Замена жиров в технике непищевым сырьем

Тема: «Замена жиров в технике непищевым сырьем»

Растительные жиры гидрогенизацией (каталитическим присоединением водорода к двойным связям углерод-углеродным связям) переводят в твёрдые жиры.

Эта реакция «отверждения масел» широко применяется в промышленности для получения твёрдых растительных жиров, например, маргарина, из хлопкового, кукурузного и других масел, а также из рыбьего жира.

В промышленности процесс гидрирования осуществляют в ряде последовательно соединенных автоклавов по непрерывному методу. Проходя через систему автоклавов, жир подвергается всё большему гидролизу; в результате получается масса, похожая по консистенции на сало. Поэтому гидрированное масло называют саломасом. От катализатора (никель) саломас отделяется при помощи фильтрования. Гидрированный жир – полноценный продукт для производства мыла, а при использовании определённых сортов масел – и для употребления в пищу, например, в составе маргарина (от греч. маргароу – жемчужина).

Некоторые растительные масла, содержащие глицериды кислот с двумя и более двойными связями , при окислении образуют прозрачные плёнки; подобные масла называются высыхающими маслами. Чем больше в масле остатков и особенно остатков с большей степенью ненасыщенности, тем легче оно высыхает. К высыхающим маслам относятся льняное, хлопковое, конопляное, тунговое и др. Высыхание ускоряется в присутствии катализаторов (сиккативов) – плюмбум оксида и солей марганца. Льняное масло, сваренное с оксидом или нафтенами свинца, известно под названием олифа.

При хранении многие природные жиры «прогоркают» – приобретают неприятный вкус и запах. Это объясняется тем, что под влиянием тепла, света, влаги или при соприкосновении с металлами происходит присоединение кислорода по двойным связям. При этом образуются гидроперекиси, которые при дальнейшем окислении превращаются в перекиси, летучие кислоты и кетоны, имеющие неприятный вкус и запах. Скорость окисления глицеридов уменьшается в присутствии антиоксидантов: гидрохинона, витамина С и неочищенных лецитинов.

Жиры как питательные вещества

Жиры являются важной составной частью нашей пищи. При их окислении в организме выделяется теплота в 2 раза больше теплоты, чем при окислении таких же количеств белков и углеводов. При усвоении 1 г жира выделяется 38,9 кДж. После приёма в пищу жиров долго остаётся ощущение сытости. В природных жирах в качестве примесей содержатся и другие полезные вещества, в том числе витамины А, D и Е. средний суточный рацион для человека 60 – 70 г жира. Жиры в организме вследствие их энергетической ценности служат резервным питательным веществом. Как вещества нерастворимые в воде, жиры не могут непосредственно всасываться в организм из органов пищеварения. Под влиянием ферментов поджелудочного и кишечного сока они предварительно расщепляются на карбоновые кислоты и глицерин. Продукты гидролиза всасываются ворсинками кишечника и снова образуют жир, свойственный уже данному организму. Синтезированный жир по лимфатическим системам поступает в кровь и переносится ею в жировую ткань. Отсюда жиры поступают в другие органы и ткани организма, где в процессе постепенного обмена веществ в клетках снова подвергаются гидролизу и затем постепенному окислению. В конечном счёте они окисляются до углекислого газа и воды. Эти экзотермические реакции дают организму энергию, необходимую для жизнедеятельности. Жиры служат также теплоизоляционным материалом, затрудняющим охлаждение организма. Расход жиров восполняется в процессе питания организма. Основное количество жиров, употребляемых человеком, содержится в мясе, рыбе, молочных и зерновых культурах. В случае, когда организм человека с едой поступает больше энергии, чем используется им, образуются жирообразные вещества, отлагающиеся в тканях организма. Т.о. он аккумулирует энергию. Употребление животных жиров может привести к накоплению веществ, затрудняющих ток крови в артериях, в частности тех, которые поставляют кровь в мозг. Более полезными считаются растительные масла.

Жиры являются разновидностью класса органических соединений, называемых липидами. Липиды – это вещества, входящие в состав животных и растительных тканей и являющиеся производными высших карбоновых кислот, спиртов и других соединений. Кроме жиров к липидам относятся воски – сложные эфиры высших карбоновых кислот. Например, воском является эфир цетилового спирта и пальмитиновой кислоты СН3(СН2)14СН2–О–С–(СН2)14СН3. Этот воск входит в состав пчелиного воска и спермацета (жироподобного вещества,   содержащегося в голове кита). В состав овечьего воска, называемого ланолином, входят сложные эфиры, которые при гидролизе дают холестерин и различные спирты с длинной цепью. Холестерин тоже относится к липидам, а точнее к стеринам, а стерины – к стероидам (соединениям, содержащим циклопентилпергидрофенантреновое кольцо), которые не подвергаются гидролизу. Холестерин, наиболее распространённый из всех стеринов, содержится почти во всех клетках и жидкостях организма. Особенно много холестерина в нервных клетках. Желчные камни, образующиеся при некоторых заболеваниях в желчном пузыре и желчных протоках, состоят главным образом из холестерина. Содержание холестерина в организме значительно повышается при атеросклерозе и расстройствах кровообращения. Холестерин придаёт способность жирам и маслам, с которыми он смешан, адсорбировать довольно большие количества воды. Поэтому его применяют для приготовления косметических кремов, предохраняющих кожу от сухости. Холестерин содержится в больших количествах в нервных тканях, надпочечниках яичном желтке. Мозг содержит 17% холестерина. Холестерин обладает низкой электропроводностью и высокой диэлектрической проницаемостью и, по-видимому, защищает клеточные структуры, производящие и передающие электрические импульсы. Воска, в состав которых входит холестерин, придают гибкость и мягкость коже и волосам.

Тема: «Экологические аспекты использования углеводородного сырья»

Серьёзной проблемой восстановления окружающей среды остаётся состояние фонда ликвидированных глубоких нефтяных и газовых скважин на территории Тюменской области. Контроль за состоянием этого фонда ведётся неудовлетворительно. Крупной проблемой остаётся погашение пустот, образовавшихся в толще пород при добыче полезных ископаемых. На нефтеных месторождениях Российской Федерации действуют более

234 тыс. км промысловых трубопроводов различного назначения, по которым транспортируются высоко агрессивные продукты: нефть, пластовая вода, попутный нефтяной газ, сероводород. Это приводит к интенсивной коррозии нефтепродуктов и авариям. На нефтяных промыслах произошло в последние годы более 35 тыс. аварий, связанных с нарушением герметичности трубопроводных систем. Особенно тяжелая ситуация сложилась на месторождениях с падающей добычей, которые расположены в наиболее заселённых районах.

Транспортировка нефти и газа - становится всё более обычным элементом современного ландшафта, поэтому пришло время проводить в жизнь дела связанные с экологическими проблемами при освоения богатств Северных регионов Тюменской области. Нефть и газопроводы имеются во всех зонах земного шара, но каждая из них ведёт себя по-разному. Особенно сложная ситуация складывается в тундровой зоне Ямало - Ненецкого автономного округа. Климатические условия этого края наиболее суровы, а экосистемы особенно легко уязвимы.

Тема: «Углеводородное топливо, его виды и назначения»

Самое распространенное топливо для транспорта – бензин. Топливо — для транспорта Здесь, на автозаправочной станции, утоляют вечную жажду двигателей, которые дарят человеку возможность с комфортом перемещаться на дальние расстояния. Цетановое число (ЦЧ) характеризует способность топлива к самовос­пламенению. Технология была специально спроектирована для производства топлива, соответствующего стандартам ASTM и Mil-Specs.

По опубликованным расчётам количество извлекаемой нефти на земле составляет около двух триллионов баррелей (Кэмпбелл и Лехеррер). Сжигание ископаемых видов топлива приводит к выбросам двуокиси углерода (CO2) – парникового газа, который приносит наибольший вклад в глобальное потепление. Эта статья описывает химические топлива; о ядерном топливе см.: Ядерное топливо. Некоторые топлива (например, гомогенные пороха или твёрдые ракетные топлива) способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя.

Виды топлива для автомобилей

Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные (уголь, нефть, газ) и искусственные. Ископаемые природные топлива служат основным источником энергии для современного общества. С этим связаны такие глобальные проблемы современной цивилизации, как истощение невозобновляемых энергоресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление.

Фтор не используется как окислитель из-за очень высокой токсичности, озон — из-за токсичности и нестабильности. Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). При изготовлении печного топлива не нормируются цетановое и йодное числа, температура помутнения.

Для улучшения низкотемпературных свойств печного топлива в промышленности применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом. Из-за низкой плотности газов энергозатраты на транспортировку на большие расстояния выше в сравнении с жидкими топливами, также выше стоимость газопровода в сравнении с нефтепроводом.

Первые два ископаемых топлива исчерпаемы в ближайшем будущем. Также огромны запасы ядерного топлива, однако его использование накладывает высокие требования к безопасности, высокие затраты на подготовку, эксплуатацию и утилизацию топлива и попутных материалов.

России и около 30% ВВП страны). Учеными открыты и разработаны многочисленные альтернативные источники энергии, но в широкое производство запущены единицы. К сожалению, традиционные для России атомную и ветроэнергетику не все считают экологически небезопасными.

Углеводородное и альтернативное топливо. За и против.

Естественно, что с такими издержками производство данного вида энергии является нерентабельным. Биотопливо – топливо, полученное из биологического сырья. Его разновидностью является биодизель — биотопливо на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерификации.

Авиационное топливо должно выдерживать жесткие условия эксплуатации авиасредством. Поскольку на второй стадии процесса производятся линейные алканы, эти соединения на третьей стадии могут быть переработаны в другие виды биотоплива.

По сравнению с производством традиционного биодизеля, использующего метанол, получаемый из невозобновляемых источников, рассматриваемый процесс в нем не нуждается. Данная особенность приводит к увеличению выхода и снижению затрат, что является необходимым требованием для коммерческой эффективности и широкого рыночного признания.

Малый реактор был построен и успешно протестирован. На данном этапе происходит преобразование свободных жирных кислот в соответствующие им линейные алканы – составные блоки топлив. В+ыявлены перспективные катализаторы и условия процесса. Для эффективного и реально работающего производства потребовался стандарт менеджмента качества.

ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

Данная программа также гарантирует партнерам и потребителям, что производство биодизеля строится в соответствии с международными стандартами качества. Поддерживается постоянная обратная связь с потребителями и проводятся корректирующие действия для улучшения качества. BQ-9000® MARKETER – стандарт, разработанный для компаний, занимающихся продажей биодизеля и биодизельных смесей. Для такого рода компаний работа в соответствии со стандартом важна, т.к. надлежащая обработка биодизеля является важной составляющей для поддержания высокого уровня качества.

Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород. Углеводородное топливо — горючее вещество, состоящее из соединений углерода и водорода.

Тема: «Средства гигиены на остове кислородсодержащих органических соединений»

К санитарно-гигиеническим средствам относятся различные виды товаров, предназначенные для обеспечения санитарного режима в лечебных и аптечных учреждениях, проведения гигиенических мероприятий и обеспечения личной гигиены человека.

Выделяют следующие группы санитарно-гигиенических средств:

1) дезинфицирующие средства;

2) моющие средства;

3) гигиенические средства.

1) Дезинфицирующие средства

Дезинфицирующие средства (ДС) представляют собой физические или химические средства, включающие дезинфицирующий агент — действующее вещество.

Обеззараживание — это уничтожение (умерщвление или удаление с объекта) на (в) объектах окружающей среды патогенных или услов-но-патогенных микроорганизмов.

Дезинфицирующие методы подразделяются на три группы, в том числе:

1) механические (фильтрование, мытье и др.);

2) физические (сжигание, горячий воздух, кипячение, пар, ультрафиолетовое излучение и др.);

3) химические (соединения из различных групп или композиционные препараты на их основе).

Дезинфицирующие средства должны обладать бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным, спороцидным действием. Не допускается применение для целей дезинфекции средств, обладающих только бактериостатическим действием (т.е. задерживающим рост микроорганизмов).

Химические дезинфицирующие средства должны удовлетворять следующим требованиям: иметь широкий спектр антимикробного действия, обладать высокой эффективностью (использование небольших концентраций, достижение эффекта в короткие сроки); обладать остаточным антимикробным действием; не должны обладать коррозионной активностью; желательно наличие побочных положи

тельных свойств, в частности моющих, дезодорирующих, отбеливающих, чистящих и др.

Выпускаются в виде таблеток, гранул, порошков, жидких концентратов (растворы, эмульсии, пасты, кремы и пр.), газов, готовых форм (салфетки, лаки, краски, аэрозольные баллоны и пр.).

Галоидсодержащие ДС содержат в качестве активно действующих веществ хлор, йод, бром. Они имеют широкий спектр антимикробного действия, но раздражают дыхательные пути и слизистые глаз, имеют стойкий запах, коррозионноактивны. Ассортимент: Гипохло-рид натрия, Кальция гипохлорит, Хлорамин Б, «Белизна-3», «Домес-тос», ДП-2Т, ДП-2, «Хлорэффект» и др.

В кислородсодержащих ДС активным действующим веществом являются кислород, перекись водорода, надкислоты, пербораты, озон. Имеют широкий спектр антимикробного действия, без запаха, но кор-риозноактивны. Ассортимент: «Виркон», перекись водорода и др.

Альдегидсодержащие ДС содержат следующие активные действующие вещества: фомальдегид, глутаровый альдегид, ортофтолевый альдегид, альдегид янтарной кислоты, глиоксаль. Обладают широким спектром антимикробного действия, но раздражают дыхательные пути. Ассортимент: Бианол, Глутарал, Лизоформин и др.

В поверхностно-активных веществах (ПАВ) активным компонентом являются четвертично-аммониевые соединения (ЧАС), амины, амфолитные ПАВ. Имеют узкий спектр антимикробного действия, не имеют запаха, не подвергают коррозии металлы, обладают моющим действием. Ассортимент: Биодез-экстра, Вапусан, Велтолен и др.

В группу гуанидинсодержащих ДС входят препараты с содержанием активныхдействующих веществ: полигексаметиленгуанидин фосфат, хлоргексидин биглюконат и др. Особенностью ДС этой группы является образование наобработанных поверхностях пленки, обеспечивающей длительное остаточное бактерицидное действие, имеют узкий спектр антимикробной активности. Ассортимент: БИОР, Де-зин, Демос, Полисепт и др.

В группе спиртосодержащих ДС основным активным веществом являются спирты: этанол, пропанол и др. Ассортимент таких средств полностью зарубежного производства, например, Лизетол АФ (Германия), Оптисепт (Беларусь), Ротажерм (Франция) и др.

К фенолсодержащим ДС относятся средства на основе 2-бифенола. Они не активны в отношении вирусов и спиртовых форм бактерий. Ассортимент: Амоцид.

Для дезинфекции применяются кислоты различного происхождения, т. е. неорганические и органические. Однако в медицинских учреждениях неорганические кислоты в настоящее время не применяют. В ассортименте есть несколько кислот органического происхождения зарубежного производства, например, Диастерил (Германия) (для дезинфекции гемодиализных аппаратов).

Ассортимент основных дезинфицирующих средств:

Монохлорамин (марки Б и ХБ) - порошок, содержит около 24% активного хлора, используют 1% раствор;

Хлорная известь - порошок, содержит около 25% хлора (состоит из гипохлорита и хлорида кальция - едкой извести);

Основной гипохлорит кальция - порошок, содержит 50% хлора;

Хлорамин Б - порошок;

Дихлор-1 — порошок, содержит 7% хлора;

Хлордезин — порошок, содержит 1—11% хлора;

Сульфанол — порошок, смесь анионактивных ПАВ в сочетании с веществами, содержащими хлор;

Дезмол — порошок, смесь веществ;

«Модези» — порошок, смесь веществ.

В последние годы в нашей стране и за рубежом одним из важных направлений по изысканию новых дезсредств стало изучение группы пероксикислот, которые отличаются высоким антимикробным свойством. Их растворы обладают бактерицидностью при концентрации, исчисляющейся сотыми долями процентов: Дезоксон-1, система С-3, С-4 (первомур) и др.

Также адекватную замену хлорамину обеспечивают композиции на основе органических соединений хлора — хлорпроизводных циа-нуратов и гидантоина, например, ДП-2.

ДП-2 (на основе трихлоризоциануровой кислоты) выпускается в виде порошка с содержанием активного хлора 30-40%, хорошо растворим в воде, рекомендуется в концентрации 0,1-0,2%; стабилен при хранении в течение 3-х лет.

В аптечных учреждениях, согласно приказу № 309 от 21.10.97 МЗ РФ «Об утверждении инструкции по санитарному режиму аптечных организаций (аптек)», рекомендуется использование следующих дезинфицирующих средств:

а) для дезинфекции помещений, оборудования: перекись водорода с моющим средством, хлорамин Б, гипохлорит натрия;

б) уборочного инвентаря: хлорамин Б, дихлор-1, хлордезин, гипохлорит натрия, Н202;

в) рук персонала: хлорамин Б, хлоргексидина биглюконат, йодо-пирон (йодовидон, йодонат);

г) обуви: хлорамин Б, формальдегид, Н202;

д) санитарно-технического оборудования: моющие и чистяще-де-зинфицирующие препараты, хлорамин Б, гипохлорит натрия, Н202;

е) аптечной посуды: р-р горчицы, натрия гидрокарбонат, CMC, хлорцин, р-р ДП-2, Н202.

Перманганат калия и формалин находят ограниченное применение в аптеке, в частности, формалин используется для дезинфекции помещений, оборудования, а также для дезинсекционных целей (протирают стеллажи).

Для борьбы с вредными насекомыми используются дезинсекционные средства, для борьбы с грызунами — дератизационные (например, Зоокумарин, Россия).

Упаковка дезинфицирующих средств: масса 20-30 кг - в полиэтиленовых или бумажных мешках с полиэтиленовой прокладкой; от 200 г до 10 кг — полиэтиленовый пакет, банки, специальные сосуды с антикоррозийным покрытием.

Хранение дезинфицирующих средств осуществляется в герметичной упаковке, в сухом, прохладном, защищенном от света месте, изолированно, вдали от хранения пластмассовых, резиновых, металлических изделий, от помещения для получения дистиллированной воды. Не допускается контакт с органическими продуктами.

В целом пока нет универсальных дезсредств, обладающих одновременно широким спектром антимикробного действия при

низкой концентрации, малой токсичностью и т.п. При выборе дезсредств следует подходить с позиций конкретных целей дезинфекции.

2) Моющие средства

Моющие средства используются для очистки различных поверхностей от загрязнений. Процесс мойки часто бывает связан с дезинфекцией, поэтому некоторые дезинфицирующие средства обладают моющими свойствами. Кроме того, в качестве моющих средств используются стиральные порошки, пасты, жидкости; мыло, в том числе лечебное, детское, туалетное, которые необходимы для соблюдения личной гигиены человека.

3) Гигиенические средства

Гигиенические средства предназначены для поддержания тела человека и его полостей в чистоте, а также для облегчения проведения гигиенических процедур.

К гигиеническим средствам относятся:

·         щетки туалетные, для мытья рук, щетки-скребки для ухода за кожей ног;

·        средства личной гигиены женщин (тампоны, прокладки, салфетки, пакеты гигиенические женские);

·        трусы гигиенические дамские и детские;

·        средства гигиены для новорожденных детей: детские подгузники, ватные палочки, пеленки;

·        салфетки бумажные и гигиенические, платки носовые, бумага туалетная, скатерти и полотенца бумажные;

·        мочалки из поролона, резиновые губки и др.

Тема: «Синтетические моющие средства (СМС): достоинства и недостатки»

Синтетические моющие средства наряду с ПАВ содержат ряд сыпучих добавок ( неорганических и органических), выполняющих опреге ленные функции при производстве, хранении и применении СМС Некоторые их этих добавок, хотя и не обладают сами по себе моющим свойствами, способны повышать моющее и отбеливающее действие растворов СМС.

Синтетические моющие средства, не уступая в моющей способности жировому мылу, в то же время лишены его недостатков. Они эффективно используются в мягкой и жесткой водах при сравнительно низкой температуре, а также в кислых средах.

Синтетические моющие средства и жировое мыло имеют общий принцип построения молекулы. Все моющие вещества относятся к поверхностно-активным веществам. Такие вещества при растворении в воде в малых концентрациях способны понижать поверхностное натяжение воды на границе раздела фаз. Молекулы поверхностно-активных веществ состоят из полярных частей: гидрофильной и гидрофобной.

Синтетические моющие средства из псфтлиого и ч ла1 цепогс1 - сырья, Изд.

Синтетические моющие средства имеют ряд преимуществ по сравнению с мылом, но в то же время им присущи и собственные недостатки. Вследствие этого после многократных стирок ткани приобретают серый оттенок.

Синтетические моющие средства находят все большее распространение во всех странах. Но до настоящего времени их выпускают либо в порошкообразном, либо в жидком виде.

Синтетические моющие средства применяют для мытья столовой посуды, тары и оборудования пищевых предприятий вследствие этого они могут попадать в организм человека; вместе со сточными водами синтетические моющие вещества и моющие средства попадают в реки и в другие водоемы, поэтому важно знать токсические свойства синтетических моющих веществ и моющих средств.

Синтетические моющие средства могут быть изготовлены с заранее заданными свойствами и различного ассортимента в зависимости от назначения. Многие синтетические моющие средства обладают лучшей моющей и пенообразующей способностью по сравнению с мылами. Они легко растворяются в воде и одинакова хорошо проявляют свои моющие свойства в мягкой и жесткой воде при температуре 18 - 20 С.

Синтетические моющие средства имеют следующие преимущества. В жесткой воде они не образуют с ионами кальция и магния нерастворимых солей и поэтому обладают высокой моющей способностью в любой воде.

Синтетические моющие средства высвобождают сотни тысяч тонн пищевого сырья - растительных масел и жиров.

Синтетические моющие средства для грубой стирки, представляющие собой смеси синтетических моющих веществ, уже давно выпущены на рынок. Препарат персил D ( фирма Хенкель) 1 представляет собой также смесь нескольких моющих веществ. В присутствии активных добавок свойства изменяются, Так например, максимум моющей способности, столь отчетливо видный на рис. 63 и 64, становится менее отчетливым и наблюдается уже при других соотношениях смеси моющих веществ.

Синтетические моющие средства в виде очень тонких порошков поглощают воду из влажного воздуха ( воздух, выходящий из распылительного помещения), становятся пластичными и расплываются. Из-за этого мешки фильтров легко забиваются. Устранить забивку можно с помощью устройства для непрерывного выколачивания мешков; удаленную из ткани пыль собирают. В установках для распыления синтетических моющих средств для отделения пыли из воздуха редко пользуются фильтровальными мешками.

Синтетические моющие средства для грубого белья устойчивы в жесткой воде и обладают щелочной реакцией. Они широко применялись в Германии во время последней войны.

Синтетические моющие средства, так же как и мыльные стиральные порошки, содержат в качестве кислородного отбеливающего средства преимущественно перборат или перкарбо-нат. Так как механизм стабилизации отбеливателей выяснен еще не полностью, то для предохранения ткани от повреждения к большинству синтетических стиральных порошков добавляют только 5 - 7 % пербората против 10 %, добавляемых к мыльным стиральным средствам.

Синтетические моющие средства ведут себя нейтрально по отношению к волокнам, так как моющие вещества лишь незначительно влияют на механическую прочность ткани. Во всяком случае, можно считать, что синтетические моющие средства скорее предохраняют ткань, так как при их применении сокращается время стирки и исключается длительное вываривание в очень щелочном моющем растворе. Все это уменьшает химическое и механическое воздействие на волокно.

Тема: «Основные достижения современной селекции культурных растений и домашних животных, микроорганизмов. Биотехнология, ее достижения и перспективы развития»

Селекция (от лат. селекцио — отбор, выбор) — это наука о создании новых и улучшении уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами. Сортом, породой или штаммом называют искусственно созданную человеком совокупность организмов одного вида, имеющих определенные наследственно закрепленные признаки и свойства, а также однотипную реакцию на действие факторов окружающей среды.

Возникновение и развитие селекции как науки было связано с необходимостью решения такой жизненно важной проблемы всего человечества, как продовольственная. Для этого нужно не только постоянно совершенствовать традиционные методы ведения сельского хозяйства (внесение оптимальных доз удобрений, осуществление комплекса мер по сохранению и повышению плодородия почв и др.), но также использовать новые научные методы производства продуктов питания в условиях интенсивного земледелия.

Возможности увеличения продукции сельского хозяйства экстенсивным путем, т. е. путем увеличения посевных площадей, уже давно исчерпаны. Поэтому самым эффективным и наиболее экономически выгодным способом повышения продуктивности сельхозпроизводства является селекция высокопродуктивных форм живых организмов. Например, так называемую зелёную революцию :/ в земледелии Мексики, Индии и ряда других стран обусловило внедрение низкорослых, полукарликовых и карликовых сортов риса, пшеницы и других злаковых культур. Они характеризуются не только устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью. В результате урожайность соответствующих зерновых культур выросла более чем в 2 раза.

Основными направлениями современной селекции являются следующие.

1.  Получение высокоурожайных сортов растений, высокопродуктивных пород животных и штаммов микроорганизмов.

2.  Повышение качества продукции (например, вкуса, внешнего вида, способности к длительному хранению, содержания белков, углеводов, витаминов и др.).

3.  Совершенствование физиологических свойств растений, животных и микроорганизмов (скороспелости, устойчивости к болезням, вредителям, неблагоприятным условиям среды и т. д.).

4.  Интенсификация развития (например, у растений — повышение «отзывчивости» на удобрения и полив, у животных — увеличение так называемой «оплаты» корма).

На сегодняшний день можно сказать, что в ряде случаев селекция уже достигла некоего предела: например, есть породы кур, несущие яйца практически каждый день. Дальнейшая селекционная работа ведется в направлении наивысшей «оплаты» корма (т. е. создания пород, дающих наибольший выход продукции при наименьших затратах корма) с учетом индустриализации агропромышленного комплекса. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках, а также сорта овощных культур, дающие высокие урожаи при выращивании в теплицах.

Современная селекция ведется с учетом потребностей рынка сельскохозяйственной продукции и конкретных отраслей промышленного производства. Другими словами, проводится специализированная селекция. Например, для выпечки высококачественного хлеба с эластичным мякишем и хрустящей корочкой необходимы так называемые стекловидные сорта мягкой пшеницы с высоким со -держанием упругой клейковины (не менее 30 %). Только в этом случае из 100 г зерна можно получить батон объемом 1000 см3, так как эластичная клейковина удерживает углекислый газ, выделяющийся при брожении. Для изготовления высших сортов печенья нужны хорошие мучнистые сорта мягкой пшеницы, а макаронные изделия вырабатываются из сортов твердой пшеницы.

Успех работы селекционера во многом зависит от правильности выбора исходного материала (конкретных видов, сортов, пород или штаммов). Поиск нужных форм ведется в определенной последовательности, с учетом мирового генофонда. Прежде всего используются местные формы с нужными признаками и свойствами, затем при необходимости привлекаются и адаптируются формы из других стран или климатических зон и, наконец, идут в дело самые современные методы селекционной работы.

Для использования в селекции различного исходного материала (редких диких форм, сортов, изъятых из производства, и т. д.) создаются специализированные генетические банки данных. Примером такого банка является коллекция Всероссийского института растениеводства имени Н. И. Вавилова. В настоящее время она насчитывает более 213 000 образцов культурных растений и их диких сородичей, которые широко используются селекционерами разных стран в качестве исходного материала для создания новых сортов зерновых, плодовых, овощных, технических, лекарственных и других культур.

Определяющая роль в решении практически всех задач селекции принадлежит генетике. Она помогает рационально планировать селекционный процесс с учетом особенностей наследования каждого конкретного признака. Увеличение эффективности работы селекционеров стало возможным благодаря применению законов и методов генетики, в частности закона гомологических рядов наследственной изменчивости, экспериментального мутагенеза, методов ранней диагностики селекционной перспективности исходного материала и эффективного отбора наиболее ценных генотипов с нужным комплексом признаков и свойств.

Вместе с тем селекция опирается и на достижения других наук: систематики и географии растений и животных, микробиологии, цитологии, эмбриологии, биологии индивидуального развития, молекулярной биологии, физиологии и биохимии. Бурное развитие этих направлений естествознания открывает совершенно новые перспективы. Широкое использование методов биотехнологии позволило значительно ускорить селекционный процесс и поставить его на качественно новую основу. На сегодняшний день селекция уже витала на уровень целенаправленного конструирования организмов с нужными признаками и свойствами.

Тема: «Биологические функции белков»

Белки входят в состав каждой клетки и составляют около 50% ее сухой массы. Они играют ключевую роль в обмене веществ, реализуют важнейшие биологические функции, лежащие в основе жизнедеятельности всех организмов.

Среди большого разнообразия функций, выполняемых белками, первостепенное значение имеют структурная, или пластическая, и каталитическая. Это универсальные функции, поскольку они присущи всем живым организмам.

Структурные белки формируют каркас внутриклеточных органелл и внеклеточных структур, а также участвуют в стабилизации клеточных мембран. Такие структурные белки, как коллаген и эластин составляют основу соединительной и костной тканей высших животных и человека. Структурными белками, в частности, являются кератины кожи, волос, ногтей, шерсти, когтей, рогов, копыт, перьев, клювов, а также фиброин шелка, паутины.

Каталитически активными белками являются ферменты. Они ускоряют химические реакции, обеспечивая тем самым необходимые скорости протекания обменных процессов в клетке.

Многие белки, присущие отдельным живым организмам, выполняют специфические функции, среди которых наиболее важными являются транспортная, регуляторная, защитная, рецепторная, сократительная, запасная и некоторые др.

Транспортные белки переносят различные молекулы и ионы внутри организма. Например: гемоглобин — кислород от легких к тканям; миоглобин — кислород внутри клеток; сывороточный альбумин с током крови — жирные кислоты, а также ионы некоторых металлов. Ту же функцию выполняют специфические белки, транспортирующие различные вещества через клеточные мембраны.

Регуляторные белки участвуют в регуляции обмена веществ как внутри клеток, так и в целом организме. Например, такие сложные процессы, как биосинтез белков и нуклеиновых кислот, протекают под строгим «контролем» множества регуляторных белков. Специфические белковые ингибиторы регулируют активность многих ферментов.

Защитные белки формируют защитную систему живых организмов. Например, иммуноглобулины (антитела) и интерфероны предохраняют организм от проникновения в его внутреннюю среду вирусов, бактерий, чужеродных соединений, клеток и тканей. Белки свертывающей системы крови — фибриноген, тромбин — препятствуют потере крови при повреждениях кровеносных сосудов.

Рецепторные белки воспринимают сигналы, поступающие из внешней среды, и воздействуют на внутриклеточные процессы. Например, белки-рецепторы, сосредоточенные на поверхности клеточных мембран, избирательно взаимодействуют с регуляторными молекулами (например, гормонами).

Рецепторными белками являются родопсин, участвующий в зрительном акте, вкусовой сладкочувствительный и обонятельный белки.

Сократительные белки способны преобразовывать свободную химическую энергию в механическую работу. Например, белки мышц миозин и актин обеспечивают мышечное сокращение.

Запасные белки представляют собой резервный материал, предназначенный для питания развивающихся клеток. Запасными белками являются яичный альбумин, глиадин пшеницы,

Казеин кукурузы, казеин молока и многие другие. Запасные белки — существенный источник пищевого белка для человека.

Некоторые организмы вырабатывают токсические белки. Таковы яды змей, дифтерийный токсин, рицин семян клещевины, лектины семян бобовых и др.

Тема: «Белковая основа иммунитета»

Наиболее выпукло способность к узнаванию выражена у белков иммунной системы — уже опоминавшихся в 1.4 иммуноглобулинов, или антител. Иммуноглобулины определенной специфичности начинают активно вырабатываться организмом в ответ на появление чужеродного антигена и обладают способностью избирательно связывать именно этот антиген. Если в роли антигена выступает большая молекула, например молекула белка, то антитело опознает не всю молекулу, а некоторый ее участок, называемый антигенной детерминантной. Белковые молекулы обычно имеют серию антигенных детерминант, и уже по этой причине в ответ на появление в организме чужеродного белка вырабатывается целый набор антител, направленных на разные детерминанты. Более того, к каждой детерминанте вырабатывается, как правило, несколько различных иммуноглобулинов. Поэтому даже иммуноглобулины, специфичные к одному определенному антигену, представляют собой не индивидуальные белки, а смесь большого числа сходным образом построенных молекул. А так как организм непрерывно встречается с разнообразными антигенами, то фракция иммуноглобулинов сыворотки крови представляет собой смесь огромного числа различных антител, причем содержание каждого из них, как правило, очень мало. Трудность выделения индивидуальных иммуноглобулинов долгое время была препятствием для их биохимического исследования, в том числе для установления их первичной структуры.

Полагают, что основная функция иммунной системы состоит в разрушении раковых клеток и опять-таки распознавание чужеродных антигенов,. Которыми в этом случае оказываются углеводы и белки

Защитная функция. Основную функцию защиты в организме выполняет иммунная система, которая обеспечивает синтез специфических защитных белков-антител в ответ на поступление в организм бактерий, токсинов, вирусов или чужеродных белков. Высокая специфичность взаимодействия антител с антигенами (чужеродными веществами) по типу белок-белковое взаимодействие способствует узнаванию и нейтрализации биологического действия антигенов. Защитная функция белков проявляется и в способности ряда белков плазмы крови, в частности фибриногена, к свертыванию. В результате свертывания фибриногена образуется сгусток крови, предохраняющий от потери крови при ранениях. 

Гликопротеины входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека и животных они содержатся в секреторных жидкостях и плазме крови. Функции гликопротеинов чрезвычайно разнообразны. Среди них встречаются ферменты, гормоны, белки иммунной системы, компоненты плазмы крови, муцины, рецепторы клеточных мембран и т. д. 

Трансплантация стволовых клеток иммунной системы человека сй-мышам и получение линий транс генных мышей - весьма трудоемкие способы производства моноклинальных антител человека. Поэтому ученые пытаются создать генно-инженерные методы получения антител человека, которые можно использовать в качестве терапевтических средств, и эффективных бифункциональных белков, способных связываться с мишенью и разрушать ее. 

Рецепторными молекулами для антигенов на поверхности В-лимфоцитов служат иммуноглобулины. Это белки иммунной системы, которые содержатся в большом количестве в сыворотке крови, вырабатываются клетками лимфоидной ткани и функционируют в организме в качестве антител.

Тема: «Дефицит белка в пищевых продуктах и его преодоление в рамках глобальной продовольственной программы»

Белковая недостаточность – патологическое состояние, возникающее в результате частичного или полного прекращения поступления белков в организм. Изолированная белковая недостаточность встречается редко, чаще всего речь идет о белково-энергетической недостаточности (БЭН), при которой помимо дефицита белка имеется еще и недостаточное поступление энергии. К сожалению, в развивающихся странах это патологическое состояние и сегодня встречается довольно часто, а в периоды голода распространенность БЭН может достигать 25 %. Обычно это патологическое состояние сопровождается дефицитом и других питательных веществ (макронутриентов), микроэлементов и витаминов. Содержание 1 Симптомы белковой недостаточности 2 Лечение белковой недостаточности 3 К какому врачу обратиться О первичной белково-энергетической недостаточности речь идет в тех случаях, когда это патологическое состояние обусловлено недостаточным поступлением в организм животного белка из-за социально-экономических факторов. БЭН возникает при недостаточном количестве и неудовлетворительном качестве пищи, в частности, при преобладании в рационе растительных белков с низкой энергетической ценностью. Кроме того, причиной первичной белковой недостаточности могут быть изнуряющие диеты и вегетарианство. Вторичная белково-энергетическая недостаточность может возникнуть в результате многих факторов: недостаточное поступление в организм не только белка, но и других питательных веществ из-за внешних факторов или при заболеваниях, препятствующих нормальному приему пищи (сужение пищевода и т. п.); нарушение переваривания пищи и всасывания нутриентов в кишечнике, обусловленное заболеваниями желудочно-кишечного тракта (язвенный колит, атрофия желудочно-кишечного тракта и др.); большие потери белка из-за повышенного распада тканей или патологического выделения, которые не покрываются даже повышенным приемом пищи, при онкологических заболеваниях, тяжелых ранениях, обширных ожогах и других подобных состояниях; нарушение нервно-эндокринной регуляции. В развивающихся странах различают две формы БЭН у детей: Маразм – форма белково-энергетической недостаточности, которая характеризуется задержкой роста, выраженной атрофией мышц и подкожно-жировой клетчатки, отеков обычно не наблюдается. Квашиоркор – изолированная белковая недостаточность, при которой наблюдаются задержка роста, отечность, жировая дистрофия печени, но объем подкожно-жировой клетчатки сохранен. Симптомы белковой недостаточности Симптомы легкой белковой недостаточности могут длительное время отсутствовать или быть минимальными, происходит небольшая потеря массы тела. При умеренной БЭН кожа у пациентов становится бледной, сухой, снижается ее эластичность, она становится холодной на ощупь. Нарушается работа пищеварительной системы, что выражается в виде частых поносов, в результате которых состояние больных еще больше усугубляется из-за потери кишечных ферментов. У женщин возникает аменорея, у представителей обоих полов снижается либидо. Люди, страдающие белковой недостаточностью умеренной степени, раздражительны и апатичны, работоспособность у них снижена, нарушаются когнитивные функции (память, внимание). При любой степени белковой недостаточности происходит ослабление клеточного иммунитета, повышается восприимчивость к инфекциям. У больных нередко развиваются пневмонии, гастроэнтериты, инфекции мочеполовой системы, в тяжелых случаях даже сепсис. Из-за развития инфекционных заболеваний и активации иммунитета, пусть даже ослабленного, снижается аппетит, что в свою очередь приводит к еще большей утрате мышечной массы и снижению уровня белка в крови. Еще одним общим признаком БЭН является снижение жировой и мышечной массы. При голодании в течение месяца потеря веса составила около 25 % от исходной массы тела, причем у детей вес снижается быстрее. Кахексия наиболее очевидна в областях, где в норме имеются отложения подкожно-жировой клетчатки. Происходит уменьшение мышечной массы, начинают выступать кости. Волосы истончаются, становятся сухими и выпадают. Тургор кожи значительно снижается, плохо заживают раны, в результате чего нередко происходит присоединение вторичной инфекции. У пожилых больных повышается риск перелома костей, образования пролежней и трофических язв. Страдает и сердечно-сосудистая система, уменьшается размер сердца (сердечная мышца уменьшается в объеме), падает сердечный выброс, в результате чего снижается артериальное давление и замедляется пульс. Снижается жизненная емкость легких, из-за чего снижается интенсивность дыхания. В тяжелых случаях развиваются отеки, анемия, желтуха, больной может погибнуть от печеночной, почечной или сердечно-сосудистой недостаточности. Признаки белково-энергетической недостаточности у детей схожи с таковыми у взрослых. При маразме дети постоянно испытывают чувство голода, сначала прекращается набор массы тела, затем начинается ее потеря, происходит задержка роста. Кожа становится дряблой, висит складками, из-под нее выступают кости. Отеков нет. При квашиоркоре развиваются периферические отеки, живот значительно увеличен в объеме, но асцита нет. Кожа у больных детей становится сухой, тонкой, сморщенной, трескается и становится атрофичной. Волосы истончаются, приобретают бурый оттенок или седеют, легко выпадают и становятся редкими. Больные дети апатичны, но при попытках их расшевелить становятся раздражительными и агрессивными. Страдает и психомоторное развитие. Лечение белковой недостаточности При легкой и умеренной степени белково-энергетической недостаточности необходимо в первую очередь устранить причину развития этого состояния. Суточное потребление белка увеличивают в соответствии с идеальной массой тела, всем больным назначаются поливитаминные комплексы, проводится коррекция водно-электролитного баланса с целью недопущения нехватки калия, магния и других микроэлементов. Если у больного сохранена способность принимать и глотать пищу, то самостоятельного питания достаточно. При снижении аппетита либо невозможности нормального пережевывания пищи дополнительно назначаются жидкие питательные смеси для питания самостоятельно или через зонд. Питательные смеси принимаются или вводятся через зонд за 1 час до еды, чтобы не снижалось количество принимаемой твердой пищи. Если белковая недостаточность была осложнена диареей и она сохраняется, то больным предпочтительно давать смеси на йогуртовой основе, а не на молочной, поскольку организм пока не способен нормально перерабатывать молочные белки. БЭН тяжелой степени лечится в стационарах. Больным назначается контролируемая диета, проводится коррекция нарушений водно-электролитного баланса при помощи инфузионной терапии, лечении инфекционных заболеваний. Дополнительное питание смесями с повышенным содержанием нутриентов проводится орально или через зонд. В случаях тяжелой мальабсорбции (нарушение всасывания питательных веществ в кишечнике) больным назначается парентеральное питание. Витаминотерапия проводится в дозах, которые в 2 раза превышают суточную потребность здорового человека, вплоть до выздоровления. Лекарственные средства, повышающие аппетит, назначаются только пациентам с анорексией в тех случаях, когда причину заболевания установить не удалось. Для увеличения мышечной массы, что поможет улучшить физическое состояние пациента, возможно применение анаболических стероидов. Отдельную проблему представляет лечение пожилых пациентов, особенно проживающих в домах престарелых. В таких учреждениях обычно много пациентов, страдающих белково-энергетической недостаточностью легкой и умеренной степени. Это связано с наличием у пожилых людей психических расстройств, а также заболеваний и состояний, препятствующих нормальному приему и усвоению пищи. Необходимо лечение депрессий, заболеваний пищеварительной системы, назначение средств, стимулирующих аппетит. Некоторым пациентам необходимо оказывать помощь в кормлении. По согласованию с врачом возможен временный отказ от невкусных лечебных диет при диабете, гиперхолистеринемии и др.

Тема: «Роль отечественных ученых в становлении и развитии мировой органической химии»

Органическая химия  — раздел химии, изучающий соединения углерода, их структуру, свойства, методы синтеза. Развитие органической химии - основа прогресса. Она имеет исключительно важное познавательное и народнохозяйственное значение.
Природные органические вещества и их превращения лежат в основе явлений Жизни. Поэтому органическая химия является химическим фундаментом биологической химии и молекулярной биологии - наук, изучающих процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне. Исследования в этой области позволяют глубже понять суть явлений живой природы.
Множество синтетических органических соединений производится промышленностью для использования в самых разных отраслях человеческой деятельности.
Это - нефтепродукты, горючее для различных двигателей, полимерные материалы (каучуки, пластмассы, волокна, пленки, лаки, клеи и т.д.), поверхностно-активные вещества, красители, средства защиты растений, лекарственные препараты, вкусовые и парфюмерные вещества и т.п. Без знания основ органической химии современный человек не способен экологически грамотно использовать все эти продукты цивилизации.
Для современной молодежи важно знать, какой вклад внесли отечественное ученые в развитие науки, как повлияли их открытия на развитие России

С 1838 года в Петербургском университете начал свою научную и педагогическую деятельность Александр Абрамович Воскресенский (1809-1880).Ему принадлежит ряд крупных исследований в области органической химии . Он установил Элементный состав нафталина , подробно изучил мочевую кислоту , выделил из бобов какао алкалоид – теобромин , близкий по составу к кофеину

Выдающимся современником Воскресенского был Николай Николаевич Зинин(1812-1880).Много лет жизни он отдал Казанскому университету . Там в 1834 Зинин восстановлением нитробензола получил анилин.

Зинин сделал еще очень многое в органической химии. Например, он исследовал продукты превращения мочевины и производные бензойного альдегида , впервые синтезировал горчичное масло . В 1853 он осуществил первую попытку применения нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества.

Открытие в 1869 году Дмитрием Ивановичем Менделеевым  периодического закона и создание системы химических элементов имело огромное значение не только химии , но и для всего нашего миропонимания . Это открытие стало основой современного учения о веществе . Менделеевым разработана гипотеза об органическом происхождении нефти . Также им было выдвинуто предложение о подземной газификации угля.

В 1861 году Бутлеров ввел термин «химическое строение» и сформулировал основные положения своей знаменитой теории строения молекул органических соединений . Она изложена Бутлеровым в классическом труде «Введение к полному изучению органической химии»

Менделеев высоко ценил Бутлерова. Он писал: «Александр Михайлович Бутлеров – один из замечательных русских ученых. Направление ученых трудов Александра Михайловича не составляет продолжения или развития идей его предшественников, а принадлежит ему самому».

Подтверждением бутлеровской теории строения явился синтез изомасляной кислоты, впервые синтезированной В. В. Марковниковым. В 1869 году он подготовил докторскую диссертацию «Материалы к вопросу в химических соединениях».