Тема 3: Биотехнология и современные методы

YOUTUBE · 26.11.2025 06:13

Ключевые темы и таймкоды

Введение в биотехнологию

0:01

Биотехнология появилась в 1917 году, но активно развивалась в 1970-1980-х.
Биотехнология считается наукой будущего и одной из самых современных наук.
В России биотехнологией занимаются многие вузы, но лучше всего преподают в МГУ.

Определение биотехнологии

1:00

Биотехнология изучает использование живых организмов в промышленности.
В ЕГЭ биотехнология рассматривается как наука о микроорганизмах.
Современные биотехнологии включают использование крупных организмов, таких как растения и животные.

Направления биотехнологии

2:27

Биотехнология делится на несколько направлений, называемых "цветами".
Красная биотехнология занимается производством медикаментов, вакцин и антибиотиков.
Белая биотехнология включает производство биотоплива и ферментов.

Зеленая и серая биотехнология

4:25

Зеленая биотехнология занимается селекцией растений для увеличения урожайности.
Серая биотехнология перерабатывает мусор и создает биоразлагаемые материалы.

Желтая и золотая биотехнология

5:43

Желтая биотехнология включает пищевую биотехнологию, такую как хлебопечение и виноделие.
Золотая биотехнология занимается нанотехнологиями и биоинформатикой, что позволяет создавать новые модели организмов.

Основные задачи биотехнологии

7:04

Основные задачи биотехнологии включают производство антибиотиков и продуктов питания.
Биотехнология помогает сделать питание более разнообразным и полезным.

Виноделие и биотехнология

8:35

Виноделие развивается в сторону большей научности, изменяя вкус вина с помощью микроорганизмов.
Биотехнологические методы позволяют создавать вина с уникальными вкусами.

Красная биотехнология и вакцины

10:34

Красная биотехнология занимается производством вакцин и сывороток.
В Новосибирске создали вакцину от коронавируса, что свидетельствует о высоком уровне развития биотехнологии.

Новосибирский государственный университет

12:02

Новосибирский государственный университет НГУ - один из лучших вузов в Сибири.
Город студенческий, развитый и комфортный.
НГУ предлагает множество программ для студентов, включая практическую науку.

Утилизация отходов с помощью биотехнологий

13:03

Биотехнологии могут разлагать пластик и другие отходы.
Проблемы включают выделение неприятных запахов при разложении.
Биотехнологии уже используются для очистки воды и стоков.

Завод по очистке воды в Казани

14:03

Завод в Казани использует бактерии для очистки воды.
Бактерии размножаются и перемешивают субстрат в гигантских ферментерах.
Такие заводы есть во многих городах с развитой химической промышленностью.

Виноделие как древнейшая биотехнология

16:33

Виноделие - одна из древнейших биотехнологических разработок.
Древние манускрипты из Вавилона содержат рецепты вина.
Самое древнее вино найдено в Армении или Иране.

Пивоварение и хлебопечение

17:27

Пивоварение также родом из Вавилона.
Хлебопечение известно в древних цивилизациях, включая Вавилон, Грецию, Египет и Китай.
Древние цивилизации за океаном, такие как майя и ацтеки, также знали, как делать хлеб.

Современная биотехнология

19:35

Биотехнология делится на три основных отдела: микробный синтез, инженерная энмология и ферментация.
Микробный синтез использует бактерии для получения химических соединений, таких как витамины и антибиотики.
Инженерная энмология позволяет извлекать ферменты из клеток и использовать их для синтеза необходимых веществ.

Ферментация

21:32

Ферментация — это процесс получения биологически активных веществ, таких как аминокислоты и лекарства.
Включает выделение чистой культуры микроорганизмов, стерилизацию сырья и засев питательной среды.
Процесс ферментации может быть длительным и включать разделение жидкости и биомассы, очистку и утилизацию побочных продуктов.

Биотопливо

23:31

Биотопливо, например, этанол, может быть произведено из древесных отходов.
Процесс включает стерилизацию сырья, создание питательной среды и засев инокулятом.
Основная ферментация происходит в течение длительного времени, после чего жидкость и биомасса разделяются и очищаются.

Генная инженерия

27:22

Генная инженерия позволяет изменять геном организмов для получения новых свойств.
Пример: кукуруза с геном скорпиона, устойчивая к засухе, выращивается в Аргентине и США.
Генная инженерия помогает повысить урожайность и устойчивость растений к неблагоприятным условиям.

Введение в ГМО

30:50

Генетически модифицированные организмы ГМО воспринимаются как нечто плохое.
В прошлом ГМО-кукуруза была дороже обычной, что делало её недоступной для фермеров.
Корпорации, выращивающие ГМО, получали больше урожая, что делало их продукцию более конкурентоспособной.

Проблемы и решения

31:26

ГМО-кукуруза содержала белок скорпиона, что вызывало аллергию у людей.
Проблема была решена, и сейчас ГМО-кукуруза безопасна.
ГМО необходимы для выживания человечества, так как они могут производить больше продукции.

Микробный синтез

33:22

Генная инженерия используется для микробного синтеза, например, для производства инсулина.
Инсулин, ранее получаемый из крови быка, теперь производится бактериями, что снижает его стоимость.
Ген инсулина человека встроен в кишечную палочку, которая производит инсулин как побочный эффект.

Внедрение генов

35:05

Для внедрения генов используются плазмиды и вирусы.
Плазмиды и вирусы могут монтировать гены в клетки хозяина.
ГМО-животных пока не существует, так как плазмиды на них не работают.

Клеточная инженерия

36:58

Клеточная инженерия позволяет создавать клеточные культуры.
Клетки животных делятся вне тела только в раковых клетках.
Клеточные культуры растений используются для размножения редких сортов, например, тюльпанов.

Пересадка органоидов

40:55

Клеточная инженерия позволяет пересаживать органоиды между клетками.
Пересадка ядра клетки одного растения в клетку другого может привести к появлению новых сортов.
Это открывает путь для создания новых клеток и изучения важности органоидов.

Соматическая гибридизация

42:03

Соматическая гибридизация объединяет клетки двух различных организмов.
Пример: скрещивание сперматозоида тигра и яйцеклетки моркови.
Результат: химера, гибрид двух видов.

Химеры и клонирование

43:00

Химера — это гибрид, полученный неестественным путем.
Клонирование — создание генетических копий одного организма.
Пример: овечка Долли, клонированная в 2003 году.

Проблемы клонирования

44:00

Овечка Долли умерла из-за несоответствия возраста клона и исходного организма.
Проблема: клон не может жить долго, так как его ядро помнит возраст исходного организма.
Задача: найти способ клонировать организм без возрастных ограничений.

Стволовые клетки

47:06

Стволовые клетки способны делиться бесконечно и трансформироваться в другие клетки.
Пример: стволовые клетки в красном костном мозге.
Универсальные стволовые клетки: клетки пуповины и зигота.

Омоложение и биотопливо

50:03

Омоложение с помощью стволовых клеток пока невозможно.
Биотопливо: производство из биомассы, но дороже нефтяного топлива.
Пример: производство электроэнергии из навоза свиней.

CRISPR-Cas9

52:22

CRISPR-Cas9 позволяет редактировать геном взрослого организма.
Примеры успешного лечения генетических заболеваний.
Возможность редактирования ДНК в клетках взрослого организма.