96. Иммобилизованные клетки в биотехнологии:

Иммобилизация-это ограничение подвижности молекул ферментов,их конформационных перестроек-основана на физико-химических принципах,позволяющих закрепить структуру фермента таким образом,чтобы активный центр его молекулы сохранял свою работаспособность в течении длительного времени,не подвергаясь структурным изменениям.

Если иммобилизованы клетки:

1)не надо выделять фермент;

2)не каждый субстрат проникает в клетку;

3 )Возможно загрязнение продукта необходимо очистка;

4)в клетке выше ферментативная активность;

Способы иммобилизации:механическая,физическая,химическая;

Иммобилизация клеток и ферментов на различных носителях.Требования к ним:

1)должны обеспечить высокую активность и стабильность;

2)высокуое качество продукта;

3)иметь низкую стоимость;

4)сохранять все свойства в течении длительного времени;

5)обусловливать высокую степень автоматизации самой иммобилизации и выделении продукта;

6)позволяет использовать реакторы различного типа;

Способы иммобилизации:

1)адсорбция или химическое связывание;

2)включение в полимерную структуру;

3)инкапсулирование(в мемранные капсулы)

4) использование волокон;

5)использование поперечных сшивок;

Носители:

Адсорбция:силикогель,глина,песок,керамика,гидроксиды железа и титана,целлюлоза,хитин,полистиролы.Главная роль при адсорбции-ионные и электростатические взаимодействия.Недостаток:незначительная прочность связывания,ограничивает количество биомассы,которую можно поместить на данную поверхность.Для избежания этого используют крупнопористые носители.Поры должны превышать размеры микроорганизмов в несколько раз.

Включение в полимерную структуру:альгинаты,коллагены,целлюлоза,хитин,полиакриламидные гели.

Инкапсулирование(мембранные капсулы):полиуретан,полиэфиры,липиды,липосомы.

Всё что выше-искууственная иммобилизация.

Естественная-это на частицах песка,ила.

97. Генетическая инженерия и биотехнология.

Генетическая инженерия – новый раздел экспериментальной молекулярной биологии. Суть современной стратегии:1)в небольшую молекулу ДНК ,способную реплицироваться автономно от хромосомы(плазмиду или вирусную ДНК),фементативно встраивают фрагменты молекул ДНК любого изучаемого микроорганизма или искусственно синтезированные сегменты ДНК; 2)образующиеся при этом молекулы ,вводят в чувствительные про-иил эукариотические клетки, где они реплицируются, размножая в своем составе ратворённые фрагменты ДНК;3)определёнными методами отбирают клоны клеток или вирусов ,содержащих индивидуальные типы молекул гибридных ДНК;4)выявленные гибриды ДНК подвергают разностороннему структурно-функциональному изучению, ообую роль при этом играют высокоэффективные методы расшифровки нуклеотидной последовательности фрагментов ДНК. Генетическая инженерия позволяет вводить в различные типы клеток чужеродную ДНК и и исследовать её функционирование в гетерологичном окружении. Это дало возможность выявлять общебиологические закономерности организации и выражения генетической информации в различных организмах. ГИ позволяет создавать новые микробные продуценты биологически активных веществ, а также животных и растений , несущих функционально активные чужеродные гены. Позволяет искусственно создавать гены, кодирующие химерные полипептиды ,обладающие свойством 2 и более белков. Биотехнология – это «все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов производятся те или иные продукты». Промышленного производства товаров и услуг при участии живых организмов, биологических систем и процессов. Понятие биотехнология может быть представлено многими определениями:1)использование биологических объектов, систем или процессов для производства необходимых продуктов или для нужд сервисной индустрии;2)комплексное применение биохимических, микробиологических и инженерных знаний с целью промышленного использования потенциальных возможностей микроорганизмов, культур клеток и отдельных их компонентов или систем;3)технологическое использование биологических явлений для воспроизводства и получения (изготовления) различных типов полезных продуктов;4)приложение научных и инженерных принципов для обработки материалов биологическими агентами с целью получения необходимых продуктов или создания сервисных технологий. Биотехнологические направления имеют своей целью создание и практическое внедрение (т. е. практическое использование):1)новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов, используемых в здравоохранении для диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний;2)биологических средств защиты сельскохозяйственных растений от возбудителей заболеваний и вредителей, бактериальных удобрений и регуляторов роста растений и животных; новых сортов растений, устойчивых к разного рода неблагоприятным воздействиям (факторам внешней среды); новых пород животных с полезными свойствами (трансгенные животные);3)ценных кормовых добавок для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных (кормового белка, аминокислот, витаминов, ферментов, способствующих повышению усвояемости кормов, и т. п.);4)новых биоинженерных методов для получения высокоэффективных препаратов различного назначения, используемых в сельском хозяйстве и ветеринарии;5)новых технологий создания и получения хозяйственно ценных продуктов для пищевой, химической и микробиологической промышленности;6)эффективных технологий переработки сельскохозяйственных, промышленных и бытовых отходов для получения продуктов, которые могут использоваться в других отраслях хозяйственной деятельности человека (например, биогаза, удобрений, топлива для автомобилей и т. п.).