Тема 1. Типовые процессы экологической биотехнологии

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

Саратовский государственный аграрный университет

Имени Н.И. Вавилова

 

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ

Методические указания по выполнению лабораторных работ

 

 

направление подготовки

Биотехнология

 

профиль подготовки

Биотехнология

 

Очная форма подготовки

 

Саратов 2015

 

Экологическая биотехнология: метод. указания по выполнению лабораторных работ для направления подготовки 240700.68 Биотехнология / сост.: И.А. Сазонова // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2015. – 17 с.   Методические указания по выполнению лабораторных работ составлены в соответствии с программой дисциплины и предназначены для студентов направления подготовки 19.03.01 Биотехнология; содержат краткое описание лабораторных методов очистки окружающей среды с помощью биотехнологических процессов. Направлены на формирование у студентов навыков проведения аналитического, биохимического и микробиологического анализов. Материал ориентирован на вопросы профессиональной компетенции будущих специалистов сельского хозяйства.

 

 

© ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ», 2015

ВВЕДЕНИЕ

 

Экологическая ситуация всегда является функцией цивилизации, определенное экологическое состояние является результатом вызванного человеком техногенного воздействия на природу. Современная экологическая ситуация определяется исследователями как кризисная. Поскольку жизнедеятельность человека протекает в определенной экосистеме, из которой человек черпает необходимые для жизни ресурсы, экологический кризис в этой экосистеме угрожает существованию человека.

Анализ возможностей биотехнологии позволяет сделать вывод, что биотехнология может быть основой неразрушающей технологии человеческой деятельности.

Экологическая биотехнология — это специальное применение биологических систем и процессов для решения задач охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Несмотря на огромные возможности биотехнологии помочь человеку в сложной экологической ситуации, развитие ее имеет непредсказуемый характер. Ее результаты могут быть направлены и против человека. Это касается биологического оружия, увеличения вирулентности возбудителей болезней, предоставление им стойкости к защитным силам организма и лекарствам. То есть, используя биотехнологию одновременно трудно прогнозировать абсолютно положительный экологический эффект.

Задачей лабораторной практики является закрепление студентами разделов основного теоретического материала и ознакомление с методиками основных биотехнологических методов, применяемых для защиты окружающей среды, которые включают в себя основные законы микробного синтеза, методы генетической инженерии, биотехнологические процессы утилизации отходов.

В каждой теме предусмотрены: минимум теоретического материала, ход выполнения работы, перечень необходимого оборудования, форма записи и список литературы.

ТЕМА 1. ТИПОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

Цель: ознакомиться с основными объектами биотехнологии; изучить строение растительной и животной клеток, бактерий и вирусов и особенности промышленного культивирования микроорганизмов, поставляющих готовые целевые продукты биосинтеза.

 

Биотехнологические процессы в отличие от химических протекают в мягких условиях, при нормальном давлении и рН среды, а также при физиологических температурах; они в меньшей степени загрязняют окружающую среду отходами и побочными продуктами, кроме того, они мало зависят от климатических и погодных условий, не требуют больших земельных площадей, не нуждаются в применении пестицидов, гербицидов и других чужеродных для окружающей среды агентов. Процессы экологической биотехнологии включают утилизацию сельскохозяйственных, бытовых и промышленных отходов, очистку стоков и газо-воздушных выбросов, деградацию ксенобиотиков, получение эффективных и нетоксичных препаратов для борьбы с болезнями и вредителями культурных растений и домашних животных, а также создание альтернативных и безвредных для окружающей среды способов воcпроизводства пищи, лекарственных препаратов, энергоносителей и добычи полезных ископаемых.