Изучение вопросов биотехнологии в курсе химии средней школы
Курсовой проект - Педагогика
Другие курсовые по предмету Педагогика
и возможное смешивание с грунтовыми водами.
Итак, при желании человек может применять природосберегающие технологии даже при разработке медных, и не только, руд.
УРОК №4 по теме Основы получения БАВ. Производство кормового белка
Задачи:
1.Образовательная: изучение основных механизмов интенсификации процессов получения продуктов клеточного метаболизма. Производство кормового белка как предшественник управляемого биосинтеза БАВ.
- Развивающая:а) развитие познавательного интереса учащихся;
б) формирование логического мышления в ходе изучения механизмов интенсификации процессов получения продуктов клеточного метаболизма;
в) формирование умений и навыков умственного и практического труда.
- Воспитательная:а) в целях формирования диалектического мировоззрения показать возможность воздействия человека на процессы клеточного метаболизма;
б) воспитание мотивации к обучению.
Ход урока:
1. Организация класса
Напишите уравнения химических процессов лежащих в основе микробиологического выщелачивания медных отвалов, руд, содержащих пирит.
- Актуализация знаний
Всем вам хорошо известны витаминные препараты, продающиеся повсеместно в аптеках. Антибиотики как средство от многих возбудителей заболеваний прочно вошли в нашу жизнь. Встает вопрос, какими методами получают в промышленности все эти соединения. Прежде, чем говорить о получении, вспомним, что из себя представляет предмет нашего разговора.
- Изучение нового материала
Витамины группа низкомолекулярных природных органических соединений, абсолютно необходимых для гетеротрофных организмов (что это за организмы?). Автотрофные организмы обладают способностью к синтезу витаминов. (под запись)
Антибиотики низкомолекулярные регуляторы обычно природного происхождения, способные подавлять рост живых клеток.
Итак, в процессе роста организмы вырабатывают различные низкомолекулярные (какие ещё вы знаете?) продукты (метаболиты). Они подразделяются на первичные (абсолютно необходимы) и вторичные (не требующиеся для выживания).
низкомолекулярные метаболитыпервичные
(структурные единицы биополимеров, витамины, органические кислоты)вторичные
(антибиотики, пигменты, токсины)
Таким образом, вторичные метаболиты повышают адаптационные возможности организмов.
масса организмаI первичные метаболиты
II вторичные (синтезируются
на завершающей стадии роста)
время роста
К каким метаболитам вы отнесете аминокислоты, углеводы? Почему?
В норме обмен веществ в клетке осуществляется по принципу строжайшей экономии. Задача биотехнолога состоит в обеспечении сверхсинтеза одного из продуктов метаболизма, что обеспечивается следующими методами:
1) Изменение генетической программы организма:
а) селекция направленный отбор организмов со скачкообразным изменением генома. Но для возникновения мутации интересующий нас ген должен удвоиться ~107 раз.
б) искусственный мутагенез химический, УФ, радиационный.
2) Нарушение регуляторных систем организма: (на доске)
Ф Ф
А Б С
блокировка фермента конечным метаболитом
Если Д (тоже блокирует Ф) антиметаболит С, т.е. Д не включается в обмен, то на среде с Д выживают организмы с дефектами регуляции.
Сегодня мы рассмотрим также производство кормового белка как прообраз современного управляемого биосинтеза аминокислот, витаминов и антибиотиков.
В соответствии с нормами питания человек должен ежедневно получать с пищей 60120г. полноценного белка (содержащего все незаменимые аминокислоты). Незаменимые аминокислоты наиболее сбалансированы в белках семян сои, также риса и гороха. В белках зерна пшеницы мало лизина, метионина и изолейцина.
Особый интерес представляет использование микроорганизмов в качестве источника белка и витаминов:
- использование разнообразных сред для культивации (вплоть до отходов производства);
- высокая интенсивность роста
удвоение белковой массы: крупный рогатый скот 5 лет,
свиньи 4 месяца,
дрожжи 16 часов;
- повышенное содержание незаменимых аминокислот;
- относительная простота влияния на процессы синтеза.
Дрожжевые клетки способны использовать жидкие фракции углеводородов нефти (1030С). В России первый завод по производству кормовых дрожжей из жидких парафинов нефти вступил в действие в 1971 году. При выращивании в среду добавляют также минеральные соли, витамины и воду. Полученная высушенная дрожжевая масса гранулируется и используется как белково-витаминный концентрат (БВК), содержащий до 60% белковых веществ.
Хорошим субстратом для выращивания кормовых дрожжей является молочная сыворотка отход при переработке молока, а также низшие спирты. Хороший резерв пищевого белка и витаминов остаточные пивные дрожжи. Организм человека усваивает свыше 90% питательных веществ, содержащихся в них.
Известно также более 30 видов бактерий, которые могут быть применены в качес