Подробное решение параграф §71 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. Углубленный уровень 2017
Ст. 374
Вспомните, какие организмы и биохимические процессы человек использует для получения продуктов питания, промышленного сырья и производства лекарственных препаратов.
Микроорганизмы.
Ст. 377
Вопросы и задания
1. Когда появилась биотехнология? Объясните, что понимают под термином «биотехнология». Какие процессы являются биотехнологическими?
Начало разработки научных основ биотехнологии связано с именем французского учёного Луи Пастера, который в середине XIX в. исследовал свойства микроорганизмов.
Биотехнология – это прикладная наука, использующая биологические системы и процессы в различных областях сельского хозяйства, промышленности и медицины.
2. Назовите основные направления современной биотехнологии. Какие научные методы лежат в их основе? Приведите примеры использования этих методов.
Основные направления биотехнологии:
• производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений и лекарственных препаратов (ферментов, витаминов, гормонов, антибиотиков, иммуноглобулинов и др.);
• производство пищевых продуктов и кормов для животных;
• создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений и пород животных;
• разработка и использование биологических методов защиты растений от вредителей и болезней;
• создание и использование биотехнологических методов защиты окружающей среды и т. д.
Основой современной биотехнологии является генетическая и клеточная инженерия в сочетании с широким набором методов биохимии.
3. С какой целью в инженерной энзимологии получают иммобилизованные ферменты? В чём их преимущество перед природными ферментами?
Основные преимущества использования иммобилизованных ферментов перед природными заключаются в следующем:
1) иммобилизованные ферменты легко отделимы от реакционной среды, что даёт возможность использовать их повторно, а также получать чистый (без примесей) продукт ферментативной реакции;
2) ферментативный процесс с использованием иммобилизованных ферментов можно проводить непрерывно, регулируя скорость катализируемой реакции и выход конечного продукта;
3) иммобилизованные ферменты можно модифицировать, целенаправленно изменяя их свойства, например специфичность действия;
4) можно регулировать каталитическую активность иммобилизованных ферментов путём изменения свойств носителя.
4. Какие вещества применяют в качестве носителей для ферментов? В каких отраслях промышленности используют иммобилизованные ферменты? Какие продукты получают с помощью иммобилизованных ферментов?
Наиболее часто для иммобилизации ферментов применяют такие природные полимеры, как целлюлоза, декстран и агар.
В биотехнологии используются и синтетические полимерные носители, например полученные на основе стирола, акриловой кислоты, поливинилового спирта. В качестве неорганических носителей для иммобилизации ферментов применяют материалы из стекла, глины, керамики, силикагеля.
Сочетание уникальных каталитических свойств ферментов с преимуществами их иммобилизации позволило создать в биотехнологии новые промышленные процессы. Большинство из них применяют в пищевой промышленности – например, при производстве глюкозофруктозных сиропов, получении диетического безлактозного молока, сахаров из молочной сыворотки, аспарагиновой, уксусной, яблочной кислот и др.