Biotexnologiya fanining vazifasi va ahamiyati ?
- Bu fanning nomlanishi «bio» - hayot, tiriklik, “texnos” mahorat, san’at, yo‘l, usul, “logos” ta’limot so‘zlarining uyg‘unlashuvidan paydo bo‘lgan.
Biotexnologiya – xalq xo’jaligi hamda tibbiyot uchun maqsadli mahsulotlarni olishning boshqariladigan usulidir. Buning uchun biologik agentlar va hujayra komponentlaridan foydalaniladi.
Biotexnologiya – bu biologik sistemalar ishtirokida (biologik obyektlar, biologik usullar va biotexnologik jarayonlar) texnika va texnologiyadagi muammolarni yechish jarayonidir. Biologik sistemalar tabiati turlicha bo‘lishi mumkin. Biologik sistemalar sifatida turli organizmlar va ularning tarkibidagi oqsillar, fermentlar, genlar va xilma hil metabolitlar hizmat qilishi mumkin. Biotexnologiya – bu gen muxandisligi, xujayra biologiyasi, fermentlar va oqsillar muhandisligi, molekulyar biologiya, genetika, mikrobiologiya, bioximiya va boshqa qator fanlarning yutuqlariga asoslangan fan hisoblanadi. Asosiy hozirgi zamon biotexnologiyani yo‘nalishlari qo‘yidagi sxemada ko‘rsatilgan.
Biotexnologiya fanining fanning obyekti
Fanning obyekti - barcha tirik organizmlar- o‘simliklar, hayvonlar, mikroorganizmlar hisoblanadi.
Biotexnologiya fanining fanning maqsadi
Fanning maqsadi – biologik obyektlardan foydalanib texnologik jarayonlar orqali maqsadli mahsulotlarni olishning boshqarish, yangi mahsulotlar yaratish xalq xo‘jaligi ehtiyojlarini qondirishdan iboratdir.
Biotexnologiya turli soha mutaxascislarining diqqat markazidagi yo‘nalishdir. Antibiotiklar paydo bo‘lishi davrini biotexnologiyaning alohida fan sifatida shakllanish davri deb hisoblash mumkin. XX asrning 50-yillarida ozuqa muhitlari yaratilib, ularni ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yildi, 60-yillarda vaksinalar, 70-yillarda qator yangi texnologik jarayonlar va ularni amalga oshiradigan jihozlar va qurilmalar loyihalari yaratildi. Ko‘pchilik olimlarning fikricha XXI asr biotexnologiya asri bo‘ladi. Molekulyar biologiya va genetikaning ulkan yutuqlari, hamda sog‘liqni saqlash, atrof-muhitni himoyalash sohalarini rivojlantirish, oziq-ovqat va mineral resurslar tanqisligini bartaraf qilishga yo‘naltirilgan prinsipial yangi texnologiyalarga bo‘lgan ehtiyoj asrimizning biotexnologiya asri bo‘lishini taqozo etadi.
4.Antibiotiklar paydo bo‘lishi davrini tushuntiring
5.Fanning tadqiqot usullari,
6.Asosiy obyektlari\
Viruslar, bakteriyalar, zamburug‘-mikromitsetlar va makromitsetlar, protozoy organizmlari, o‘simlmiklari, hayvonlar va odam xujayralari (to‘qimalari), ba’zi biogen hamda vazifasiga ko‘ra ularga o‘xshash moddalar (masalan fermentlar, prostaglandinlar, lektinlar, nuklein kislotalar va hakozolar) biotexnologiyaning obyektlari hisoblanadi. Demak bu, uyushgan zarralar (viruslar), xujayralar (to‘qimalar) yoki ularning metabolitlari (birlamchi, ikkilamchi) biotexnologiyaning obyekti bo‘lishi mumkin. Hatto biomolekuladan biotexnologiyaning obyekti sifatida foydalanilganda uning ilk biosintezi aksariyat hollarda tegishli xujayralar bilan amalga oshiriladi. Shu munosabat bilan biotexnologiyaning obyektlari yoxud mikroblarga, yoxud o‘simlik va hayvon organizmlariga taaluqli desa bo‘ladi. O‘z navbatida organizmni qiyosiy ravishda iqtisodiy, murakkab, ixcham, o‘z-o‘zini boshqaradigan, ya’ni aniq maqsadga yo‘naltirilgan, barcha zarur o‘lchamlar eng maqbul holatda ushlanganida barqaror va faol kechadigan bioximik ishlab chiqarish sifatida tavsiflash mumkin. Mazkur ta’rifdan shu narsa kelib chiqadiki, viruslar organizm hisoblanmaydi, ammo irsiyat molekulalarning mazmuni, moslashuvchanligi, o‘zgaruvchanligi va boshqa ayrim xususiyatlariga ko‘ra jonli tabiat vakillari sirasiga kiradi.
E’tiboringizga havola etilayotgan chizmadan ko‘rinib turibdiki, biotexnologiya obyektlari g‘oyat darajada rang-barang, ularning ko‘lami uyushgan zarralardan (viruslardan) (1A-rasm) odamgacha o‘z ichiga oladi.
Biotexnologiya fanining boshqa fanlar bilan o‘zaro bog‘liqligi.
Fanning boshqa turli sohalardagi muammolarni yechishda tutgan o‘rni,
Biotexnologiyaning asosiy yo‘nalishlari haqidagi masalalar.
Fermentlarni olish texnologiyasi.
Fermentlar mushandisligi – qator sohalaridagi tasavvurlarga asoslangan, yangi ilmiy – texnik yo‘nalish bo‘lib, enzimologiya, biokimyo, kimyoviy texnologiya hamda iqtisodiy – injeneriya fanlari jumlasiga kiradi. Fermentlar muhandisligining asosiy vazifasi – biologik sistema tarkibidan yoki xujayra ichidan ajratilgan, sun’iy ravishda o‘sish imkoniyatidan maxrum qilingan fermentlarning katalitik ta’siri ko‘llaniladigan, biotexnologik jarayonlar yaratishdan iborat. Fermentlar muhandisligi o‘z oldiga:
A) Yangi modda yaratish;
B) Ma’lum bir moddani yaxshiroq sifatli qilib olish;
V) Texnik – iqtisodiy ko‘rsatkichlarni ma’lum jarayonlarga nisbatan yaxshilash maqsadlarni amalga oshirishda ilmiy-tadqiqot ishlarini olib boradi.
Fermenlar muhandisligi nima uchun kerak va qayerda, qanday maqsadda ko‘llanilishi mo‘mkin degan savol bilan boshlanadi.
Hozirgi zamon fermenlar muxandisligining asosida ferment yoki ferment sistemalarini immobilizatsiya qilish ishlari yotadi. Ammo bu masalani xal qilishdan oldin fermentlar tabiati haqida to‘qtalib o‘tamiz.
Fermenlarning kimyoviy reaksiyalarning tezligini oshiruvchi biologik katalizatorlar deb qarash mumkin. Fermentlarning asosiy xususiyatlari ular juda yuksak darajada aktiv va tanlab ta’sir qiladi. Xamma tirik organizmlarda juda ko‘p fermentlar bo‘ladi. Ularning organizmdagi asosiy vazifasi organizm xayoti uchun zarur bo‘lgan barcha kimyoviy reaksiyalarda qatnashish: xujayra ichida ketadigan parchalanish, oksidlanish, va sintezlanish reaksiyalarni tezlashtirish va boshqarishdan iborat.
Fermentlarning aktivligi va yuqori spetsifikligi tufayli ularning ba’zilari qator sanoat sohalarida, asosan oziq-ovqat sanoatida ko‘p vaqtlaridan beri qullanilib kelmoqda. Chunki bu yerda tabiiy polimerlarning (oqsillar, kraxmal, pektinlar) gidrolitik parchalanishi uchun kompleks ferment preparatlar ishlatiladi.
Fermentlarning texnologiyada keng ko‘llanilishi ohirgi paytlarigacha ma’lum sabablariga ko‘ra cheklangan edi. Ulardan asosiylari: a) jarayon tugagandan keyin fermentlarni dastlabki moddalar va reaksiya maqsulotlaridan ajratish (buning natijasida fermentlar bir marotaba ishlatiladi xolos); b) fermentlarni saqlashga hamda har xil ta’sirlarga asosan issiqlikka ( chidamsizligi); v) fermentlarni aktiv xolda olish va tozalash qiynligi o‘z-o‘zidan ularni ishlatish nixoyatda qimmatga tushishini ko‘rsatadi.
O‘simlik va hayvon organlaridan fermentlar ajratib olish usullari.
Biospetsifik xromatografiya va bu usulni o‘ta toza fermentlar olishda qo‘llash.
Biospetsifik sorbentlarning olinish usullari.
Biospetsifik sorbent turlari.
Ularga kimyoviy ishlov berish va desorbsiyasiga ta’sir etuvchi omillar.
Biospetsifik sorbentlar asosida yaratilgan texnologik jarayonlar.
Immobillangan fermentlar.
Oxirgi 25-30 yilda ikki fan kimyo va biologiya orasida yangi bir fan yo‘nalishi bo‘lmish kimyoviy enzimologiya tashkil topdi. Fanning bu yunalishini tashkil topishining asosiy sababchilari-bu fermentlar va ferment hyoosil qiluvchi mikroorganizmlarni yoki alohida hujayra va to‘qimalarini immobilizatsiya holatida olish bo‘ldi.
|
