Биотехнологические пути защиты растений от рассмотренных вредоносных агентов. Понятие технологической биоэнергетики. Получение этанола, метана, биогаза и других углеводородов. Пути повышения эффективности фотосинтетических систем. Свойства антибиотиков.
Аннотация к работе
Культурные растения страдают от сорняков, грызунов, насекомых-вредителей, нематод, фитопатогенных грибов, бактерий, вирусов, неблагоприятных погодных и климатических условий. Биотехнологические пути защиты растений от рассмотренных вредоносных агентов включают: 1) выведение сортов растений, устойчивых к неблагоприятным факторам; К компетенции клеточной инженерии относят создание новых азотфиксирующих симбиотических ассоциаций «растение - микроорганизм». Перспективы повышения эффективности биоконверсии энергии света связаны с модификацией генов, отвечающих за световые и темновые стадии этого процесса, в первую очередь генов cfx, регулирующих фиксацию СО2 растением. Возможно также создание почвенных ассоциаций «растение - бактерия» или «растение - гриб (микориза)» так, чтобы бактериальный (грибной) компонент ассоциации отвечал за выделение нематоцидов.Растения синтезируют ряд соединений, регулирующих их рост и развитие (фитогормоны, биорегуляторы). Важнейшими альтернативными субстратами служит метанол, этанол, углеводы растительного происхождения, в перспективе водород. Из 1 кг этанола можно получить до 880 г дрожжевой массы, а из 1 кг метанола-до 440 г. Биомасса из этанола особенно богата лизином - до 7%. Это может быть достигнуто путем: 1) превращения биомассы, накопленной в результате фотосинтеза в дешевое и высококалорийное топливо - метан и другие углеводороды, этанол и т. д.; 2) модификации самого процесса фотосинтеза, в результате которой энергия света с максимальной эффективностью используется на образование водорода или другого топлива, минуя стадию фотоассимиляции СО2 и синтеза компонентов клетки. Разрабатывают следующие основные подходы к решению этой проблемы: 1) повышение коэффициента превращения солнечной энергии до 4-5% за счет увеличения площади листьев и их раннего формирования; 2) вмешательство в системы регуляции фотосинтеза - сбалансированное использование фитогормонов, трансплантация регуляторных генов; 3) увеличение скорости роста растений за счет оптимизации водного и минерального питания, что приведет к повышению их фотосинтетической активности; 4) увеличение числа хлоропластов в клетке на единицу площади листа; 5) установление оптимального соотношения между функционирующими реакционными центрами хлорофилла и промежуточными переносчиками электронов, например, цитохромами; 6) увеличение скорости переноса электронов между фотосистемами I и II и эффективности сопряжения между транспортом электронов и синтезом АТФ.Ей дано - пусть в определенных границах - перевивать поновому «нить жизни» - ДНК - методами генетической и клеточной инженерии, создавать биообъекты по заранее заданным параметрам и, как обычно добавляют, на благо человечества. Думается, что уже из основного текста ясно: что накопленный разносторонний потенциал современной биотехнологии - это обоюдоострый меч, который, подобно другим новым отраслям научно-технического прогресса, сформировавшимся в XX в. Биотехнология представляется «страной контрастов», сочетания самых передовых достижений научно-технического прогресса с определенным возвратом к прошлому, выражающимся в использовании живой природы как источника полезных для человека продуктов вместо химической индустрии. Есть биотехнологические разработки, требующие весьма внушительных капиталовложений, концентрации усилий крупных коллективов научных работников, инженерно-технических и управленческих кадров, дорогостоящего сырья и оборудования (многие генноинженерные разработки, биотехнологические процессы с применением автоматизированных систем управления). Слова «биология» и «биотехнология» различаются лишь тем, что в слове «биотехнология» есть вставка «техно».