KÜSIMUSED Vasta esitluse põhjal küsimustele. 1. Missuguseid organisme kasutatakse biotehnoloogias? Bakterid,seened GM-loomad ja -taimed.. 2. Kirjuta kolm biotehnoloogia puudust. Ajakulu vastavate organismide leidmiseks,kasvatamiseks. Tundlikkus keskonnategurite suhtes. 3. Kirjuta kolm biotehnoloogia eelist. Säästab energiat, vähem ja kahjutud jäätmed, odav tooraine. 4. Kirjuta aineid, mida saab biotehnoloogiliselt toota. Ained, mida saab biotehnoloogiliselt toota: piimatooteid, pärmitaigent, õllesid, veine, seentest saadud ensüümid kalgendavad piima, pintselhalliku abil hallitusjuustu ja salaamit, bakterite ja hallitusseente amülaasi kasutatakse siirupi tootmisel, tärklisest sahharoosi. 5. Milles seisneb probiootikumide ja prebiootikumide erinevus? Probiootikumid on head elusad mikroorganismid, mille tarvitades on tervist parandav toime, aga prebiootikumid
ribosoomides. Häired: piimasuhkru talumatus; pigmentatsioonihäired; vere hüübimatus. 2-Hormoonid Hormoonid on bioaktiivsed ühendid, mida sisenõrenäärmed sünteesivad kesknärvisüsteemi kontrolli all ja mis reguleerivad ainevahetust. Hormoone iseloomustab: ülisuur aktiivsus; sünteesi kontrollitakse negatiivse tagasiside meetodil; toime spetsiifiline; toimeaeg. Liigid: Valgud; steroidid- neerupealsete koor, sugunäärmed. Saamine: sisenõrenäärmed; kunstlikult: loomade sisen; biotehnoloogiliselt; keemiline süntees. Näärmed: Hüpofüüs(ajuripats)-teiste näärmete töö kontroll, kasv; hiiglased, kääbused. Käbikeha- melatoniin; pigmentatsioon, ööpäevane rütm. Kilpnääre- oksüdatsiooni protsessid; struuma. Kõrvalkilpnääre Harknääre Kõhunääre- insuliin, glükogeen; glükoos<>glükogeen; suhkruhaigus. Neerupealsed- adrenaliin; kiirendab organismi tervikuna, hirmuhormoon. Neerupealsete koor
Eugeenika inglise teadlase Francis Galtoni arendatud idee kunstlikust valikust inimpopulatsioonis eesmärgiga parandada inimkonda. GMO geneetiliselt muundatud organism vt. transgeenne organism KÜSIMUSED: 1. Milles seisneb rakendusbioloogia majanduslik tähtsus? 2.Milliseid organisme kasutatakse peamiselt biotehnoloogias? 3. Millised on biotehnoloogia eelised ja probleemid?(3) 4. Milleks kasutatakse biotehnoloogiat toiduainetetööstuses, meditsiinis ja põllumajanduses? 5. Nimeta 6 biotehnoloogiliselt toodetavat produkti. 6. Millist mõju avaldab funktsionaalne toit inimorganismile? (3) 7. Kuidas saadakse funktsionaalne toit?Too 5 näidet . 8. Kuidas toimub uute geenide viimine organismi? 9.Miks kasutatakse viiruseid geenide transpordiks? 10. Kuidas toimub haiguste geeniteraapia? 11.Milleks kasutatakse transgeenseid organisme? 12. Nimeta geneetiliselt muundatud toiduainete (transgeensete organismide) eelised ja probleemid. 13.Reproduktiivse kloonimise etapid. 14
paljude organismide elutegevuse jääkproduktid lagundatakse heterotroofiede poolt lihtsama ehitusega ühenditeks. Bakterite tähtsus looduses: Mitmesusguste jääkainete ja surnud organismide lagundamine, seentega moodustavad laguahelaid. Biotehnoloogia kasutab mitmesuguste organismide elutegevusega seotud protsesse inimestele vajalike ainete tootmiseks. Biotehnoloogia protsesside näited Piimatööstuses saadakse lisaks hapupiimatoodetele biotehnoloogiliselt ka juustu. Bakterite kasutamine seenhaigsute tõrjeks Vajalikud bakterid eemaldatakse loodusest või konstrueeritakse insenergeneetiliste meetoditega. Viimasel juhul viiakse sobivatesse bakteritesse geenid, mille toimel hakatakse sünteesima toimeparasiitidele toksilisi ühendeid. Parasiitidest vabanemiseks piisab taoliste bakterpreparaadi külvamisest taimekultuuridele. Bakterite poolt toodetud ensüüme kasutatakse toiduainete-, tekstiili- ja farmaatsiatööstuses. Toiduainete
2. Jäätmevaba või loodusele kahjutute jäätmetega tootmine 3. Enamasti ka odav tooraine. Biotehnoloogiliste protsesside puudused: 1. Toota saab ainult neid aineid, mis moodustuvad organismide elutegevuse tagajärjel. 2. Palju aega kulub vastavate omadustega seene või bakteritüvede saamiseks nende selektsiooniks või insenergeneetiliseks väljatöötamiseks. 3. Biotehnoloogilistes protsessides kasutatavad organismid on väga tundlikud keskkonnategurite suhtes. Biotehnoloogiliselt toodetakse peamiselt järgmisi aineid: ensüümid (üks suurimaid tootmisharusid), alkohoolsed joogid, piiritus, suur osa antibiootikumidest, vitamiinid, aminohapped, hormoonid. Ensüüm Piirituse valmistaja Geenitehnoloogia Geenitehnoloogia on tänapäevane uus tehnoloogiavaldkond, mille eesmärk on geneetilise info kasutamine rakenduslikel eesmärkidel. geenitehnoloogia molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise
siirdamine Jäätmete Biokütusetoot lagundamine mine KLOONIMINE Kloonimine on kloonida tekitamine. Kloon on vegetatiivselt paljunemisel tekkinud ühe vanema järglased. Selle isendid on identsed omavahel ja vanemaga. Looduslikud kloonid on nt: mugul taimed, risoomidega paljundatavad maikellukesed, saar, paju. Jaguneb biotehnoloogiliselt: embriokloonimine ja tuum kloonimine. Embriokloonimine tähendab embrio lõhestumist ning põhineb totipontentidel tüvirakkudel mis on eraldatud lootest 2-16 raku staadiumis. Nt: healt tõult lehmalt võetakse munarakk ja viljastadakse. Kasvatadakse embrio, see jagatakse osadeks ja saadakse mitu testitud embriot. Milles on kõik rakud et areneda tervik organismiks. Need siirdadakse mitmele lehmale, kes indlevad. Need on retsipendid, kes surrogaat emana sünnitavad.
saavutustele. Bakteritega seonduvaid protsesse on edukalt rakendatud toiduainete -, farmaatsia ja tekstiilitööstuses, energeetikas, loomakasvatuses, keskkonnakaitses, metallurgias ja meditsiinis. Ühed esmased bakterite rakendusvaldkonnad on olnud toiduainete töötlemine ja alkoholi saamine. Nii näiteks põhineb biotehnoloogial kurgi, kapsa, piima ja teiste toiduainete hapendamine. Piimatööstustes saadakse lisaks hapupiimatoodetele biotehnoloogiliselt ka juustu. Juustu tootmisel kasutatakse nii baktereid kui ka seeni. Seentega seonduvaid protsesse rakendatakse toiduainete ja farmaatsiatööstustes, meditsiinis, loomakasvatuses, keskkonnakaitses ja mujal. 4 Kasutatud kirjandus: 1. ,,Bioloogia gümnaasiumile" T.Sarapuu Tartu 2003 2. http://www.ekklesia.ee/oomega/4/graafika/raku11-1.gif 3. http://www.arnemetsagrupp.ee/PIC/seened.jpg 4. http://www.miksike
tööstuslike baktereid Bakteritega tehakse katseid, kuna kasvavad kiiresti, tarbivad vähe toitained, toodavad suurtes kogusdes ensüüme Geenilielt muundatud bakteritele lisatakse enesetapu geen, kuna ei teada nende pikaajalist mõju. Geenitehnoloogiaga seotud teadusharud ning elukutsed GMO – organism või viirus, mille geene on geenitehnoloogiliste meetoditeg muudetud või mille genoomi on siirtatud uusi geene Funktsionaalsed toiduained – biotehnoloogiliselt töödeldud toiduained, mis peaksid aitama inimestel haigusi vältida Bioinformaatika – bioloogia ja informaatika ühendav teadusharu, milles töötatakse välja meetodeid bioloogilise info analüüsimiseks arvutites Proteoomika – teadusharu, mis uurib organismi valgukomplekti Farmakogenoomika – teadusharu, mis uurib, kuidas geneetilised erinevused mõjutavad organismide reaktsiooni ravimitele Traditsiooniline biotahnoloogia – toitude ja jookide valmistamine mikroobide abil
1. Suur energiasäästlikus 2. Jäätmevaba või loodusele kahjutute jäätmetega tootmine 3. Enamasti ka odav tooraine. Biotehnoloogiliste protsesside puudused: 1. Toota saab ainult neid aineid, mis moodustuvad organismide elutegevuse tagajärjel. 2. Palju aega kulub vastavate omadustega seene või bakteritüvede saamiseks nende selektsiooniks või insenergeneetiliseks väljatöötamiseks. 3. Biotehnoloogilistes protsessides kasutatavad organismid on väga tundlikud keskkonnategurite suhtes Biotehnoloogiliselt toodetakse peamiselt järgmisi aineid: ensüümid (üks suurimaid tootmisharusid), alkohoolsed joogid, piiritus, suur osa antibiootikumidest, vitamiinid, aminohapped, hormoonid. Geenitehnoloogia ehk tehnogeneetika on biotehnoloogia haru, tänapäevane uus tehnoloogiavaldkond, mille eesmärk on geneetilise info kasutamine rakenduslikel eesmärkidel. geenitehnoloogia molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmine DNA molekuli osade siirdamisega.
.. BIOTEHNOLOOGIA rakendusbioloogia valdkond, kus kasutatakse organisme, et toota inimesele vajalikke aineid. Peamiselt bakterid, seened, GM- loomad ja taimed. Biotehnoloogia eelised: Säästab energiat Vähem ja kahjutud jäätmed Odav tooraine ja puudused: Ajakulu vastavate organismide leidmiseks, kasvatamiseks. Tundlikkus keskkonnategurite suhtes. Noored "biotehnoloogid" Tallinna Tehnikaülikooli Loodusteadustemaja õppelaboris Mida toodetakse biotehnoloogiliselt? Toiduainetetööstuses juba sajandeid: juust, kohupiim, jogurt jt. piimatooted. köögiviljade hapendamine (kurk, kapsas, seened). pärmitaigen leib, sai, jne. Õlle ja veini tootmisel Toidu omaduste parandamiseks Seentest saadud ensüümid (proteaasid) kalgendavad piima juustu tootmisel, parandavad leiva ja õlle omadusi. Pintselhalliku abil toodetakse hallitusjuustu ja salaamit. Bakterite ja hallitusseente amülaasi kasut.
Taksonoomilised tunnused. · Taksonoomias kasutatakse parameetritena substraadi- ja õhumütseeli olemasolu ja püsivust, spooride morfoloogiat, spooride paiknemist, mütseeli värvust, peptidoglükaani ehitust, eriliste suhkrute esinemist rakukestas. Loomulikult ka 16SrRNA geenide järjestusi. Roll looduses ja elukoht: muld sobib aktinomütseetide elupaigaks väga hästi. · Looduses on aktinomütseedid orgaanilise aine lagundajad. On biotehnoloogiliselt olulised, kuna toodavad antibiootikume. Nende põhiasupaik looduses on muld. Nad toodavad eksoensüüme, mis lagundavad polümeerseid ühendeid mullas. Kuivanud mullas säiluvad aktinomütseetide spoorid ja sporangiumid hästi. Ka Arthrobacteri kokifaasi rakud on väga kuivataluvad. Mütseeli moodustamine on hea võimalus tungida mullaosakeste vahele ja toimetada sinna ka hüdrolüütilisi ensüüme.
> vajalikud bakteritüved eraldatakse loodusest või konstrueeritakse ja külvatakse taimekultuuridele. ° Biotehnoloogia on abiks ka metallurgiale mitmeid metalle saab toota bakterite abil. ° Suur osa bakteritega seonduvast biotehnoloogiast tegeleb mitmesuguste valguliste ensüümide toomisega, mida vajavad toiduainete, tekstiili ja farmaatsiatööstus. > Suur osa kaasajal kasutatavast suhkrust saadakse biotehnoloogiliselt toodetud ensüümide kaasabil. ° Ensüüme vajab ka tekstiilitööstus puuvilla ketrus- ja kudumisomaduste parandamiseks niisutatakse seda tärklise seguga. Tulemusena saadakse puuvillane riie, mis sisaldab rohkesti tärklist, millest vabanemiseks tuleb kangast töödelda amülaasi lahusega. ° Suur osa antibiootikumidest saadakse farmaatsiatööstuses seente ja bakterite kaasabil. Ka vitamiinide, aminohapete ja hormoonide tootmine põhineb biotehnoloogial.
Tiina Alamäe Mullas on rohkesti seente ja aktinomütseetide hüüfe. Need tungivad kasvades mullaosakeste vahele ja eritavad sinna eksoensüüme tselluloosi, kitiini, hemitselluloosi, tärklise jne lagundamiseks. Need ensüümid adsorbeeruvad mullaosakeste pinnale ja püsivad seal kaua töövõimelisena. Seega hüüfid sobivad hästi eluks struktuurses keskkonnas nagu muld. Mikrobioloogia I. Bakterite kujurühmad 2011. T Aktinomütseedid Aktinomütseedid on ka biotehnoloogiliselt väga olulised. Nad on suurimad antibiootikumide produtsendid mikroobimaailmas. Võimalik, et antibiootikumid on neile relvaks tihedas konkurentsis mullas oma kolleegidega seentega ja teiste bakteritega. Näiteks seentel ja aktinomütseetidel on üsna sarnane toidulaud. Aktinomütseetide hulgas ona ka patogeenseid liike, näiteks Streptomyces scabies. Hõimkonda Actinobacteria kuuluvad ka tuberkuloositekitaja (Mycobacterium
Alkaloidid Tungalterast eraldatakse alkaloide, mida kasutatakse migreeni ja Parkinsoni tõve raviks. Transgeensed organismid Transgeensete kultuurtaimede ja koduloomade pärilikkust on muudetud, neisse on viidud teiste organismide geene eesmärgiga tõsta haiguskindlust ja suurendada saagikust. Transgeensetest organismidest saadud toidus pole taimekaitsemürke. Toiduained on tervislikumad, odavamad ja maitsvamad. Kuna ei kasutata mürke, väheneb ka keskkonna saastatus. Funktsionaalne toit Biotehnoloogiliselt toodetakse ka funktsionaalset toitu, s.o toitu, mille komponendid mõjuvad positiivselt inimese organismile. Funktsionaalne toit tõhustab inimese seedekulgla talitlust, aktiveerib immuunsüsteemi, vähendab haigusriske (kaaries, kõhulahtisus, kõhukinnisus, veresoonkonnahaigused), stabiliseerib organismi seisundit. Piimatoodetele (biojogurtile, biokeefirile) on lisatud probiootilisi baktereid, mis parandavad inimese seedetegevust, tugevdavad imuunsüsteemi, soodustavad
Ka see valk on ebastabiilne nii kuumutamise kui ka hapete suhtes. Lisaainete nimistusse monelliini veel kantud ei ole. Küll aga on monelliin biotehnoloogia katseobjekt. Monelliini magusa maitse kadu sõltuvalt pH muutusest on tingitud polüpeptiidahelate lahknemisest. Biotehnoloogidel õnnestus aga konstrueerida geen, mis kodeerib monelliini mõlemat polüpeptiidahelat ühtse tervikmolekulina. Saadud liitgeen sisestati vastavate menetlustega tomati- ja salatitaimedesse. Tulemuseks on biotehnoloogiliselt magustatud tomatid ja salatid. Lisagem, et taumatiini ja monelliini otseste kahjulike toimete kohta üheselt võetavaid andmeid pole. Et tegemist on valkudega, on potentsiaalsete kõrvaltoimete, näiteks allergiliste reaktsioonide avaldumine, nende kestval ja liigtarbimisel täiesti reaalne. Sünteetilistest magusamaitselistest peptiididest on keskne aspartaam (E951), mis on noorim uustulnuk kunstlike magusainete turul. Alates 1981. aastast, millal aspartaami lubati ametlikult
7.1. a) Elupaikade hävitamine, b) keskkonna saastamine keemiliste ainetega, mille suhtes mõned liigid on väga tundlikud. Vaja on säilitada, et hoida bioloogilise mitmekesisuse kohta informatsiooni. Vajadusel liikide paljundamiseks. 7.2. A) Ravimite tootmiseks (antibiootikumid), B) Toiduainetetööstuses, alkoholi tootmiseks, C) Viili jogurti tootmisel. 7.3. 1) Ei saasta keskkonda, kuna ei teki suuri jäätmekoguseid. 2) Ei ole energiamahukas. 7.4. a) Kõiki aineid ei ole võimalik toota biotehnoloogiliselt, b) nõuab suuri uuringuid eelnevalt, et saaks alustada tootmist. 7.5. E mügarbakterid, A hallikud, B pärmseened, C piimhappebakterid. 7.6. Selleks, et tõsta saagikust, parandada toiduaine kvaliteeti vm. 70 1. Kuna geenitehnoloogia viib taimedesse 1.Umbrohuks olemine on keeruline tunnus. neile kasulike geene, kardetakse, et neist Pole olemas ühtegi näidet, kus üks- kaks
7.1. a) Elupaikade hävitamine, b) keskkonna saastamine keemiliste ainetega, mille suhtes mõned liigid on väga tundlikud. Vaja on säilitada, et hoida bioloogilise mitmekesisuse kohta informatsiooni. Vajadusel liikide paljundamiseks. 7.2. A) Ravimite tootmiseks (antibiootikumid), B) Toiduainetetööstuses, alkoholi tootmiseks, C) Viili jogurti tootmisel. 7.3. 1) Ei saasta keskkonda, kuna ei teki suuri jäätmekoguseid. 2) Ei ole energiamahukas. 7.4. a) Kõiki aineid ei ole võimalik toota biotehnoloogiliselt, b) nõuab suuri uuringuid eelnevalt, et saaks alustada tootmist. 7.5. E mügarbakterid, A hallikud, B pärmseened, C piimhappebakterid. 7.6. Selleks, et tõsta saagikust, parandada toiduaine kvaliteeti vm. 71 1. Kuna geenitehnoloogia viib taimedesse neile kasulike geene, kardetakse, et neist võivad saada umbrohud, mis ohustavad elupaiku. 1.Umbrohuks olemine on keeruline tunnus. Pole olemas ühtegi näidet, kus üks- kaks võõrast geeni annaksid taimele suutlikkuse
anthracis, B. cereus ja B. thuringensis on kõik lähedased ja omavahel 80-100% DNA hübridiseerimise järgi homoloogsed. Seetõttu on neid soovitatud kõik kanda liigi B. anthracis alla alamliikidena. Nende kolme liigiga on sarnane ka B. mycoides. Avirulentne B. anthracis on väga sarnane B. cereusega. Batsillide seas on ka teisi homoloogseid klastreid. B. amyloliquefaciens ja B. subtilis on 51-81 homoloogsed. Nendega on sarnane ka B. natto. Biotehnoloogiliselt on oluline B. subtilis kui amülaasi tootja. Meditsiiniliselt on olulised B. anthracis ja B. cereus. B. anthracis ja siberi katk e. antraks. 1876. a. Koch vaatles B. anthracist siberi katku surnud loomade veres ja nakatas ka terveid loomi (hiiri) batsillide puhaskultuuridega ja näitas ära, et ilmnesid siberi katku tüüpilised tunnused. Pasteur töötas välja vaktsiini siberi katku vastu ja korraldas ka selle demonstreerimiseks avaliku katse. Vaktsiin oli 43oC juures
Ka see valk on ebastabiilne nii kuumutamise kui ka hapete suhtes. Lisaainete nimistusse monelliini veel kantud ei ole. Küll aga on monelliin biotehnoloogia katseobjekt. Monelliini magusa maitse kadu sõltuvalt pH muutusest on tingitud polüpeptiidahelate lahknemisest. Biotehnoloogidel õnnestus aga konstrueerida geen, mis kodeerib monelliini mõlemat polüpeptiidahelat ühtse tervikmolekulina. Saadud liitgeen sisestati vastavate menetlustega tomati- ja salatitaimedesse. Tulemuseks on biotehnoloogiliselt magustatud tomatid ja salatid. Lisagem, et taumatiini ja monelliini otseste kahjulike toimete kohta üheselt võetavaid andmeid pole. Et tegemist on valkudega, on potentsiaalsete kõrvaltoimete, näiteks allergiliste reaktsioonide avaldumine, nende kestval ja liigtarbimisel täiesti reaalne. Sünteetilistest magusamaitselistest peptiididest on keskne aspartaam (E951), mis on noorim uustulnuk kunstlike magusainete turul. Alates 1981. aastast, millal aspartaami
hemitselluloos, pektiin, kitiin, valgud, pestitsiidid jne.). Ilmselt lagundavad ka ligniini. Elukeskkond on muld- sobiv elukeskkond, sest et hüüfid tungivad kasvades mullaosakeste vahele, kus lagundavad orgaanikat. Taluvad hästi muutlikke tingimusi (moodustavad paljunemisrakke e. koniite). Hüüfid eritavad eksoensüüme orgaanika lagundamiseks. Need ensüümid adsorbeeruvad mullaosakeste pinnale ja püsivad kaua seal töövõimelisena. Biotehnoloogiliselt väga olulised- suurimad antibiootikumide produtsendid mikroobimaailmas. Antibiootikum- relv konkurentsis mullas teiste bakterite ja seentega? Patogeensed liigid (tuberkuloositekitaja Mycobacterium tuberculosis ja difteeriatekitaja Corynebacterium diptheriae). Suured genoomid. Paljudel neist on lineaarsed kromosoomid. Mõnedel on lineaarsed plasmiidid. Kolooniad tugevasti söötmes kinni. Õhumütseel ja substraadimütseel (kasvab pinna sisse).
Nimelt, taimede juured sekreteerivad mitmeid suhkruid, aminohappeid, vitamiine ja signaalmolekule, mis stimuleerivad bakterite kasvu ja biofilmi moodustumist taimede juurtel ja juurekarvadel. Bakterite kasv juurte pinnal omakorda hõlbustab taimel mullast toitainete omastamist. Looduses on biofilmil oluline osa toiduahelas, nt selgrootud toituvad veekogudes biofilmist. Tööstuslikes tingimustes on biofilmid olulised heitveekäitluses, kus nad puhastavad reovett liigsest lämmastikust. Biotehnoloogiliselt kasutatakse biofilme erinevate biokemikaalide tootmiseks, mis leiavad kasutust nii meditsiinis kui tööstuses. Kuigi inimese erinevad väliskeskkonnale avatud kehapinnad (nt nahk, hambad, silma sarvkest, nii hingamisteid kui ka seedekulglat kattev limasekreet) soodustavad bakterite kinnitumist, on tänu kudede loomulikule puhastuvõimele biofilmi moodustumine neile siiski limiteeritud. Suurim positiivne mõju inimese tervisele on seedekulgla mikroflooral, mille
annaabi.ee 
