Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigationJump to search
Биотехнология (bios - тіршілік; thechne-өнер, шеберлік;logos-ғылым) - адамның қатысуымен тірі ағзаларда биологиялық процестерді жүргізу барысында жаңа өнім алу; экономикалық құнды заттарды алу үшін ген және жасуша деңгейінде өзгертілген биологиялық объектілерді құрастыру технологиялары мен пайдалану жөніндегі ғылым және өндіріс саласы.
Биотехнологияның негізгі объектісі - тірі жасушалар, атап айтқанда жануар, өсімдік текті жасушалар және микробтар немесе олардың биологиялық белсенді метаболиттері.
A.
Алғашқы биотехнология.
Мазмұны
1 Биотехнология тарихы
2 Биотехнология салалары
2.1 Ауыл шаруашылық биотехнология
3 Дереккөздер
Биотехнология тарихы
Алғаш рет «биотехнология» термині 1917 жылы Карл Эреки шошқаларды қант қызылшасымен қоректендіру кезінде олардың өнімдерінің жоғарылауы жасалған жұмыстарының нәтижесінде берілген.
Биотехнологияның пайда болуы мен даму тарихында ғылыми пән ретінде голланд ғалымы Е.Хаувинк 5 кезеңді ажыратты.
Пастер ғасырына дейінгі кезең (1865 жылы). Сыра, шарап, нан өнімдері және сыра ашытқыларын,
ірімшік алғандағы спирттік және сүт қышқылды ашытуды қолдану. Сірке қышқылын және ферментативті өнімдерді алу.
Пастер ғасырлық кезеңі (1866-1940 жж) - этанол, бутанол, ацетон, глицерин, органикалық қышқылдарды, вакциналарды өндіру. Канализациялық суды аэробты тазалау. Көмірсулардан азықтық ашытқыларды өндіру.
Антибиотиктер кезеңі (1940-1960жж) - тереңдетілген ферментация жолымен пенициллин және басқа антибиотиктерді алу. Өсімдік жасушаларын дақылдау және вирустық вакциналарды алу. Стероидтардың микробиологиялық биотрансформациясы.
Меңгерілетін биосинтез кезеңі (1961-1975) - микробты мутанттар көмегімен амин қышқылдарын өндіру. Тазартылған ферменттік препараттар алу. Иммобилизацияланған ферменттерді және жасушаларды өндірістік қолдану. Канализациялық суларды анаэробты тазалау және биогаз алу. Бактериалды полисахаридтерді өндіру.
Жаңа биотехнология кезеңі (1973 жылдан бастап) - биосинтез агенттерін алу мақсатында жасушалық және генетикалық инженерияны қолдану. Моноклоналды антиденелерді өндіретін будандарды, протопласттарды және меристемді дақылдарды будандастырып алу. Эмбриондарды трансплантациялау.
Биотехнология салалары
Биотехнология ғылыми пән және өндірістік технология есебінде тірі жасушаның биоөндіргіштік белсенділігін зерттеуге, сапалы өндірушілік қабілеті бар және әртүрлі салаларда: ауыл шаруашылығында; фармацевтикада; тағам өнеркәсібінде; биоэнергетикада; қоршаған орта ремедиациясында; биоэлектроникада; тағы басқаларда қолданылады.
Ауыл шаруашылық биотехнология
Ауыл шаруашылық және тұрмыстағы қалдықтар, автомобильдерден шығатын улы заттар, өндірістен және ірі қалалардан бөлінетін лас суларды тазартуда микробиологиялық биотехниканың маңызы зор. Арам шөптерге, түрлі зиянды жәндіктерге қарсы күресуде қолданылатын пестицидтердің адам үшін зиянды екені белгілі. Сондықтан пестицидтердің орнына экологиялық жағынан тиімді препараттар (энтобактерин, дендробациллин, битотоксибациллин, гомелиндер, т.б.) Биотехнология тәсілімен алынады. Топырақтың құнарлылығын арттыруда да биотехнологияның маңызы зор. Мысалы, ауа азотын пайдаланып, онымен қоректенетін микроорганизмдердің (азотобактер, т.б.) көмегімен бактериялы тыңайтқыштар (нитрагин, т.б.) дайындалады. Мал шаруашылығында, азықтық жемшөпке құнарлығын арттыру үшін ферменттер (аминосубтилин, протосубтилин, т.б.) қосады, соның нәтижесінде жемшөп құрамындағы күрделі қосылыстар (лигнин, целлюлоза, т.б.) жақсы ыдырайды.[1]
Дереккөздер
Әлмағамбетов К.Х. Биотехнология негіздері. Астана, 2006. 213 б.
Заттардың осы көмірсутектер тобына жатуы олардың құрылысына қараи сипатталады. Алдымен өте қарапайым көмірсутек метанның құрылысын қарастырайық . Метан СН4-түссіз және иіссіз,ауадан екі есе дерлік жеңіл газ.Ол табиғатта өсімдік және жануарлар ағзалары қалдығының ауасыз жерде ыдырауы нәтежиесінде түзіледі.Сондықтан ол батпақты суларда,тас көмір шахталарында кездеседі.Қазір отын ретінде тұрмыста және өндірісте пайдаланатын табиғи газ құрамында метан едәуір мөлшерде ковалентті сипатта болады. Органикалық химияда молекулалардың кеңістік құрылысы жөніндегі ілімнің дамуы нәтежесінде метан молекуласының шынында біз қағаз бетінде беинелейтініміздей жалпақ емес,тетраедр пішінді екені анықталады Метан молекуласының неге тетраедр екенін қарастырайық.Сірә,біз көміртегі атомның құрылысына сүйенуіміз керек шығар.Бірақ мұнда біз қайшылыққа кездесеміз.Көміртегі атомының төрт валенттік электроны бар,олардың екеуі жұптасқан s-электроны,олар сутегі атомдарымен химиялық байланыс түзе алмайды.Химиялық баиланыс тек жұптаспаған екі р-электрон есебінен болады.Ал ондай жағдаида метанның формуласы СН4 емес,СН2 болуы керек,ол шындыққа саи келмейді.Химиялық байланыстарды төмендегідей түсіндіру нәтижесінде мұндай қайшылықтар жойылады. Көміртегі атомы сутегінің атомдарымен өзара әрекеттескен кезде оның сыртқы қабатының s-электрондары ажырап,олардың біреуі үшінші р-электронның бос орнын алады және өзінің қозғалысы кезінде көлемдік сегіздік түрінде бұлт түзіп,ол басқа екі р-электрон бұлтына перпендикуляр болады.Бұл кезде атом қозған күйі деп аталатын жағдайға ауысады.Енді төрт валенттік электронның барлығы да жұптаспаған күйде қалып,химиялық төрт байланыс жасайды.Бірақ жаңа қайшылықтар пайда болады.3р-электрон сутегі атомдарымен өзара перпендикуляр бағытта,яғни 90(градус)бұрыш жасап,химиялық үш байланыс жасауға тиісті,ал онда сутегінің төртінші атомы еркін бағытта қосылыса алар еді,өиткені s-электронның бұлты сфералық пішінді және бұл баиланыстардың,сірә, қасиеттері өзгеше болар еді.Сол кезде метан малекуласындағы С-Н баиланысының барлығы бірдеи екені белгілі және109◦28 бұрыш жасап орналасқан.Бұл қайшылықты шешуге электрондар гибриттенуі жөніндегі түсінік жәрдемдеседі. Химиялық байланыстар түзілу процесі кезінде көміртегі атомының барлық валенттік электрондарының (бір s-және үш p-электрондарының) бұлты теңесіп,бірдей болады.Бұл кезде олардың бәрі тетраедрдың төбесіне қарай бағыттала созылған,семметриясыз көлемдік сегіздік пішінді болады (электрон тығыздығының таралуы ядроның бір жағында екінші жағына қарағанда электрондар көбірек болатынын көрсетеді). Гибридті электрон бұлттарының осьтері аралығындағы бұрыш 109◦28 -ке тең болып шығады да бұл олардың аттас зарядтылар тәрізді бірінен-бірінің барынша алшақтауына мүмкүндік береді.Тетраедрдың төбесіне қараи созылған мұндаи бұлттар сутегі атомдарының бұлттарымен едәуір қаптасып жатады.Соның нәтижесінде энергия көп бөлініп,қасиеттері бірдей,берік химиялық байланыстар түзеді. Гибридтену электрон бұлтының әр түрлі санына тарала алады.Көміртегінің атомы сутегінің төрт атомымен ковалентті байланыс түзген осы жағдаида гибридтенуге,қозған атомдағы сыртқы,барлық төрт электронның –бір s-электронның және үш р-электронның бұлттары қатысады.Гибриттенудің мұндаи түрі sp3 гибриттену деп аталады(эс-пи-үш деп оқылады). Сөйтіп,метан молекуласының тетраедрлік пішіні химиялық қосылыстағы көміртегі атомының гибриттік төрт электрон бұлтының тетраедрлік бағытына байланысты болады. Электрондар ковалентті байланыс түзген кезде екі ядроны да қамтитын және байланысатын атомдардың бәріне ортақ бұлт түзетіндіктен,метан малекуласының электрондық құрылысын беруге болады. Алмаздың құрылысын еске түсірейік.Мұнда көміртегі атомдарының әрқайсысы көміртегінің басқа төрт атомымен ковалентті түрде мықты байланысқан,ол байланыстар тетраедрдың ортасынан төбесіне қарай бағытталған.Енді біз алмаздың құрылысын атомдардың валентті электрон бұлттарының sp3 –гибридтенуі арқылы түсіндіре аламыз. Органикалық заттарды оқыған кезде біз молекулалар моделін жиі-жиі пайдаланамыз.Элементтер атомдарын бейнелеуші модельдің детальдары белгілі масштабта жасалады,сондықтан модель атомдардың үлкен-кішілігін және молекуласының сыртқы тетраедрлік пішінін шамамен дұрыс береді.Онда атомдарды бейнелейтін детальдар бірінен-бірі едәуір қашықта,стержень арқылы байланысқан,ал стерженьдер валенттік байланыстарды бейнелейді.Мұндай модель қайсы атомның қайсысымен байланысқаны жөнінде айқын түсінік береді,бірақ ол малекуланың үлкен-кіші шамамен және сыртқы пішінін көрсетпейді.
иотехнология
Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigationJump to search
Биотехнология (bios - тіршілік; thechne-өнер, шеберлік;logos-ғылым) - адамның қатысуымен тірі ағзаларда биологиялық процестерді жүргізу барысында жаңа өнім алу; экономикалық құнды заттарды алу үшін ген және жасуша деңгейінде өзгертілген биологиялық объектілерді құрастыру технологиялары мен пайдалану жөніндегі ғылым және өндіріс саласы.
Биотехнологияның негізгі объектісі - тірі жасушалар, атап айтқанда жануар, өсімдік текті жасушалар және микробтар немесе олардың биологиялық белсенді метаболиттері.
A.
Алғашқы биотехнология.
Мазмұны
1 Биотехнология тарихы
2 Биотехнология салалары
2.1 Ауыл шаруашылық биотехнология
3 Дереккөздер
Биотехнология тарихы
Алғаш рет «биотехнология» термині 1917 жылы Карл Эреки шошқаларды қант қызылшасымен қоректендіру кезінде олардың өнімдерінің жоғарылауы жасалған жұмыстарының нәтижесінде берілген.
Биотехнологияның пайда болуы мен даму тарихында ғылыми пән ретінде голланд ғалымы Е.Хаувинк 5 кезеңді ажыратты.
Пастер ғасырына дейінгі кезең (1865 жылы). Сыра, шарап, нан өнімдері және сыра ашытқыларын,
ірімшік алғандағы спирттік және сүт қышқылды ашытуды қолдану. Сірке қышқылын және ферментативті өнімдерді алу.
Пастер ғасырлық кезеңі (1866-1940 жж) - этанол, бутанол, ацетон, глицерин, органикалық қышқылдарды, вакциналарды өндіру. Канализациялық суды аэробты тазалау. Көмірсулардан азықтық ашытқыларды өндіру.
Антибиотиктер кезеңі (1940-1960жж) - тереңдетілген ферментация жолымен пенициллин және басқа антибиотиктерді алу. Өсімдік жасушаларын дақылдау және вирустық вакциналарды алу. Стероидтардың микробиологиялық биотрансформациясы.
Меңгерілетін биосинтез кезеңі (1961-1975) - микробты мутанттар көмегімен амин қышқылдарын өндіру. Тазартылған ферменттік препараттар алу. Иммобилизацияланған ферменттерді және жасушаларды өндірістік қолдану. Канализациялық суларды анаэробты тазалау және биогаз алу. Бактериалды полисахаридтерді өндіру.
Жаңа биотехнология кезеңі (1973 жылдан бастап) - биосинтез агенттерін алу мақсатында жасушалық және генетикалық инженерияны қолдану. Моноклоналды антиденелерді өндіретін будандарды, протопласттарды және меристемді дақылдарды будандастырып алу. Эмбриондарды трансплантациялау.
Биотехнология салалары
Биотехнология ғылыми пән және өндірістік технология есебінде тірі жасушаның биоөндіргіштік белсенділігін зерттеуге, сапалы өндірушілік қабілеті бар және әртүрлі салаларда: ауыл шаруашылығында; фармацевтикада; тағам өнеркәсібінде; биоэнергетикада; қоршаған орта ремедиациясында; биоэлектроникада; тағы басқаларда қолданылады.
Ауыл шаруашылық биотехнология
Ауыл шаруашылық және тұрмыстағы қалдықтар, автомобильдерден шығатын улы заттар, өндірістен және ірі қалалардан бөлінетін лас суларды тазартуда микробиологиялық биотехниканың маңызы зор. Арам шөптерге, түрлі зиянды жәндіктерге қарсы күресуде қолданылатын пестицидтердің адам үшін зиянды екені белгілі. Сондықтан пестицидтердің орнына экологиялық жағынан тиімді препараттар (энтобактерин, дендробациллин, битотоксибациллин, гомелиндер, т.б.) Биотехнология тәсілімен алынады. Топырақтың құнарлылығын арттыруда да биотехнологияның маңызы зор. Мысалы, ауа азотын пайдаланып, онымен қоректенетін микроорганизмдердің (азотобактер, т.б.) көмегімен бактериялы тыңайтқыштар (нитрагин, т.б.) дайындалады. Мал шаруашылығында, азықтық жемшөпке құнарлығын арттыру үшін ферменттер (аминосубтилин, протосубтилин, т.б.) қосады, соның нәтижесінде жемшөп құрамындағы күрделі қосылыстар (лигнин, целлюлоза, т.б.) жақсы ыдырайды.[1]
Дереккөздер
Әлмағамбетов К.Х. Биотехнология негіздері. Астана, 2006. 213 б.
Объяснение:
.
Объяснение:
Заттардың осы көмірсутектер тобына жатуы олардың құрылысына қараи сипатталады. Алдымен өте қарапайым көмірсутек метанның құрылысын қарастырайық . Метан СН4-түссіз және иіссіз,ауадан екі есе дерлік жеңіл газ.Ол табиғатта өсімдік және жануарлар ағзалары қалдығының ауасыз жерде ыдырауы нәтежиесінде түзіледі.Сондықтан ол батпақты суларда,тас көмір шахталарында кездеседі.Қазір отын ретінде тұрмыста және өндірісте пайдаланатын табиғи газ құрамында метан едәуір мөлшерде ковалентті сипатта болады. Органикалық химияда молекулалардың кеңістік құрылысы жөніндегі ілімнің дамуы нәтежесінде метан молекуласының шынында біз қағаз бетінде беинелейтініміздей жалпақ емес,тетраедр пішінді екені анықталады Метан молекуласының неге тетраедр екенін қарастырайық.Сірә,біз көміртегі атомның құрылысына сүйенуіміз керек шығар.Бірақ мұнда біз қайшылыққа кездесеміз.Көміртегі атомының төрт валенттік электроны бар,олардың екеуі жұптасқан s-электроны,олар сутегі атомдарымен химиялық байланыс түзе алмайды.Химиялық баиланыс тек жұптаспаған екі р-электрон есебінен болады.Ал ондай жағдаида метанның формуласы СН4 емес,СН2 болуы керек,ол шындыққа саи келмейді.Химиялық байланыстарды төмендегідей түсіндіру нәтижесінде мұндай қайшылықтар жойылады. Көміртегі атомы сутегінің атомдарымен өзара әрекеттескен кезде оның сыртқы қабатының s-электрондары ажырап,олардың біреуі үшінші р-электронның бос орнын алады және өзінің қозғалысы кезінде көлемдік сегіздік түрінде бұлт түзіп,ол басқа екі р-электрон бұлтына перпендикуляр болады.Бұл кезде атом қозған күйі деп аталатын жағдайға ауысады.Енді төрт валенттік электронның барлығы да жұптаспаған күйде қалып,химиялық төрт байланыс жасайды.Бірақ жаңа қайшылықтар пайда болады.3р-электрон сутегі атомдарымен өзара перпендикуляр бағытта,яғни 90(градус)бұрыш жасап,химиялық үш байланыс жасауға тиісті,ал онда сутегінің төртінші атомы еркін бағытта қосылыса алар еді,өиткені s-электронның бұлты сфералық пішінді және бұл баиланыстардың,сірә, қасиеттері өзгеше болар еді.Сол кезде метан малекуласындағы С-Н баиланысының барлығы бірдеи екені белгілі және109◦28 бұрыш жасап орналасқан.Бұл қайшылықты шешуге электрондар гибриттенуі жөніндегі түсінік жәрдемдеседі. Химиялық байланыстар түзілу процесі кезінде көміртегі атомының барлық валенттік электрондарының (бір s-және үш p-электрондарының) бұлты теңесіп,бірдей болады.Бұл кезде олардың бәрі тетраедрдың төбесіне қарай бағыттала созылған,семметриясыз көлемдік сегіздік пішінді болады (электрон тығыздығының таралуы ядроның бір жағында екінші жағына қарағанда электрондар көбірек болатынын көрсетеді). Гибридті электрон бұлттарының осьтері аралығындағы бұрыш 109◦28 -ке тең болып шығады да бұл олардың аттас зарядтылар тәрізді бірінен-бірінің барынша алшақтауына мүмкүндік береді.Тетраедрдың төбесіне қараи созылған мұндаи бұлттар сутегі атомдарының бұлттарымен едәуір қаптасып жатады.Соның нәтижесінде энергия көп бөлініп,қасиеттері бірдей,берік химиялық байланыстар түзеді. Гибридтену электрон бұлтының әр түрлі санына тарала алады.Көміртегінің атомы сутегінің төрт атомымен ковалентті байланыс түзген осы жағдаида гибридтенуге,қозған атомдағы сыртқы,барлық төрт электронның –бір s-электронның және үш р-электронның бұлттары қатысады.Гибриттенудің мұндаи түрі sp3 гибриттену деп аталады(эс-пи-үш деп оқылады). Сөйтіп,метан молекуласының тетраедрлік пішіні химиялық қосылыстағы көміртегі атомының гибриттік төрт электрон бұлтының тетраедрлік бағытына байланысты болады. Электрондар ковалентті байланыс түзген кезде екі ядроны да қамтитын және байланысатын атомдардың бәріне ортақ бұлт түзетіндіктен,метан малекуласының электрондық құрылысын беруге болады. Алмаздың құрылысын еске түсірейік.Мұнда көміртегі атомдарының әрқайсысы көміртегінің басқа төрт атомымен ковалентті түрде мықты байланысқан,ол байланыстар тетраедрдың ортасынан төбесіне қарай бағытталған.Енді біз алмаздың құрылысын атомдардың валентті электрон бұлттарының sp3 –гибридтенуі арқылы түсіндіре аламыз. Органикалық заттарды оқыған кезде біз молекулалар моделін жиі-жиі пайдаланамыз.Элементтер атомдарын бейнелеуші модельдің детальдары белгілі масштабта жасалады,сондықтан модель атомдардың үлкен-кішілігін және молекуласының сыртқы тетраедрлік пішінін шамамен дұрыс береді.Онда атомдарды бейнелейтін детальдар бірінен-бірі едәуір қашықта,стержень арқылы байланысқан,ал стерженьдер валенттік байланыстарды бейнелейді.Мұндай модель қайсы атомның қайсысымен байланысқаны жөнінде айқын түсінік береді,бірақ ол малекуланың үлкен-кіші шамамен және сыртқы пішінін көрсетпейді.