1. definicja biotechnologii zgodnie z OECD

Zgodnie z def. Przyj przecz OECD (organization for economic Cooperation and development - orgaznizacje wzajemnej współpracy gospodarczej. Biotechnologie należy rozumiec jako:

Biotechnologia - zastosowanie metod nauk i inżyn do obróbki materialow i surowcoe czynnikami biologicznymi w celi pozyskania dóbr i usług

2 czym zajmuje sie czerwona, zielona i biała biotechnologia

„Biała biotechnologia” to szybko rozwijająca się dziedzina, która ma zastosowanie w procesach przemysłowych. Wykorzystuje ona żywe komórki np. pleśni, drożdży czy bakterii oraz enzymy do wytwarzania nowych produktów lub procesów przetwórczych. Biała biotechnologia wykorzystuje mikroorganizmy, często ulepszone przy zastosowaniu inżynierii genetycznej, w celu wytwarzania antybiotyków, witamin, szczepionek i białek na użytek medycyny. Ulepszone komórki mikroorganizmów pracują jako komórkowe fabryki, produkując także liczne enzymy głównie dla przemysłu chemicznego (np. produkcja proszków do prania o lepszej charakterystyce dla środowiska). Enzymy odgrywają także pierwszoplanową rolę w degradacji substancji odnawialnych i przetwarzaniu ich na substancje chemiczne, pestycydy, bio-degradowany plastik czy też ekologiczne paliwa (bioetanol).

„Czerwona biotechnologia” jest związana z medycyną i ochroną zdrowia, a wykorzystuje się ją między innymi przy tworzeniu nowych leków, w diagnostyce, w przeciwdziałaniu i leczeniu dotychczas nieuleczalnych chorób. Lecznicze preparaty biotechnologiczne stanowią obecnie ok. 20 % sprzedawanych lekarstw i ok. 50% będących na etapie badań klinicznych. Postęp osiągnięty w ostatnich latach był możliwy dzięki zsekwencjonowaniu genomu ludzkiego oraz inwestycjom w tzw. technologie ułatwiające (enabling technologies) i patenty. To właśnie ochrona własności intelektualnej zapewnia zamianę odkryć w korzyści dla indywidualnych osób oraz gwarantuje zwrot nakładów poniesionych przez przemysł.

Obecnie znanych jest blisko 30.000 schorzeń i chorób, a tylko ok. 10.000 z nich można skutecznie leczyć. Postęp notowany w biotechnologii daje nadzieję na zapobieganie i leczenie nie tylko bardzo rzadkich chorób, ale i tak popularnych jak choroby serca, rak czy Alzheimer.

Nowe możliwości medycyny uzyskiwane dzięki biotechnologii owocują powstaniem wręcz odrębnych dziedzin nauki (np. farmakogenetyka - bada wpływ, który mogą mieć geny na indywidualną reakcję organizmu na lekarstwa) i całkowicie nowych narzędzi oddawanych do dyspozycji lekarzy (np. testy genetyczne - służące przewidywaniu odziedziczalności chorób i podatności na nie, szczególnie w przypadku rzadkich chorób).

Wszystkie te osiągnięcia polepszają jakość życia i przybliżają ludzkość do realizacji niespełnionych dotąd marzeń o skutecznym zapobieganiu i leczeniu chorób.

„Zieloną biotechnologię” uważa się za następny etap „zielonej rewolucji” w rolnictwie, która uratowała setki milionów istnień ludzkich począwszy od lat 70-tych, a dziś może zapewnić zaspokojenie potrzeb żywnościowych raptownie przyrastającej populacji na ziemi, w sposób lepszy dla środowiska naturalnego i bezpieczniejszy dla zdrowia ludzi

3.na jakie lata jakiego wieku przypada największy rozwoj biotechnologii w Polsce

4.Pytanie o biotechnologie klasyczna- cos wymienic

) Klasyczne biotechnologie przemysłu spożywczego są wynikiem wielowiekowych tradycji ukształtowanych empirycznie. Można mówić tu o funkcjonowaniu dwóch pętli naukowo-technologicznych:

1. Dużej - z udziałem badań podstawowych - której efektem są nowe technologie oraz

2. Małej, której badania naukowe umożliwiają stałe usprawnienie istniejących technologii

5. co obejmuja metody biotechnologii - test

Nowoczesne metody i rozwiazania biotechnologi obejmują:

-rekombinacje genetyczna in vitro o klonowanie genów

-fuzję kom (protoplastów)

-inzynieie białka

-technike hodowli in vitro kom organizmowi wyzszych

-technologie enzymowi unieruchomionych

-biokatalize u układach z rozpuszczalnikami organicznymi

-komputerowe modelowanie i sterowanie bioprocesami

-technikę ciągłych procesów biotechnologicznych

-nowoczesne techniki wydzielania i oczyszczania bioproduktów

6. biotach w ochronie zdrowia- jak sie wykorzystuje

Osiągnięcia biotechnologii w medycynie związane z zastosowaniem technik inżynierii genetycznej to również produkowany przez bakterie czynnik przeciwwirusowy interferon, czy też wytwarzany w drożdżach antygen powierzchniowy wirusa żółtaczki, stanowiący szczepionkę przeciw tej chorobie.

1941 - opracowanie technologii produkcji penicyliny

 7. jakie procesy zaliczamy to procesów genetycznych

8 w ktorym roku opracowano produkcje na penicylinę

1941 - opracowanie technologii produkcji penicyliny (florey i Chain)

9 Dlaczego korzystne jest uzywanie w proc. biotech. metanu

Biogaz-fermanteacha metanowa w oczyszczaniiu ścieków

Proecsy fermentacji metanowej znalazły zastosowanie głownie do oczyszczania ściaków zawierających duze stęznei związków organicznychm na przykład gnojowicy oraz odpadów i osadów sciakowych a takze do pozyskiwania biogazu. Na ryzysunku przedstawiono surowce najczęsciej wykorzystywane do procesów fermentacji metanowek

10 fermentacje metanowa - jej korzyści

Jako zalety fermenatacji metanowej wymienia się

• Małe zapotrzebowanie na energie do eksploatacji urządzeń

• Mniejsze ilości osadów nadmiernych (5-7krotnie) w porównaniu z procesami tlenowymi

• Możliwość sezonowego działania reaktorów

• Wytwarzanie biogazu o zawartości metanu 50-70% a więc o dużej wartości energetycznej.

Fermentacja metanowa wykorzystuje się do niej:

Ścieki, odpady płynne 6% s.m., osady ściekowe, odpady komunalne, odpady z przemysłu rolnego

Daje : ścieki oczyszczone, osady ustabilizowane, biogaz.

11 zalety immobilizacji

Immobilizacja - polega na uruchomieniu komórek mikroorganizmów na lub w nierozpuszczalnym nośniku. Immobilizacja utrudnia przechodzenie drobnoustrojów do ruchomej fazy zawierającej substrat i produkt.

Pozwala zwiększyć gęstość populacji mikroorganizmów w reaktorze, a także efektywniej oddzielać biomasę od roztworu

Wpływa korzystnie na wytrzymałość i trwałość biomasy, wskutek czego zwiększają się możliwości jej wykorzystania w reaktorach z przepływem ciągłym. Metody :pasywne-flokulacja, aktywne

Pozytywne efekty immobilizacji:

1.Nadaje enzymom większą stabilność;

2.Pozwala na wielokrotne użycie enzymów;

3.Oraz na opracowanie enzymów procesów ciągłych;

12. Jakiś podział bioreaktorów

Sposób prowadzenia procesu:
- bioreaktory do procesów okresowych
- bioreaktory do procesów ciągłych
- bioreaktory z zawracaniem lub zatrzymaniem biofazy

Rodzaj biokatalizatora:
- bioreaktory do klasycznych procesów mikrobiologicznych
- bioreaktory do hodowli komórek organizmów wyższych w zawiesinie
- bioreaktory do hodowli komórek organizmów wyższych na nośniku
- bioreaktory do procesów enzymatycznych w roztworze
- bioreaktory do procesów z użyciem biokatalizatorów unieruchomionych

Warunki hodowli drobnoustrojów, komórek:
- bioreaktory do hodowli na powierzchni podłoża
- bioreaktory z nośnikiem stałym
- bioreaktory do hodowli wgłębnej

Warunki tlenowe:
- bioreaktory do warunków tlenowych
- bioreaktory do warunków beztlenowych

Warunki i sposoby mieszania:
- bioreaktory bez wymuszonego mieszania
- bioreaktory z wymuszonym mieszaniem

Sposób doprowadzenia energii na mieszanie:
- mieszadłem mechanicznym przez fazę ciekłą
- pompą przez fazę ciekłą
- poprzez fazę gazową (sprężonym powietrzem)
- sposoby łączone.

13 atuty biotechnologii gwarantujące jej rozwój  

Do głównych atutów biotechnologii gwarantujących jej dalszy rozwój dynamiczny należą:

1.Przetwarzanie surowców odnawialnych

2.Duża różnorodność bioprocesów i bioproduktów

3.Selektywne otrzymywanie enancjomerów biologicznie czynnych

4.Łagodne warunki przebiegu bioprocesów

5.Mała ich energochłonność

6.Duzy stopień bezpieczeństwa bioprocesów

14 fazy opracowywania procesu biotech- byly wymienione regułki tylko dopisac np faza badawcza

1. Fazę wstępną, czyli analizę zapotrzebowania społecznego ma określone produkty oraz analizę możliwości biotechnologicznego ich pozyskiwania.

2. Fazę badawczą, mającą na celu opracowanie technologii, kończącą się rachunkiem ekonomicznym i podjęciem decyzji inwestycyjnych

3.Fazę wdrożenia, czyli projektowanie oraz budowę linii technologicznej i uruchomienie produkcji.

15 etapy opracowywania procesów biosyntezy

1. Pozyskiwanie odpowiednich drobnoustrojów (skrining)

2. Wstępne ustalanie warunków ich hodowli

3. Doskonalenie cech produkcyjnych szczepów

4. Optymalizacja bioprocesu

5. Powiększenie jego skali

6. Uruchomienie produkcji

16 Pierwotne źródlo drobnoustrojów

Pozyskiwanie drobnoustrojów. Jest to szeroko rozumiane poszukiwanie właściwych drobnoustrojów prowadzących określony bioproces lub wytwarzających określony bioprodukt. Pierwszym źródłem drobnoustrojów jest ich naturalne środowisko: gleba, części roślin, woda, otoczenie określonych zakładów przemysłowych

17.Podstawowe biozagrożenia ktorych obawia sie społeczeństwo

Podstawowymi biozagrożeniami, których się obawia społeczeństwo to:

-poziomy transfer genów (HGT), czyli przeniesienie genu pomiędzy różnymi gatunkami (np. GMO a naturalnymi)

-nabycie odporności na czynniki wprowadzone do GMO przez inne organizmy ( super chwasty)

Poziomy transfer genów oznacza możliwość przenoszenia genów drogą inną niż płciową, a zatem na przykład poprzez zjedzenie sałaty.( u alergików obce białka wprowadzenie do sałaty mogą powodować reakcje uczuleniowe- jednak badania trwają...)

18 Co było pierwszym prod. modyfikowanym genetycznie

Pomidor z tą modyfikacją był pierwszym GMO wprowadzonym do sprzedaży

19.Jak się nazywa Pr ługowania rud

Ługowanie metali z ubogich rud i odpadowych koncentratów za pomocą drobnoustrojów jest metodą wykorzystywaną w praktyce od dawna, Już w XVIII wieku w ten sposób pozyskiwano miedz ze skał w Rio Tinto w Hiszpanii, chociaż nie znano mechanizmu.

Mikrobiologiczne ługowanie metali polega na wykorzystywaniu zdolności niektórych kwasolubnych bakterii utleniających siarkę lub żelazo do przeprowadzenia nierozpuszczalnych siarczków metali w rozpuszczalne siarczany. Większość mikroorganizmów zdolnych do ługowania metali należy do chemolitotrofów, które jako źródło węgla komórkowego wykorzystuje sie CO2. Najlepiej poznano metabolizm bakterii Thiobacillus thiooxidans i T.ferrooxidans.

W wyniku utleniania zredukowanych związków siarki bakterie tworzą duże ilości kwasu siarkowego i wykazują swoistą adaptacje do wzrostu w środowisku o kwaśnym odczynie.

Ługowanie metali z rud za pomocą mieszanych populacji drobnoustrojów jest złożone i jest skutkiem wielu reakcji enzymatycznych, chemicznych oraz elektrochemicznych.

Mechanizm pozyskiwania metali takich jak miedz, cynk czy nikiel polega na biotycznym utlenianiu Fe(II) do Fe(III), a następnie na abiotycznym (chemicznym) utlenianiu nierozpuszczalnych soli metali ( siarczków) do rozpuszczalnych soli tych metali (siarczków) i siarki elementarnej przez żelazo(III) wytworzone przez Thiobacillus.

Pozyskiwanie miedzi z chalkopirytu i chalkozynu polega na przetwarzaniu nierozpuszczalnych siarczków miedzi występujących w rudach w nierozpuszczalne siarczany.

Stosuje się głownie dwie metody ługowania:

-w stosach o dowolnym kształcie i wielkości

-w zwałach usypanych w określony sposób

1

---