Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курс лекций Биотехнология горных работ - файл васючков1.doc


Курс лекций Биотехнология горных работ
скачать (65.5 kb.)

Доступные файлы (9):

васючков1.doc60kb.21.04.2009 02:18скачать
васючков2.doc55kb.22.04.2009 21:48скачать
васючков3.doc34kb.22.04.2009 21:57скачать
васючков4.doc31kb.22.04.2009 22:03скачать
васючков5.doc38kb.22.04.2009 22:16скачать
васючков6.doc37kb.22.04.2009 22:22скачать
васючков7.doc43kb.22.04.2009 22:39скачать
васючков8.doc27kb.22.04.2009 22:26скачать
васючков9.doc44kb.22.04.2009 22:47скачать

содержание
Загрузка...

васючков1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

  • Цель курса - Привести основные знания по биотехнологиям, используемым или разрабатываемым к применению в горном производстве. Задачи курса:

  • Изложить основные понятия, характеризующие биотехнологию как отрасль промышленности

  • Познакомить в методиками изучения параметров биотехнологий, охарактеризовать технологические схемы микробиологического выщелачивания полезных ископаемых

  • Дать социальную, технико-экономическую и экологическую оценку биотехнологии


Живое вещество планеты


  • Биология - совокупность знаний о живой природе. Изучает строение, функционирование, происхождение, распространение и развитие живых организмов, их связи друг с другом и с неживой природой, а также закономерности жизни во всех ее формах и проявлениях.

  • Живое вещество - одна из форм, одна из геологических сфер планеты. Биосфера существует наряду с абиотическими сферами Земли - атмосферой, литосферой и гидросферой.

  • Биосфера состоит из двух подсистем - природы и общества. Как сложная система, биосфера иерархична, т.е. высшие структуры в ней управляют низшими. Самый высший уровень подсистемы «общество» является управляющим для всей системы. Таким образом, биосфера является самоуправляемой системой.

Основные свойства живых организмов

  • ^ Единство химического состава: на долю С, О2 и Н2 приходится 98%от состава химических компонентов; на долю воды - до 70-85% массы клетки

  • Высокая степень организации: наличие макромолекул - белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов

  • Обмен веществ и энергии между организмами и средой для самоподдержания их

  • Активные реакции на среду - раздражимость, ответная реакция

  • Способность к самовоспроизведению- размножение, наследственность

  • Приспособляемость к среде обитания - изменчивость под действием среды

  • Способность к развитию - рост организма, эволюция живого.

Уровни организации живой материи

  • Молекулярный (белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты) - обмен веществ

  • Субклеточный (компоненты клетки) - жизнедеятельность клетки

  • Клеточный ( структурная и функциональная единица живого) -единица развития всех живых организмов)

  • Тканевый (совокупность сходных по строению, происхождению и функционированию клеток) -функционирование в составе органов

  • Органный (часть тела) - выполнение определенных функций в организме

  • Организм (особь или многоклеточное, самостоятельно существующее существо) - взаимодействие со средой обитания

  • Популяция (группа организмов одного вида, объединенных общим генофондом и занимающая одну территорию) - элементарная единица, способная реагировать на изменение среды изменением в генетической структуре

  • ^ Вид (совокупность популяций, способных к скрещиванию с образованием потомства) - элементарная единица эволюции

  • Биогеоценоз - (исторически сложившаяся устойчивая система различных организмов) - обмен веществ и энергии между органическим и неорганическим мирами

  • Биосфера (совокупность биогеноценозов на Земле) - круговорот веществ и превращение энергии в природе.


Возникновение и развитие жизни на Земле


  • Большой взрыв 15 млрд.лет назад, расширение Вселенной

  • На месте Солнечной системы пылевое облако 4,5-5 млрд лет назад

  • Сгущение облака, интенсивные термоядерные и химические процессы, t=1000 °C, конденсация, вода, минеральные вещества

  • Под воздействием молний и солнечной радиации синтез органических веществ (сахар, аминокислоты, азотистые соединения, простые белки - абиогенный период

  • Образование многомолекулярных комплексов, появление питательной среды - бульона

  • Появление самовоспроизводящихся молекул вследствие формирования сложных комплексов нуклеиновых кислот и белков

  • Возникновение первичных организмов (м.б. - нуклеопротеиды); под действием радиации возникли мутации; в результате борьбы выживали формы, имеющие мембрану и белковую защиту у ДНК

  • Появление автотрофного питания (питание неорганическими веществами); фотосинтез

  • Появление озонового слоя


Развитие человека


  • Глобальное похолодание произошло 5-6 млн.лет назад. Субтропики в Африке (родина человечества) сменились саванами, климат стал пригоден для эволюции плотоядных и всеядных Началось развитие гоминидов.

  • ^ Древние остатки гоминидов найдены пока только в Эфиопии. Их возраст 4,5 млн.лет.

  • Позже появились австралийские обезьяны – австралопитеки. Их кости уже свидетельствуют о наличии бипедальности – передвижении на двух конечностях.

Характеристика предков человека

  • Австралопитек - Юж и Вост Африка, 5-3 млн лет назад

  • Человек умелый - Вост Африка, 3 млн лет

  • Древнейший человек (питекантроп) - Африка, Средиземноморье, о. Ява, 1 млн.лет

  • Синантроп - Китай, 400 тыс лет

  • Древний человек (неандерталец) - Европа, Азия, Африка, 150 тыс лет

  • Первый современный человек ( кроманьонец) - повсеместно, 30-40 тыс лет назад

  • €

  • Антропогенез - возникновение и развитие человека

  • Биологические факторы развития: наследственность, изменчивость; борьба за существование; естественный отбор

  • Социальные факторы развития: трудовая деятельность, общественный образ жизни; речь; мышление.

  • Итак , биосфера - многоступенчатая, самоуправляемая и саморегулируемая система, содержащая живое вещество, надежно обеспечивающая эволюцию человечества.

  • Две точки зрения на взаимотношения природы и общества: человечество сильно зависит от приро-ды (1) и не зависит от природы (2).

  • 1 - Абдурахман ибн Хальдун (ХIVв,), Жан Боден (XVIв), Л.Мечников (XIXв). Ш.Монтескье: «Народы жарких кли-матов робки, как старики; народы холодных климатов отважны, как юноши…По мере удаления на юг вы как бы удаляетесь от самой морали…В странах умеренного кли-мата вы увидите народы, непостоянные в своем поведении и даже в своих пороках и добродетелях, т.к. недостаточно определены свойства этого климата».

2 - Природа противостоит человеку как чуждая среда, порой враждебная, демоническая сила (Мани, Иран, IIIв), Фурастье, Фриш, Хоффер (ХХв). Их вывод - чем скорее погибнет природа, как враг, тем лучше для человечества, т.к. общество создаст другие, искусственные, более комфортные условия существования.



Из 94 найденных в Силезии скелетов человека только 4 из них принадлежало к возрасту более 50 лет. В древней Греции смертность до 21 года составляла 57%, а продолжительность жизни составляла 20-30 лет. Средний англичанин в XVIIIв жил 35 лет, в 1838-1854гг - 41год, в начале в 80-х годах ХХв - 70 лет.


Природа и общество создало процесс саморегуляции, как защищающий человека, так и позволяющий повышать качество жизни (озоновый слой, полунепроницаемые мембраны). Если увеличить рост человека в 2 раза, его вес возрастет в 8 раз, площадь поперечного сечения костей - только в 4 раза и нагрузка на скелет вырастет в 2 раза, что вызовет перелом.

  • ^ Уменьшение роста человека в 10 раз вызовет перегрев организма от собственного тепла.

  • Тупик развития насекомых, имеющих трахей вместо легких, объясняется невозможностью при росте обеспечить себя кислородом.

  • Гигантские ящеры жили в основном в водной среде.

  • На Земле за ее историю жили 400-500 млн видов животных и растений. Осталось - 1,5 млн. У лососевых рыб выживает 0,9%, у птиц - 10%, у млекопитающих 30-50%.


Биосфера и оболочки Земли

  • Геология играет определяющее значение в понимании роли антропогенной нагрузки на окружающую среду, т.к. геология - наука об истории формирования Земли и биосферы.

  • Жизнь биосферы охватывает часть литосферы и атмосферы, а также всю гидросферу.

  • Литосфера - верхняя твердая оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии; толщина литосферы 50-200км

  • Мантия - оболочка между ядром и корой Земли; верхняя мантия - до глубины 900 км, нижняя мантия - до глубины 2900км; верхняя мантия участвует в горообразовательных процессах, вулканизме, сейсмических явлениях. Полярный радиус Земли - 6357км, экваториальный радиус - 6378км (сжатие - 0,3%).

  • Самая глубокая впадина океана (Мариинская) 11022м (судно «Витязь», 1957г.)

  • Масса Земли - 5,98·10 21 т, земной коры - 4,7 ·10 19 т, масса тропосферы - 4·10 14 т, масса живого вещества (2-3)·10 12 т (тропосфера - нижний слой атмосферы 10км толщиной у полюсов и 18км - у экватора, в котором содержится 80% массы атмосферы и весь водяной пар).


^ Взаимодействие оболочек Земли


  • Немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольдт (1769-1859) сформулировал концепцию взаимодействия оболочек Земли. Эдуард Зюсе (1831-1914) написал работу «Лик Земли». В.И. Вернадский сформулировал понятие о биосфере как об единой системе, управляющей жизнью на Земле («Биосфера», Ленинград, 1926г) и возродил учение о взаимодействии оболочек «О геологических оболочках Земли, как планеты» (1942).

  • Обмен живого вещества биосферы происходит в среднем за 8 лет.

  • В океане вся биомасса обновляется за 33 дня., а фитомасса - ежедневно; на суше обновление фитомассы происходит за 14 лет.

  • Хотя геологическая история планеты насчитывает около 4 млрд. лет, достоверную информацию мы получаем через разведочные скважины и опробование выходов пород на поверхность. Это составляет лишь 200 млн. лет истории Земли, или 5% всей ее временной шкалы.

  • Наиболее достоверные знания сейчас у нас имеются о последнем 100 - миллионном периоде развития нашей планеты.




  • ^ Этапы развития биологии: конец XIX-первые десятилетия ХХв. Работают над микробами, вторая ¼ ХХв. – над витаминами, 50-60-ые годы ХХв.- над ферментами и на рубеже ХХIв. - над генами.

  • Геномика открывает доступ к диагностике на уровне нуклеотидных последовательностей ДНК

  • В генной инженерии получен штамм аденовируса, геном которого размножается только в опухолевых клетках с недостаточностью гена р53, приводя их к гибели и не затрагивает здоровых клеток. Белок, контролируемый геном р53, блокирует клеточное деление и запускает механизм их аптоза (гибели).

  • ^ XXIв. называют веком биологии.

  • Генезиз и эволюция живого: 2 млрд. лет- прокариоты (безядерные клетки); 1,5 млрд.лет – эукариоты (ядерные); 0,6 млрд.лет – многоклеточные; 0,5 млрд.лет хордовые животные; 0,2-0,25 млрд.лет – млекопитающие; 1,8 млн.лет – человекоподобные существа.



Скачать файл (65.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации