, что такой путь ведёт в тупик. Нужно принципиальное изменение вектора развития. Биотехнология может внести решающий вклад в решение глобальных проблем человечества. В широком смысле «биотехнология» - использование живых организмов и биологических процессов, а также способов их изменения для более полного удовлетворения человеческих потребностей.
Биотехнологии основаны на последних достижениях многих отраслей современной науки: биохимии и биофизики, вирусологии, физико-химии ферментов, микробиологии, молекулярной биологии, генетической инженерии, селекционной генетики, химии антибиотиков, иммунологии и др. [1]

Сам термин «биотехнология» новый: он получил распространение в 1970-е гг., но человек имел дело с биотехнологиями и в далеком прошлом. Некоторые биотехнологические процессы, основанные на применении микроорганизмов, человек использует еще с древнейших времен: в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, различных способах переработки кож, растительных волокон и т.д. Современные биотехнологии основаны главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток, методах генной инженерии.[2]

В данном реферате мы рассмотрим историю возникновения, основные направления развития современных биотехнологий и рынок биотехнологий в современном мире.

1. История развития биотехнологии

За последние 20 лет биотехнология, благодаря своим специфичес­ким преимуществам перед другими науками, совершила решитель­ный прорыв на промышленный уровень. Этим она в немалой степени обя­зана также развитию новых методов исследований и интенсифика­ции процессов, открывших ранее неизвестные возможности в полу­чении биопрепаратов, способов выделения, идентификации и очист­ки биологически активных веществ.

Биотехнология формировалась и эволюционировала по мере фор­мирования и развития человеческого общества. Ее возникновение, становление и развитие условно можно подразделить на 4 периода.[3]

1.1. Эмпирический период или до­исторический - самый длительный, охватывающий примерно 8000 лет, из которых более 6000 лет до н.э. и около 2000 лет н.э. Древние народы того времени интуитивно использовали приемы и способы изготовления хлеба, пива и некоторых других продуктов, которые теперь мы относим к разряду биотехнологических.

Известно, что шумеры - первые жители Месопотамии (на терри­тории современного Ирака) создали цветущую в те времена цивили­зацию. Они выпекали хлеб из кислого теста, владели искусством го­товить пиво. Приобретенный опыт передавался из поколения в поко­ление, распространялся среди соседних народов (ассирийцев, вави­лонян, египтян и древние индусов). В течение нескольких тысячеле­тий известен уксус, издревле приготавливавшийся в домашних усло­виях. Первая дистилляция в виноделии осуществлена в XII в.; водку из хлебных злаков впервые получили в XVI в.; шампанское известно с XVIII в.

К эмпирическому периоду относятся получение кисломолочных продуктов, квашеной капусты, медовых алкогольных напитков, си­лосование кормов.

Таким образом, народы исстари пользовались на практике био­технологическими процессами, ничего не зная о микроорганизмах. Эмпиризм также был характерен и в практике использования полез­ных растений и животных.

В 1796 г. произошло важнейшее событие в биологии - Э. Дженнером были проведены первые в истории прививки человеку коровьей оспы.

1.2. Этиологический период в развитии биотехнологии охватывает вторую половину XIX в. и первую треть XX в. (1856 - 1933 гг.). Он связан с выдающимися исследованиями великого французского ученого Л. Пастера (1822 - 95) - основопо­ложника научной микробиологии.

Пастер установил микробную природу брожения, доказал возмож­ность жизни в бескислородных условиях, создал научные основы вакцинопрофилактики и др.

В этот же период творили его выдающиеся ученики, сотрудники и коллеги: Э. Дюкло, Э. Ру, Ш.Э. Шамберлан, И.И. Мечников; Р. Кох, Д. Листер, Г. Риккетс, Д. Ивановский и др.

В 1859г. Л. Пастер приготовил жидкую питательную среду, Р. Кох в 1881г. предложил метод культивирования бактерий на стерильных ломтиках картофеля и на агаризованных питательных средах. И, как следствие этого, удалось доказать индивидуальность микробов и получить их в чистых культурах. Более того, каждый вид мог быть размножен на питательных средах и использован в целях воспроиз­ведения соответствующих процессов (бродильных, окислительных и др.).

Среди достижений 2-й периода особо стоит отметить следующие:

1856г. - чешский монах Г. Мендель открыл законы доминирова­ния признаков и ввел понятие единицы наследственности в виде дис­кретного фактора, который передается от родителей потомкам;

1869г. - Ф. Милер выделил «нуклеин» (ДНК) из лейкоцитов;

1883г. - И. Мечников разработал теорию клеточного иммунитета;

1984г. - Ф. Леффлер изолировал и культивировал возбудителя дифтерии;

1892г. - Д.Ивановский открыл вирусы;

1893г. - В. Оствальд установил каталитическую функцию ферментов;

1902г. - Г. Хаберланд показал возможность культивирования кле­ток растений в питательных растворах;

1912г. - Ц. Нейберг раскрыл механизм процессов брожения;

-1913г. - Л. Михаэлис и М. Ментен разработали кинетику фермен­тативных реакций;

1926г. - X. Морган сформулировал хромосомную теорию наслед­ственности;

1928г. - Ф. Гриффит описал явление «трансформации» у бакте­рий;

1932г. - М. Кнолль и Э. Руска изобрели электронный микроскоп.
В этот период было начато изготовление прессованных пищевых

дрожжей, а также продуктов их метаболизма - ацетона, бутанола, лимонной и молочной кислот, во Франции приступили к созданию биоустановок для микробиологической очистки сточных вод.

Тем не менее, накопление большой массы клеток одного возраста оставалось исключительно трудоемким процессом. Вот почему тре­бовался принципиально иной подход для решения многих задач в области биотехнологии.

1.3. Биотехнический период - начался в 1933 г. и длился до 1972 г.

В 1933 г. А. Клюйвер и А.Х. Перкин опубликовали работу «Мето­ды изучения обмена веществ у плесневых грибов», в которой изло­жили основные технические приемы, а также подходы к оценке по­лучаемых результатов при глубинном культивировании грибов. Началось внедрение в биотехнологию крупномасштабного герметизи­рованного оборудования, обеспечивающего проведение процессов в стерильных условиях.

Особенно мощный толчок в развитии промышленного биотехно­логического оборудования был отмечен в период становления и раз­вития производства антибиотиков (время второй мировой войны 1939-1945 гг., когда возникла острая необходимость в противомикробных препаратах для лечения больных с инфицированными ранами).

Все прогрессивное в области биотехнологических и технических дисциплин, достигнутое к тому времени, нашло свое отражение в биотехнологии:

1936г. - были решены основные задачи по конструированию, со­зданию и внедрению в практику необходимого оборудования, в том числе главного из них - биореактора (ферментера, аппарата-культи­ватора);

1938г. - А. Тизелиус разработал теорию электрофореза;

1942г. - М. Дельбрюк и Т. Андерсон впервые увидели вирусы с помощью электронного микроскопа;

1943г. - пенициллин произведен в промышленных масштабах;

1949г. - Дж. Ледерберг открыл процесс конъюгации у Е.colly;

1950г. - Ж. Моно разработал теоретические основы непрерывно­го управляемого культивирования микробов, которые развили в сво­их исследованиях М. Стефенсон, И. Молек, М. Иерусалимский,
И. Работнова, И. Помозгова, И. Баснакьян, В. Бирюков;

1951г. - М. Тейлер разработал вакцину против желтой лихорадки;

1952г. - У. Хейс описал плазмиду как внехромосомный фактор наследственности;

1953г. - Ф. Крик и Дж. Уотсон расшифровали структуру ДНК. Это стало побудительным мотивом для разработки способов крупномас­штабного культивирования клеток различного происхождения для получения клеточных продуктов и самих клеток;

1959г.- японские ученые открыли плазмиды антибиотикоустойчивости (К-фактор) у дизентерийной бактерии;

1960г. - С. Очоа и А. Корнберг выделили белки, которые могут «сшивать» или «склеивать» нуклеотиды в полимерные цепочки, син­тезируя тем самым макромолекулы ДНК. Один из таких ферментов был выделен из кишечной палочки и назван ДНК-полимераза;

1961г. - М. Ниренберг прочитал первые три буквы генетического
кода для аминокислоты фенилаланина;

1962г. - X. Корана синтезировал химическим способом функцио­нальный ген;

1969г. - М. Беквит и С. Шапиро выделили ген 1ас-оперона у Е.colly;

1970г. - выделен фермент рестриктаза (рестриктирующая эндонуклеаза).

Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!