Инсулин өндірісі. Биология, 9 сынып, презентация.

Микробиология және биотехнология

Инсулин өндіру мысалында биотехнологиялық үдерісінің жалпы сызбасын сипаттау

Жетістік критерийі:

Биотехнологиялық үрдістердің ортақ сызбасын инсулин өндірісі мысалында сипаттайды.

Әр түрлі ферменттерді қолдану арқылы рекомбинантты ДНҚ өндірісін сипаттайды.

Рекомбинантты ДНҚ микроағзалардың геномдарына қалай енетінін сипаттайды.

Биотехнологиялық үрдістермен байланысты оқиғалардың ретін сипаттайды.

Гендік инженериядағы инсулиннің өндірілуінің артықшылықтары мен кемшіліктерін анықтайды

(әлеуметтік және этикалық қарауды қоса).

Диабет  — бұл қанда қант мөлшерінің көбейіп кетуінен пайда болатын дерт.

Бұл дерттің толық атауы қант диабеті.

Диабет дегеніміз не?

Қандағы глюкоза деңгейінің

Қандағы глюкоза деңгейінің реттелуіне екі гормон инсулин және глюкагон қатысады. Бұл екі гормон ұйқы безінің Лангерганс аралшығындағы мамандандырылған жасушаларында өндіріледі.

Диабет инсулиннің жеткілікті мөлшерде бөлінбеуі салдарынан басталады.

Компьютерлік графика арқылы көрсетілген инсулин құрылысы

Инсулин – күрделі белоктық гормон

Ұйқы безінде екі түрлі жасушалар тобы бар. Экзокриндік жасушалар асқорыту ферменттерінің бөлінуіне жауапты. Бұл бөлінген асқорыту сөлі (панкреатин) ұйқы безінің өзекшесі арқылы он екі елі ішекке келіп құйылады. Бұл жасушалар қант диабетіне әсер етпейді.

Сондай ақ Ұйқы безі Лангерганс аралшығындағы мамандандырылған жасушалардан тұрады. Бұл жасушалар өз өнімдерін тікелей қанға бөледі. Инсулин гормоны бета – жасушаларда, глюкагон альфа-жасушаларда өндіріледі.

Графикте глюкоза деңгейінің өзгерісі көрсетілген

Инсулиннің ашылуы

1921 жылы Фред Бантинг және Чарльз Бест атты зерттеуші ғалымдар ең алғаш болып инсулинді ашып және оның қант диабетін емдеу кезінде қолдануға болатындығын тапты.

Зерттеу барысында Бантинг пен Бест зерттеу объектісі ретінде 10 итті алды. Олар иттерді диабет ауруымен ауыртып, содан кейін емдеу әдістерін іздеуге кірісті.

Бұлардың зерттеу нәтижесі миллиондаған адамдардың өмірін құтқаруға септігін тигізді.

Диабетпен ауыратын адамадар инсулин егу арқылы қандағы глюкоза деңгейін реттей алады

Бантинг пен Бесттің зерттеу объектісі

Инсулин

Инсулин аминқышқылдарының екі тізбегінен тұрады.

Инсулин 51 аминқышқылынан тұратын белок, сондықтан оны тері астына енгіземіз. Нәруызды гормон болғандықтан асқорыту жолдарына түсер болса ферменттер арқылы қорытылып, емдеу әсері болмас еді.

Ең алғаш инсулинди сиыр және шошқаның ұйқы безінен бөліп алатын. Ол көп тазалауды қажет ететін. Тазаланған инсулиннің өзі аллергиялық реакциялар тудыратын еді.

Қазіргі кезде бактерияны қолдану арқылы инсулин өндіру жүзеге асырылуда.

1955 жылы адам инсулинінің аминқышқылдық тізбегі анықталды.

Инсулин препараты

Гендік инженерия

Ген инженериясы деп рекомбинантты ДНҚ-лар жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады.

Ген инженериясы мынадай кезеңдерден тұрады:

генді (ДНҚ фрагментін) алу;

рекомбинантты ДНҚ молекуласын құрастыру;

реципиент клеткасына рекомбинантты ДНҚ молекуласын енгізу;

қажет рекомбинантты ДҢҚ молекулалары бар клондарды (бактерияық клеткаларды) ортадан табу.

Инсулин өндірісі ген инженериясның жалпы мысалы болып табылады.

Біз бактерия жасушасын инсулин өндірісіне қолданамыз.

Неліктен инсулин өндірісіне бактерияны қолданамыз?

Бактерия және гендік инженерия

Есте сақтаңыз: Бактерияда плазмида деп аталатын қос сақиналы қосымша генетикалық ақпараты болады.

Миға шабуыл

Гендік инженерияның қандай артықшылықтары мен кемшіліктері болуы мүмкін?

Гендік инженерия және инсулин өндірісі

Рекомбинантты ДНҚ

екі түрлі ДНҚ бөліктерінің қосындысы

ДНҚ-сында инсулин гені бар адам жасушасы

ДНҚ сақинасы бар бактерия плазмида деп аталады

Ферментті қолдану арқылы ДНҚ-дан инсулин генін кесіп алу

Бактериядан плазмиданы бөліп алып, фермент арқылы бұзады

Инсулин генін плазмидаға орналастыру

Инсулин гені бар плазмида бактерия арқылы өнделеді

Бактериялар бірнеше рет көбейтеді

Инсулинді қосып жинап алады

Рефлексия

Я справился хорошо __________________

Я хочу узнать больше о __________________

Я узнал то, что 40 минут назад не знал ____________________________

Үйге тапсырма:

Биотехнологиялық үрдістермен байланысты оқиғалардың ретін сипаттайды.