Метаболічні процеси як основа біотехнологічних виробництв
Мікробний синтез – багатоступінчастий процес отримання будь-якого корисної речовини на основі використання мікроорганізмів, у якому бере участь велика кількість ферментів (молочна та ін. Кислоти, антибіотики, амінокислоти). Відмінністю мікробної трансформації є участь одного ферменту, що каталізує специфічну реакцію (одержання стероїдів, гормонів, окислення глюкози в глюконову кислоту).
Розрізняють також синтез:
– Первинних метаболітів – низькомолекулярні органічні речовини, служать матеріалом для побудови макромолекул або коферментів: амінокислоти, нуклеотиди, вітаміни, органічні кислоти (найбільші обсяги виробництва у світі оцтової та молочної кислоти), спирти;
– Вторинних метаболітів – речовин, що утворюються на пізніх фазах розвитку культури, коли виснажується середу і накопичуються первинні метаболіти: антибіотики, токсини, пігменти. Якщо патогенні мікроорганізми виділяють токсини при житті в зовнішнє середовище – екзотоксіни, якщо токсини утворюються всередині клітини – ендотоксини. Здатність до синтезу пігментів – видова ознака, захист від опромінення (жовті колонії сарцин, рожеві микрококков, червоні колонії утворюють деякі дріжджі, чудесна паличка, синьо-зелені – синьогнійна паличка). По суті, вторинні метаболіти – це речовини, що використовуються клітиною для виживання в несприятливий умовах.
Related posts:
- Приклади традиційних біотехнологічних виробництв Найбільш велика область застосування традиційної біотехнології за масштабами і вартості – як і раніше харчова промисловість (виробництво кисломолочних продуктів, соєвого соусу, сироваріння, пивоваріння, виноробство та ін.) Друга за економічної значимості область – власне мікробіологічна промисловість, річна продукція якої оцінюється в 30 млрд. Дол., У США вона приростає на 5-7% щорічно [[23]]. Великотоннажної ферментацією в асептичних […]...
- Гнильні процеси Гниттям називається розкладання білкових речовин мікроорганізмами. Білки є найважливішою складовою частиною живої і відмерлої органічного світу, містяться в багатьох харчових продуктах. Білки характеризуються великою різноманітністю і складністю будови. Здатність руйнувати білкові речовини притаманна багатьом мікроорганізмам. Одні мікроорганізми викликають неглибоке розщеплення білка, інші можуть руйнувати його більш глибоко. Гнильні процеси постійно протікають в природних умовах і […]...
- Біологічне окислення глюкози як основа гетеротрофного харчування Гетеротрофи використовують готові органічні речовини, синтезовані фототрофами або отримані від інших гетеротрофів. Для вивільнення енергії використовуються процеси біологічного окислення в анаеробних і аеробних умовах. Процес протікає в декілька ступенів за участю комплексу ферментів і переносників електронів. Приблизно 50% енергії запасається у вигляді АТФ, інша частина перетворюється в теплоту. Окислення глюкози – найбільш важливий, основний процес. […]...
- Обмін речовин і перетворення енергії – основа життєдіяльності клітини Обов’язковою умовою існування будь-якого організму є постійний приплив поживних речовин і постійне виділення кінцевих продуктів хімічних реакцій, що відбуваються в клітинах. Живильні речовини використовуються організмами в якості джерела атомів хімічних елементів (перш за все атомів вуглецю), з яких будуються або оновлюються всі структури. В організм, крім поживних речовин, надходять також вода, кисень, мінеральні солі. Надійшли […]...
- Метаболічні отрути Препарати групи метаболічних отрут втручаються в інтимні процеси метаболізму речовин в організмі. За хімічною будовою ці отрути відносяться до самих різних класів сполук, але у них є одна загальна властивість – в організмі отруєного вони руйнуються з утворенням високореакційною-здатних вуглеводневих радикалів. Вільні радикали атакують ненасичені зв’язку жирних кислот з утворенням перекисних сполук. При цьому руйнуються […]...
- Видільні процеси Значення видільних процесів полягає в тому, що ними підтримується постійність внутрішнього середовища організму. У внутрішнє середовище – в кров, лімфу і в міжтканинна рідина безперервно надходять кінцеві продукти життєдіяльності, які утворюються в процесі обміну речовин. Ці продукти поділяються на газоподібні, рідкі та тверді (розчинені у воді або зважені в подрібненому вигляді, див. статтю ” Тверді […]...
- Природа і різноманіття біотехнологічних процесів У середині 1960-х рр. багато хто пророкував виникнення “нової біології”, розвиток прикладних областей якої істотно змінило б процедури отримання цілого ряду хімічних і фармацевтичних засобів. Ця “революція” стала реальністю завдяки численним відкриттям наступного десятиліття в біохімії, в біології клітини мікробіології, вірусології та молекулярної біології. Настільки сміливі надії грунтувалися в першу чергу на встановлення структури і […]...
- Харчування бактерій Під харчуванням розуміють процеси надходження і виведення поживних речовин у клітину і з клітини. Харчування в першу чергу забезпечує розмноження і метаболізм клітини. Серед необхідних поживних речовин виділяють органогени – це вісім хімічних елементів, концентрація яких в бактеріальної клітці перевершує 10-4 моль. До них відносять вуглець, кисень, водень, азот, фосфор, калій, магній, кальцій. Крім органогенов, […]...
- Вплив виробництв на природне середовище Металообробні підприємства пов’язані з виробництвом металевих виробів і часто включені до складу машинобудівних комплексів. Вироби з металів широко застосовуються в різних галузях народного господарства. Оброблення металевих заготовок, процеси різання і зварювання металів використовуються практично у всіх галузевих комплексах, включаючи будівництво, енергетику і різні види транспорту (наземного, підземного, водного, повітряного). Однак є певна специфіка впливу металообробки […]...
- Молекулярно-генетичні і біохімічні процеси при дробленні Як було зазначено вище, мітотичні цикли в періоді дроблення сильно вкорочені, особливо на самому початку. Наприклад, весь цикл поділу в яйцях морського їжака триває 30-40 хв при тривалості S-фази всього 15 хв. Gj-, а у багатьох тварин і G2-періоди практично відсутні, так як в цитоплазмі яйцеклітини створено необхідний запас усіх речовин, і тим більший, чим […]...
- Білки: характеристика та властивості Які речовини називаються білками або протеїнами? Білки, або протеїни, являють собою біологічні полімери, мономерами яких є амінокислоти. Всі амінокислоти мають аміногрупу (-NH2) і карбоксильну групу (-СООН) і розрізняються будовою і властивостями радикалів. Амінокислоти пов’язані між собою пептидними зв’язками, тому білки називають ще поіипептидами. Що таке первинна структура білка? У молекулі білка амінокислоти пов’язані один з […]...
- Чому процеси горіння речовин відносять до хімічних Щоб відповісти на питання, чому процеси горіння речовин відносять до хімічних потрібно зрозуміти, що таке сам по собі хімічний процес і що він із себе представляє. Хімічний процес – це сукупність процесів, що забезпечують умови протікання хімічної реакції. Включають процеси транспортування реагентів до зони реакції, продуктів реакції із зони реакції і ін. Явища, в результаті […]...
- Органічні кислоти До складу молекул органічних кислот входить карбоксильна група (- СООН-). Кислотами їх називають тому, що в процесі електролітичної дисоціації від їх молекул відщеплюється іон водню. Як правило, органічні кислоти є слабкими кислотами, т. Е. Погано дисоціюють у воді. У загальному вигляді формула органічної кислоти виглядає як R – COOH, де R – радикал (якась органічна […]...
- Хіміотерапевтичні препарати Хіміотерапевтичні препарати – це лікарські речовини, які використовуються для придушення життєдіяльності та знищення мікроорганізмів у тканинах і середовищах хворого, що володіють виборчою, етіотропною дією. По спрямованості дії хіміотерапевтичні препарати ділять на: Протипротозойні; Протигрибкові; Противірусні; Антибактеріальні. За хімічною будовою виділяють кілька груп хіміотерапевтичних препаратів: Сульфаніламідні препарати (сульфаніламіди) – похідні сульфанілової кислоти. Вони порушують процес отримання мікробами […]...
- Ділення клітин – основа розмноження і росту організмів Ділення клітин – процес, що лежить в основі розмноження та індивідуального розвитку всіх живих організмів. Основну роль у розподілі клітин грає ядро. На забарвлених препаратах клітини вміст ядра в стані спокою представлено хроматином, який помітний у вигляді тонких тяжів (фібрил), дрібних гранул і грудочок. Основу хроматину складають нуклеопротеїни – довгі ниткоподібні молекули ДНК (хроматиди), з’єднані […]...
- Загін вольвоксові (Volvocida) Рослинні жгутіконосци з 2-4 джгутиками і чашоподібним хроматофорах. Мешкають в морських і прісних водоймах. Є як поодинокі (хламидомонада), так і колоніальні форми (гоніум, евдоріна, вольвокс, пандорина) (рис. 2). Вольвокс (Volvox globator)-прісноводна планктонна колонія жгутіконосцев, клітини колонії називаються зооідамі (рис. 2В). Розрізняють вегетативні і генеративні зооідов, ті й інші-гаплоїдні. Колонія має кулясту форму. Основна маса колонії-драглисте […]...
- Класифікація мікроорганізмів за типом харчування Мікроорганізми, як і всі живі істоти, залежно від джерела вуглецю ставляться до автотрофам або гетеротрофам. Залежно від джерела енергії мікроорганізми діляться на фототрофи (використовують енергію Сонця, наприклад, ціанобактерії) і хемотрофи (використовують енергію хімічних реакцій, наприклад, серобактерии, нитрифицирующие, железобактерии). Залежно від джерела електронів в енергетичному процесі мікроорганізми діляться на літотрофи (джерело електронів – неторганіческіе речовини) і […]...
- Біогеохімічні процеси в біосфері Функції живої речовини. Розрізняють п’ять основних функцій живої речовини біосфери. 1. Енергетична функція. Рослини поглинають близько 1% сонячного світла і насичують енергією біосферу. У вигляді хімічних зв’язків фотосінтезіровать з’єднань енергія розподіляється по харчових ланцюгах в екосистемах біосфери. Деяка кількість енергії консервується у вигляді корисних копалин (торфу, вугілля, нафти), насичуючи енергією земні надра. В енергетичній функції […]...
- Замінні і незамінні амінокислоти Амінокислоти – складні органічні речовини, що складаються з вуглеводневого радикала, який може включати сірку або фосфор, і двох функціональних груп – NH2 і – COOH. За ознакою виділяють замінні і незамінні амінокислоти. Амінокислоти Амінокислоти – мономери, що складаються з вуглеводнів, азоту і кисню. Деякі сполуки містять сірку, фосфор і деякі інші елементи. Це похідні карбонових […]...
- Склад і будова білків До складу білків входять: вуглець, водень, азот, кисень; сірка. Частина білків утворює комплекси з іншими молекулами, що містять фосфор, залізо, цинк і мідь. Білки становлять 10-20% від сирої маси і 50-80% від сухої маси клітини. Білки – високомолекулярні органічні речовини, нерегулярні полімери, мономерами яких є залишки амінокислот. До складу більшості білків входять 20 різних амінокислот […]...
- Прості ліпіди, складні ліпіди Ліпіди – органічні речовини, основним компонентом яких є залишки жирних кислот. Фізичні властивості ліпідів: Гідрофобність; Здатність розчинятися в органічних розчинниках. Функції ліпідів різноманітні. Ліпіди є резервною речовиною тварин (крім того, у тварин, що мешкають в пустелі, ліпіди є джерелом води), деяким рослинам для розвитку насіння також необхідні ліпіди. Ліпіди беруть участь у процесах терморегуляції за […]...
- Біосинтез білка Біосинтез білка – це один з видів пластичного обміну, в ході якого спадкова інформація, закодована в генах ДНК, реалізується в певну послідовність амінокислот у білкових молекулах. Генетична інформація, знята з ДНК і перекладена в код молекули і-РНК, має реалізуватися, тобто проявитися в ознаках конкретного організму. Ці ознаки визначаються білками. Біосинтез білків відбувається на рибосомах в […]...
- Енергетичні процеси в організмі Для нормального функціонування, підтримки процесів життєзабезпечення, виконання певних функцій організму необхідна енергія. Перебіг будь-якого процесу: фізичного, хімічного або інформаційного, можливо тільки при ефективній роботі систем енергозабезпечення. Як вже говорилося раніше в розділі 1.1.2, природно протікають в природі процеси супроводжуються збільшенням ентропії, тобто безладу. Жива ж система (клітина або організм в цілому) є прикладом області простору, […]...
- Будова клітини – конспект Клітини мають мікроскопічні розміри. Вивчати їх будову можна тільки при великому збільшенні (рис. 3). Під оптичним мікроскопом видно основні частини клітини: цитоплазма і ядро (рис. 4). Форма клітин різноманітна (рис. 5). Електронний мікроскоп дозволяє побачити, що клітина має складну будову (рис. 6). Вона покрита оболонкою – клітинною мембраною. Цитоплазма містить органели – постійні частини клітини, […]...
- Засоби, що стимулюють процеси регенерації У процесі життєдіяльності організму відбувається постійна регенерація (відновлення, відродження) клітин, які відслужили свій термін або пошкоджених в результаті захворювання, травм, надмірного навантаження і так далі. Фізіологічна регенерація – природний процес заміни короткоживучих клітин (клітини крові, шкірних покривів, слизових оболонок), який стимулюється внутрішніми механізмами. Будівельним матеріалом для цього процесу служать складові елементи їжі. В результаті захворювань, […]...
- Регуляція за допомогою метаболітів і тканинних гормонів Метаболіти – речовини, які зазнали в процесі обміну речовин хімічним перетворенням (ферменти, вітаміни, амінокислоти, моносахариди та інші), які можуть призводити до іонного зрушення і зміни рН, транспортуються кров’ю до інших клітин організму на великі відстані. Метаболіти можуть впливати на інші тканини і органи, а також на активність нервових центрів. Наприклад, накопичення вугільної кислоти в крові […]...
- Процеси переносу Неминучим етапом в еволюції складних рослинних і тваринних організмів стало вирішення проблеми доставки необхідних речовин. Живі організми, що не мають розвинених систем перенесення, як правило, живуть у воді і не досягають великих розмірів. Еволюція великих і високоорганізованих тварин завжди визначалася ступенем досконалості їх транспортних систем. Процеси переносу речовин у рослин Рослини не мають ніякого “насосного” […]...
- Асиміляція і дисиміляція – біологія Процес перетворення зовнішніх речовин в енергію і сукупність реакцій, в результаті яких утворюються складні органічні речовини, необхідні для життєдіяльності організму, називається метаболізмом або обміном речовин. Основні процеси метаболізму – асиміляція і дисиміляція, тісно взаємопов’язані між собою. Метаболізм Обмін речовин відбувається на клітинному рівні, але починається з процесу: Травлення; Дихання. В обміні речовин беруть участь органічні […]...
- Використання нафти і газу при комбінуванні виробництв Нафта використовують у хімічних виробництвах як енергоносій і як сировину. На виробництво хімічної продукції витрачають близько 5% нафти, що видобувається в країні, приблизно 3% витрачають на вироблення всіх видів енергії, що забезпечують проведення нафтохімічних процесів. У перспективі в промисловості органічного синтезу намічається споживати 20- 25% нафтової сировини від обсягу первинної перегонки нафти. […] У той […]...
- Взаємодія і множинна дія генів як основа цілісності генотипу Гени являють собою структурні та функціональні одиниці спадковості. Кожен з них визначає розвиток одного якогось ознаки, незалежного від інших. Окрема клітина й організм є цілісними системами, де всі біохімічні та фізіологічні процеси строго узгоджені і взаємопов’язані насамперед тому, що генотип – це система взаємодіючих генів. Взаємодіють один з одним як алельних, так і неалельні гени, […]...
- Синьогнійна паличка Відноситься до сімейства Pseudomonadaceae, роду Pseudomonas, увазі P. aerugenosa. Рід Pseudomonas, крім синьогнійної палички, включає в себе ще більше 20 видів, багато з яких також можуть викликати захворювання у людини. Це прямі або злегка зігнуті палички середніх розмірів, рухливі (лофотрихи або монотрихи), грамнегативні, облігатні аероби. Суперечка не утворюють, мають тонку слизову капсулу. Синьогнійна паличка невимоглива […]...
- Фотосинтез як основа автотрофного харчування Залежно від енергії, яка використовується для синтезу органічних речовин з неорганічних, автотрофи діляться на фотоавтотрофи – використовують енергію Сонця (рослини, синьо-зелені водорості, процес називається фотосинтезом), і хемоавтотрофи – використовують енергію хімічних реакцій (хемосинтезирующие бактерії, нитрифицирующие бактерії – окислення аміаку до азотистої кілота, участь у кругообігу азоту, сіробактерії – окислення сірководню до вільної сірки, железобактерии, що […]...
- Засоби, що впливають на кров і процеси кровотворення Кров як різновид тканини. Основні функції крові, система гемостазу, що підтримує функції крові. Ліки, що сприяють і перешкоджають згортанню крові. Засоби, що розчиняють тромби і знижують ризик тромбоутворення. Кровотворення, препарати, що стимулюють цей процес. З давніх часів збереглося переконання, що саме в крові таїться найголовніше, що визначає характер, долю, сутність людини. Кров завжди була оточена […]...
- Склад кісток людини Кістка – одна з різновидів сполучної тканини. Це дуже щільна тканина. Зовні кістка вкрита щільною, тонкою окістям. Кісткові клітки і їх відростки оточують дуже маленькі пори, заповнені рідиною. За допомогою цієї рідини клітини кісткової тканини харчуються, дихають. У порах кісткової тканини проходять кровоносні судини і нерви. Склад кісток: 30% – органічних і 60% – неорганічних […]...
- Витоки вчення про біосферні процеси Історія сучасних поглядів на формування поняття біосфери і принципів її існування розділяється два етапи. Безпосередньо з моментом консолідації гіпотез про космічної природі всього живого на планеті пов’язані численні сучасні атеїстичні і агностические погляди на світобудову як таке і зародження життя в цілому. Хто створив основні положення вчення про біосферу і яка історія його терміну, розповімо […]...
- Внутрішні і зовнішні процеси Землі Насолоджуючись красою природи, ми помічаємо, наскільки вони різні в залежності від рельєфу місцевості. Щемливі серце рівнина з хвилястими пагорбами ярами, нескінченна до горизонту степ або засніжена тундра, приголомшливі уяву величні гори. Все різноманіття земної поверхні утворилося від впливу сил зовнішнього і внутрішнього походження. Ендогенні і екзогенні, так їх називають в геології. Від ландшафтно-географічних умов залежать […]...
- Фотосинтез рослин. Фотосинтез як основа живлення рослин Історія відкриття дивного і такого життєвого важливого явища, як фотосинтез йде корінням глибоко в минуле. Більше чотирьох століть тому в 1600 році бельгійський вчений Ян Ван – Гельмонт поставив найпростіший експеримент. Він помістив гілочку верби в мішок, де знаходилося 80 кг землі. Вчений зафіксував початковий вагу верби, і потім протягом п’яти років поливав рослина виключно […]...
- Метаболізм – доповідь У біології метаболізм – це сукупність тісно взаємопов’язаних процесів, що забезпечують зв’язок живих організмів з навколишнім середовищем. Мета метаболізму – створення складних речовин і постачання організму енергією. Визначення Метаболізм клітини включає безліч хімічних реакцій, що відбуваються в органелах і необхідних для підтримки життя. Обмін речовин включає два процеси: Катаболізм (дисиміляція, енергетичний обмін) – сукупність хімічних […]...
- Деградація амінокислот Деградація амінокислот: загальні відомості Вуглецеві скелети 20 білкових амінокислот (див. С. 66) перетворюються в підсумку в сім різних продуктів деградації (на схемі пофарбовані в рожевий та світло-блакитний кольори). П’ять метаболітів (2-оксоглутарат, сукцініл-КоА, фумарат, оксалоацетат і піруват) служать попередниками в процесі глюконеогенезу (див. С. 156). Перші чотири є ще й проміжними продуктами цитратного циклу, в той […]...
- Синтез нових антибіотиків Нові антибіотики з унікальними властивостями і специфічністю можна отримати, проводячи генноінженерні маніпуляції з генами, які беруть участь у біосинтезі вже відомих антибіотиків. Один з перших експериментів, в ході якого було отримано новий антибіотик, полягав у об’єднанні в одному мікроорганізмі двох трохи розрізняються шляхів біосинтезу антибіотика. Одна з плазмід Streptomyces, рIJ2303, несуча фрагмент хромосомної ДНК S. […]...