Ургашы малдың жыныс органдарының анатомиясы

• а) Ксантопротеинреакциясымен (грек. ксанты — сары) құрамында бензол ядросы бар белоктар концентрлі азот қышқылымен сары түс береді.
• ә) Биурет реакциясы. Мыс (II) гидроксидінің сілтідегі ерітіндісімен белоктарға әсер еткенде, ашық күлгін түс пайда болады. Бұл реакция белоктардың құрамындағы пептидтік байланыстарды анықтайды.
• б) Құрамында күкірті бар белоктарға қорғасын ацетатын және сілті қосып қыздырғанда, қорғасын сульфидінің қара түнбасы түзіледі.^[1]

Белоктардың организмдегі өзгерісі

Белоктар аса маңызды тағамдық, заттар (ет, жұмыртқа, сүт, нан, т.б.) құрамында  болғандықтан, ас қорыту жолдарында ферменттер әсерінен аминқышқылдарына дейін ыдырап гидролизденеді. Аминқынщылдары ішек қабырғалары арқылы қанға өтеді. Көмірсулар мен майлардан айырмашылығы — аминқышқылдары организмде қор болып жиналмайды. Олардың біразы адам немесе жануар организмінің өзіне тән белогын түзеді. Ал аминқышқылдарының бір бөлігі белок емес азотты қосылыстардың, нуклеин қышқылдарының синтезіне жұмсалады.^[1] Кейбіреулері тотығып, ең ақырғы өнімдерге (С0₂, Н₂0, т.б.) дейін ыдырап, энергия бөледі.

Белок синтезінің проблемасы

Белокты синтездеу проблемасының теориялық және практикалық маңызы бар. Белок молекуласының күрделі болуына байланысты қазіргі уақытқа дейін белок синтезі толық іске аспай отыр. Белок молекулалары үздіксіз қозғалыста болады. Белок молекулаларын синтездеуге әрекет жасаған ғалымдардың сәтсіздіктерінің себебі де осында болуы мүмкін. Белок молекулаларының үздіксіз өзгеруін анықтайтын заңдылықтарды түсіну — қазіргі ғылымның ең басты міндеттерінің бірі.

Жоғары деңгейлі организмдерде  белок биосинтезі таңғаларлықтай тез  жүреді: 350 аминқышқылынан тұратын полипептид бар болғаны 10 секундта түзіледі! Белок синтезінің құпия сырын ашу көптегек вирус ауруларын жеңуге мүмкіндік береді, жаңа химиялық талшықтар мен пластмассалар жасауға, тамақ және химия өнеркәсібінде жаңа өндіріс процестерін ойлап табуға көмектеседі.

Алғаш рет қарапайым белокты  заттар, гипофиздің гормондары вазопрессин  мен окситоцин алынды. Одан басқа  белок синтездеудегі зор табыстарға инсулин мен интерферон алу жатады. Полипептидтік теория ашылғаннан бері белоктық қасиеттері бар полипептидтер синтезделіп, жемдік қоспа, дәрі-дәрмек ретінде қолданылып жүр.

Қазіргі замандағы маңызды міндеттердің бірі — синтездік тағам жасау  проблемасы. Соның ішінде белоктық тағам түрлерін алу бірінші кезекте  түр. Бұл салада академик A. Н. Несмеянов бастаған ғалымдар тобы жұмыс істеп, біраз жетістіктерге жетті. Мысалы, сапасы жөнінен табиғи түрінен кем соқпайтын қара уылдырық синтездеп алды.

Ғалымдар биосинтез бен клеткаларда  жүретін процестердің заңдылықтарын  толық меңгерген кезде жасанды жолмен белоктар алу мәселесі де толық шешілуі мүмкін.^[1]

Биотехнология және оның негізгі бағыттары

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан  алынған мәлімет

Мында өту: шарлау, іздеу

Биотехнология дегеніміз — биологиялық организмдердің қатысуымен жүретін процестерді, адамның мақсатына сай өзгерту арқылы өндірісте пайдалану. "Биотехнология" деген терминді алғаш рет 1919 жылы венгр ғалымы К.Эреки енгізді. Қазіргі биотехнологияның басты мақсаты — өсімдіктердің жаңа сорттарын, жануарлардың асыл тұкымын, микроорганизмдердің штаммаларын шығару. Оны адам өміріне қажетті заттар өндіру үшін биологиялық нысандар мен процестерге негізделген жаңа ғылымның және өндірістің сапасы деп қарауға болады. Ата-әжелеріміз ежелден микроорганизмдерді қымыз бен шұбат, айран ашытуға, құрт пен ірімшік жасауға, нан пісіруге, тері илеуге, т.б. қажетті заттарды дайындауға пайдаланған. Қазіргі биотехнологияның мынадай негізгі бағыттары бар: микробиологиялық өндіріс, жасушалық инженерия жөне гендік инженерия. Биотехнологияда биохимия, микробиология, молекулалық биология, генетика ғылымдарының жетістіктерінің нәтижесінде өте бағалы биологиялық белсенді заттар — гормондар, ферменттер, витаминдер, антибиотиктер, органикалық қышқылдар — сірке, лимон, сүт және кейбір дәрі-дәрмектер алынады. Қазір ең жоғары өнімді микроорганизмдер штаммаларының көмегімен 150-ден астам биологиялық заттардың түрлері синтезделді. Мысалы, адамда және кейбір жануарлар организмінде синтезделмейтін аминқышқылы лизинді тек микроорганизмдер арқылы алады. Егер жануарлар организмінде лизин жетіспейтін болса, оның денесінің өсуі тоқтайды. Сондықтан лизинді жануарлардың жемшебіне қосып береді. Биотехнологияның биологиялық әдістерін қоршаған ортаны ластанудан тазарту үшін қолданады. Ластанған суларды микроорганизмдердің көмегімен тазартады. Үлкен қалалардың, өндіріс орындардың шығарған зиянды қалдықтарын тазарту кейбір бактериялардың қатысуымен жүреді. Металл қалдықтарымен (уран, мыс, кобальт, т.б.) ластанған суларды тазарту үшін оларды өз жасушаларына жинайтын бактериялардың түрлерін пайдаланады. Сонымен биотехнология экологиялық мәселелерді шешуге қатысады. Үндістанда, Қытайда, Филиппинде үйлерді жылытуға және тамақ дайындауда биогаз — метан мен кеміркышқыл газдың қоспасын пайдаланады. Ол үшін арнаулы контейнерлерге малдың қиын, қант өндірісінің, ауыл шаруашылығы заттарының калдыңтарын жинап, оларға бактерияның арнайы себіндісін қосады. Осы қоспадан биогаз алады.

Гендік инженерия

Соңғы жылдары молекулалық биология мен генетика ғылымдарының жетістіктеріне байланысты гендік инжерения ғылымы пайда болды. Гендік инженерия организмдердің жаксы қасиеттерін сақтап қалумен қатар оған сапалы қасиет бере алады. "Инженерия" термині құрастыру деген мағынаны білдіреді. Гендік инженерияның мақсаты — алдын ала белгіленген үлгіге сәйкес генотипі жағынан жақсарған организмдер алу. Алғаш рет гендік инженерияның тәсілдерін пайдаланып инсулин алды. Инсулин гормоны адамның ұйқы безінде жасалынады. Егер инсулиннің түзілуі бұзылатын болса, адам диабет ауруына шалдығады. Қазір дүние жүзінде 60 млн-нан астам адам диабетпен ауырады. Осы уақытқа дейін инсулин гормонын сиыр мен шошқаның ұйкы безінен алатын. Ал инсулинге тәуелді адамдардың саны жылдан-жылға арта түсуде. Осы себептерге орай адамның инсулин генін бактерияға гендік инженерия әдісімен көшіру керек болды. 1982 жылы адамның инсулин синтездейтін генін ішек таяқшасы бактериясының генотипіне енгізді. Сонда көлемі 1000 л бактерия себіндісінен 200 г-ға дейін инсулин өндіруге болады екен. Бұрынғы әдіс бойынша есу гормонының мұндай мөлшерін өндіру үшін сиырдың немесе шопщаның 1600 кг ұйқы безі қажет болар еді. Инсулиннен кейін гендік инженериялық әдіспен самотропин деп аталатын өсу гормонын бактерияларда синтездеу қолға алынды. Самотропин ірі қара малдардың сүтінің артуына қой мен шошканың еттілігінің жақсаруына әсер ететіні анықталды.

Жасушалық инженерия

Жасушалық инженерия жоғары сатыдағы организмдердің, өсімдіктер мен жануарлардың жеке жасушаларын және ұлпаларын  жасанды көректік орта жағдайында өсіру. Жасушалық инженерия әдісі арқылы бір жасушаның ядросын екінші жасушаға көшіру және ядросыз жасушаларды өсіріп алуға болады. Жасаңды көректік ортада, яғни "in vitro" (жасанды) жағдайында жануарлардың (ит пен мысықтың, тышқан мен адамның) гибридтік жасушасын алған. Жануарлар жасушасын коректік ортада ұзақ өсіруге болады. 1997—1999 жылдары жануарлар инженериясын зерттейтін ғалымдар үлкен табысқа жетті. Англияда Розлин атындағы институттың ғалымдары алты жастағы саулық қойдың желінінің жасушасын "in vitro" жағдайында өсіріп, анасы тектес ұрпақ алды. Жапон елінде осындай өдісті қолданып, ірі қара малдың тұқымын, Оңтүстік Африка мен АҚШ-та кұрбақа мен тышқанның дараларын шығарды. Қазір өсімдіктер биотехнологиясының ауыл шаруашылығында маңызды бағыттары коп-ақ. Біріншіден, есімдіктердің кез келген органдарынан жасушасын алып, коректік орта жағдайында өсіріп, тұтас өсімдік алуға болады. Екіншіден, осы әдіспен бір жылда 1 млн есімдік алуға болар еді. Үшіншіден, жасушалық биотехнологияға негізделген жасанды коректік ортада синтезделетін экономикалық маңызды косымша заттарды (алка-лоидтер, гликозидтер, хош иісті майлар, дәмді заттар, табиғи бояулар, т.б.) алуға болады. Төртіншіден, өсімдіктерді клондық көбейтуге және сауықтыруға болады. Мысал ретінде, Қазақстанда алғаш рет өсімдіктер биотехнологиясының негізін калаған профессор Ізбасар Рахымбаевтың басшылығымен, микрокөбейту әдісін пайдаланып, өсімдіктердің 2400-ден астам түрлерін шығарды. Осындай жұмыстардың нөтижесінде сирек кездесетін және жойылып бара жатқан өсімдіктердің генофондысын сақтауға және көбейтуге, сәндік өсімдіктердің бірегей сорттарын тез арада көбейтін алуға мүмкіндік туды. "In vitro" жағдайында сауықтыру әдісін қолдану арқылы шаруашылықта пайдаланатын картоптың барлық бағалы сорттарын шығаруға болады. Қазақ мемлекеттік ұлттық университетінің өсімдіктер физиологиясы және биохимия кафедрасында бидай мен арпа тозаңқаптарын өсіру жұмыстары табысты жүргізілді. Гаплоидтік регенерант өсімдіктер алынды. Қытай ғалымдары андрогендік гаплоидтер негізінде күріштің, бидайдың, жүгерінің, қара бидайдың, арпаның, т.б. дақылдардың сорттарын шығарды. Бір жасушадан алынған тұтас есімдік және оның ұрпақтары белгілі антибиотикке төзімді болады. Осында көрсетілген әдіс бойынша есімдіктердің температураға, тұзды топырақ және зиянды жөндіктерге төзімді касиеттерін арттыруға болады.

Биотехнология дамуының негізгі бағыттары және анықтамасы.  
 
Биотехнологияны, оның даму тарихы мен жеке өндірістік технология ретінде, биологиялық ғылымның өзіндік бағыты ретінде қалыптастыруымен байланыстыра қарау керек. Биотехнологияны, оның негізгі позициясымен, және осы пән объектісінің позициясымен қарау керек. Биотехнологияның негізгі объектісі болып тірі жасушалар, атап айтқанда жануар, өсімдік жасушалары текті және микробтар немесе олардың биологиялық активті метоболиттері, шаруашылықтағы барлық жануарлардың түрлері және өсімдік сұрыптары болып табылады. 
 
Алғаш рет биотехнология термині 1917 жылы К. Эреки шошқаларды қантты қызылшасымен қоректендіру кезінде, олардың өнімдерінің жоғарылауы, жасалған жұмыстарының нәтижесінде берілген. Ол: «Биотехнология – бұл шикізат материалдарынан, жануарлар организмдерінің көмегімен әртүрлі өнімдерді өндірумен жүретін жұмыстардың барлық түрі» - деп жазды. 
 
Жаратылыстану – техника ғылымының, биотехнологиялық ғылымның, биологиялық ғылымның, жасуша биохимиясы мен генетикасының даму барысында биологиялық объектілерді қолдана отырып, технология жетілді, күрделенді және кеңейді, өндірістік масштабта (сүт, спирт зауыттарда, тері-былғары мекемелерінде және т.б.) мамандандырылған өндірістер пайда болды, жасушалық инженериядағы жетістіктер негізінде жасуша дақылдарын қолданумен жаңа технологиялар өңделеді. Әрине, тарихи жоспарда, биотехнологияның даму барысында биотехнология ғылым ретінде, мәнін анықтауда толықтырулар және тиісті өзгерістер әрдайым болып тұрады. 
 
Сондықтан, уақыт келе биотехнологиялық өндірістердің өндіріс масштабында пайда болуы, биотехнология ғылым ретінде өндіріс әдістері мен технологияларын, жануарлар, өсімдіктер мен микроорганизмдерді қолдану мен ауыл шаруашылық және басқа да өнімдерді тасымалдау, сақтау және қайта өңдеуден анықтама береді. 
 
Өткен ғасырдың 80-шы жылдарында Еуропалық биотехнологиялық федерация биотехнологияны тіндік дақылдар мен микроорганизмдердің пайдалы жақтарын өндірістік қолдану үшін биохимиялық, микробиологиялық және химиялық технологияларды біріктіріп қолдану ретінде анықтады. 
 
Ол биотехнологияны биологиялық, химиялық және технологиялық ғылымдардың арасында туынджаған ілгерілемелі ғылыми-техникалық пәнаралық саласы ретінде, технологиялық үрдістерде микроорганизмдерді, жасу дақылы және тіндік дақылды қолданумен биохимия, микробиология, молекулярлық биология және қолданбалы ғылымдар саласында, білімдерді интеграциялау ретінде қарады. Биотехнологиялық үрдістерді тірі материяның кез-келген деңгейінде қолданылады: жасушалық, ағзалық-тіндік, организмдік, популяциялық, биоценоздық. 
 
Нәтижесінде тірі жасушаның биохимиясы мен генетикасы туралы білім негізіндегі биотехнологиядан, адам өміріне қажетті шығу тегі әртүрлі текті(жануар, өсімдік және микробты) тіріжасушалардан әртүрл іөнімдерді алу технологиясы ретінде ұсынады. Молекулярлық биология мен генетикалық инженерияның әрі қарай дамуы технологияға мыналарды алыпкеледі: 
 
-Биотехнология – халық шаруашылығында пайдалы, сондай-ақ медицинаға бологиялық агенттерді – микроорганизмдер, вирустар, өсімдік және жануарлар жасушаларының көмегімен, сондай-ақ жасуша құрамдарының және жасушадан тыс заттардың көмегімен мақсатты өнімдерді меңгерумен алу. 
 
-Биотехнология – бұл беріген қасиеттерімен жануарлардың, өсімдіктердің 
 
жасушалары және тін дақылдарының, микроорганизмдердің жоғары түрлерін алу негізін биологиялық үрдістер мен агенттерді өндірісте қолдану.  
 
-Биотенология – бұл пайдалы-шаруашылық мақсатта, медициналық тәжірибе үшін, экологияны жақсарту және т.б. үшін прдуцнет есебінде жануарлар, өсімдіктер және микроорганизмдерді қолданумен, технологиялық үрдістердің туындауымен, жетілдірумен байланысты ғылым.  
 
Сонымен биологияны халық шаруашылығына қажетті өнімдерді (дәрі-дәрмектерді, реактивтерді, өсімдіктерді қоғау заттар, бактериялық тыңайтқыштар, қоректендіргіш дәмдеуіштерді және т.б.) алу үшін аппаратурамен, технологиямен және үрдістермен айналысатын немесе микроорганизмдер, соның ішінде вирустар, тіндік және өсімдік жасушалары немесе олардың құрамындағылар мен қалдықтарды тоқыраумен айналысатын пән ретінде қарастыруға болады.  
 
Биология саласында жаңа ғылыми бағыт қалыптасу, гендік инженерияда қызметті белсенді генетикалық құрылым рекомбинантты ДНҚ-ны in vitro құрастыру, аталық-аналық жасушасының табиғи генотипін тиісті фенотиптік қасиетімен түрленуленген өзгеру, ОВ 40вирустың ДНҚ фрагментінен және E.coli галактозды оперонымен dvgal лямбда бактериофагынан тұратын алғашқы рекомбинантты ДНҚ-ны құру (Берг, 1972) дәстүрлі емес биотехнология – молекулярлық биотехнология, рекомбинантты биотехнологиясының бастамасы болды. Сондықтан, генді инженерия жаңа биотехнологияның ядросы ретінде молекулярлық биологияның, молекулярлық генетиканың тікелей ұрпағы деп мойындау керек, ал дәстүрлі биотехнологияның негізі – микробиология, микробиологиялық өндіріс.  
 
Әрине, биотехнологияға ғылыми пән ретінде анықтама бергенде, оның міндеттері мен мақсаттарында салалы бояулар, ауыл шаруашылық биотехнологиясы, экологиялық биотехнологиясы, өндірістік биотехнологиясы және басқа да бағыттары да болуы мүмкін.  
 
«Биология мен биотехнология» сөздері, «био» және «технология» болып ажыратылады. Биология да және биотехнология да тірі объектімен жұмыс істейді, бірақ олардың тіріге деген ыңғайы немесе көз-қарасы әртүрлі. Биотехнология тірі тек танымдық қызығушылықпен оқытпайды, ол тірі объектіні адамға қажетті өнімдерді өндіру үшін, жұмыс істеуге мойын ұсындырғысы келеді. 1928 жылы биотехнологияның көркеюіне таң қала отырып, Д.Ж. Холдейн «Неге өзімізге химиялық қосылыстарды жасау еңбегін алуымыз керек, егер оны бізге микроб жасаса?» деген болатын. 
 
Биотехнология қазіргі инженерлік технология мен аппаратураларды қолдана отырып, биологиялық бірнеше пәндер негізінде қаланған биологиялық, химиялық және технологиялық ғылымдар негізінде қалыптасқан. Биотехнология дамуының қалыптасуына-ферментационды технология және инженерлік энзимология, гендік инженерия және молекулярлық биология, генетика саласындағы жетістіктер, тірі жасушаның биохимиясы және физиологиялық қалыптасқан білім, биологиялық ғылымның бір буыны, яғни негізгі бұтағы, т.б.  
 
Шынында да, биотехнология ғылыми пән және өндірістік технология есебінде тірі жасушаның биоөндіргіштік белсенділігін зерттеуге, сапалы өндірушілік қабілдеті бар және әртүрлі салаларда: ауыл шаруашылығында, фармацевтикада, тағам өнеркәсібінде, биоэнергетикада, қоршаған орта ремедиациясында, биоэлектроникада, тағы басқаларда қолданылатын жаңа объектілерді құрып, жетілдіру мақсатына арналған жұмысы бойынша үлкен көңіл бөлінеді. Ғылымның әртүрлі саласындағы жетістіктер биотехнологияда қолданылады.  
 
Биотехнология жоғары технологиялардың қазіргі саласы есебінде, оның тірі организмдер мен биологиялық үрдістерді құрайды және әртүрлі өзіндік ғылыми бағыттар бойынша дамиды: ауылшаруашылық, өнеркәсіптік, экологиялық, молекулярлық, биотехнологиялық, имуннобиотехнологиялық және т.б.  
 
Медициналық биотехнология

^[1]