Предмет екобіотехнологія - студопедія

Біотехнологія - це інтеграція природних і інженерних наук, що дозволяє найбільш повно реалізувати можливості живих організмів або продуктів їх життєдіяльності для отримання цільового продукту.

Екологічна біотехнологія - це специфічне застосування біотехнології для вирішення проблеми захисту навколишнього природного середовища, включаючи такі як переробка відходів, боротьба з забрудненням та з'єднання біотехнологічних способів з небиологическими технологіями.

Мікроорганізмам, або мікробам. - цим нескінченно малим живим істотам, за словами Луї Пастера, належить нескінченно велика роль у природі та житті людини. Торф, кам'яне вугілля, нафта, горючий газ, - ось далеко не повний перелік корисних копалин, в утворенні яких в надрах Землі беруть участь мікроорганізми. Життєдіяльність цих істот обумовлює родючість грунтів і лежить в основі складного явища самоочищення, що протікає в природних водоймах. Ho, мабуть, найважливіша їхня функція - участь в круговороті речовин, безперервно совершающемся в природі і забезпечує життя на Землі.

Завдяки здатності засвоювати найрізноманітніші речовини, надзвичайно швидко розмножуватися і легко пристосовуватися до навколишніх умов мікроорганізми широко поширені в грунті, водному середовищі, атмосфері. Мікроби не мають собі рівних і за інтенсивністю біохімічної діяльності. Наприклад, за добу бактеріальна клітина здатна переробити кількість їжі, в 30 - 40 разів перевищує її власну масу. Саме цими властивостями мікробів і пояснюється та виключно важлива роль, яку вони відіграють у житті нашої планети.

Область практичного застосування мікроорганізмів в народному господарстві надзвичайно широка. Досить нагадати про використання їх в промисловому виробництві антибіотиків, стероїдних препаратів, ряду вітамінів, різних продуктів бродіння, кормового білка, ферментів, бактеріальних добрив і т.д.

Одним з найпоширеніших сучасних методів обробки стічних вод є метод біологічного очищення. Активний мул, завдяки якому здійснюється процес очищення води, являє собою складне співтовариство різноманітних мікроорганізмів. Метод біологічного очищення практично універсальний і дозволяє обробляти стоки самого різного характеру, що пов'язано зі здатністю біонаселенія активного мулу використовувати органічні забруднення стічних вод як джерела живлення і енергії.

Однак мікроорганізми можуть приносити і незліченний шкоду. Патогенні (хвороботворні) мікроби викликають різні захворювання людини, тварин і рослин. Життєдіяльністю мікробоввредітелей пояснюється псування харчових продуктів, руйнування будівельних конструкцій (за рахунок мікробіологічної корозії металу і бетону), закупорка трубопроводів і т. Д.

Управляти мікробіологічними процесами, в тому числі процесами очищення води, направляти їх у потрібне русло, посилювати і інтенсифікувати корисну діяльність мікроорганізмів і ліквідувати їх шкідливі впливи немислимо без знання основ мікробіології.

Мікробіологія - наука про живі організми, що мають малі розміри і невидимих ​​неозброєним оком. (R = 100 мкм)

Вперше виділити мікробіологію в окрему науку було запропоновано Геккелем в 1866 році.

Мікробіологія (від грец. «Micros» - малий; «bios» - життя, «logos» - вчення) - частина загальної науки біології; вона вивчає зовнішню форму, внутрішню будову, закономірності росту і розвитку, життєдіяльність дрібних організмів - мікробів.

Клітини одних мікробів за своєю структурою нагадують клітини тварин, у інших вони схожі з рослинними, треті можуть поєднувати ознаки тих і інших клітин або істотно відрізнятися від них.

У 1866 р німецький біолог Е. Геккель запропонував виділити мікроорганізми в окреме царство живої природи і дав йому назву «царство протистов».

Основу будови клітин всіх протистов, як і клітин вищих тварин і рослин, складають цитоплазма і ядро.

Однак розвиток електронної мікроскопії та вдосконалення методів приготування біохімічних препаратів дозволили виявити принципово важливі відмінності у внутрішній структурі клітин протистов. Виявилося, що незважаючи на спільність структурної, біохімічної і фізіологічної організації, притаманну всім живим організмам, царство протистов чітко ділиться на дві групи.

Першу складають вищі Найпростіші - еукаріоти. клітини яких за своєю будовою схожі з клітинами вищих тварин і рослин. Найважливіші відмінні риси еукаріотичної клітини - структурна організація ядра і спосіб його поділу. Клітини еукаріот мають відокремлене ядро, відокремлене від цитоплазми мембраною. Спадкова інформація міститься в хромосомах, що містять дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) і білки особливого типу. Поділ ядра при розмноженні клітин відбувається в результаті складного процесу - мітозу. З мікроорганізмів до еукаріотів відносяться найпростіші, гриби, водорості (крім синьо-зелених).

Друга група об'єднує нижчих протистов. званих прокариотами (доядерних). У клітинах прокаріотів сформований ядро ​​відсутня, але є ядроподобние освіти - нуклеоїди (від лат. «Nucleus» - ядро). У порівнянні з ядрами клітин еукаріот нуклеоїди мають більш просту будову і відділені від цитоплазми оболонкою. Спадкову інформацію несе одна хромосома, що представляє собою довгу молекулу ДНК.

Таким чином, межа, що розділяє всі клітинні форми життя на дві групи, що відповідають двом типам клітинної організації, проходить через царство протистов.

Наука про розподіл живих організмів за окремими групами - таксонам - називається систематикою. Класифікація та номенклатура - дві основні області систематики. Завданням класифікації є об'єднання живих організмів, що володіють загальними ознаками і властивостями, в певний таксон.

Основна одиниця в систематиці живих організмів - вид. Під виглядом розуміють сукупність організмів, що мають спільне походження, що характеризуються загальними морфологічними і фізіологічними ознаками і пристосованих до існування в певних умовах зовнішнього середовища. Види об'єднують в таксони більш високого рангу - пологи. Пологи в свою чергу групують в сімейства. сімейства - в порядки (або загони в царстві тварин), порядки - в класи. і т. д. Вищим рівнем таксономической ієрархії є царство.

Номенклатура як галузь систематики забезпечує єдність і стабільність назв окремих таксонів і організмів, що належать до них. Для найменування виду прийнята бінарна номенклатура, запропонована До Линнеем в XVIII в. Видова назва складається з двох слів. Перше позначає рід і пишеться з великої літери, друге - вид, до якого належить організм, - пишеться з малої літери.