Номер 5, страница 113 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Что такое клеточная инженерия?

Клеточная инженерия — это одно из ключевых направлений современной биотехнологии, которое занимается конструированием клеток нового типа. В основе клеточной инженерии лежат методы культивирования (выращивания) отдельных клеток, частей клеток или тканей вне организма (in vitro) на специальных питательных средах. Это позволяет управлять их ростом, размножением и дифференциацией.

Основными методами клеточной инженерии являются:

1. Метод культуры клеток и тканей. Он позволяет выращивать клетки растений и животных в стерильных условиях, получая большое количество клеточной массы или регенерируя из одной клетки или кусочка ткани целое растение.

2. Метод гибридизации соматических (неполовых) клеток. С помощью этого метода можно объединять клетки, принадлежащие разным видам и даже царствам (например, клетки животного и растения), получая гибридные клетки (гибридомы), которые несут признаки обоих родительских организмов. Это позволяет преодолевать барьеры межвидовой нескрещиваемости.

3. Метод реконструкции клеток. Позволяет создавать жизнеспособные клетки из отдельных фрагментов: ядра, цитоплазмы и мембраны, взятых от разных клеток.

Таким образом, клеточная инженерия не изменяет геном клетки напрямую (в отличие от генной инженерии), а работает с целыми клетками или их частями, конструируя новые клеточные организмы с заданными свойствами.

Ответ: Клеточная инженерия — это раздел биотехнологии, который занимается созданием новых типов клеток путем их культивирования вне организма, гибридизации и реконструкции для получения организмов или продуктов с полезными свойствами.

Каких успехов она достигла?

Клеточная инженерия достигла значительных успехов, которые находят применение в медицине, сельском хозяйстве и фундаментальной науке. Ключевые достижения можно разделить на несколько областей.

В медицине и фармакологии:

- Создание моноклональных антител. С помощью гибридомной технологии (слияние В-лимфоцита, производящего антитела, и раковой клетки миеломы) были созданы гибридомы — "вечные" клеточные линии, производящие строго специфичные антитела. Они используются для высокоточной диагностики заболеваний (включая рак и инфекции), в экспресс-тестах (например, на беременность) и для таргетной терапии онкологических и аутоиммунных заболеваний.

- Регенеративная медицина и терапия стволовыми клетками. Выращивание стволовых клеток с последующей их дифференцировкой в клетки нужного типа (нервные, мышечные, клетки крови) открыло путь к лечению ранее неизлечимых заболеваний: болезней крови (лейкозы), последствий инфарктов, болезни Паркинсона, диабета. Также выращиваются целые ткани, например, искусственная кожа для лечения ожогов.

- Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО). Этот метод клеточной инженерии позволил миллионам пар по всему миру преодолеть бесплодие.

- Выращивание тканей и органов. Уже сегодня успешно выращивают и пересаживают относительно простые органы и ткани, такие как кожа, хрящи, мочевые пузыри. Ведутся активные исследования по созданию более сложных органов (почки, печень, сердце).

В сельском хозяйстве и растениеводстве:

- Клональное микроразмножение растений. Этот метод позволяет в короткие сроки получить огромное количество генетически идентичных копий ценного растения (сорт с высокой урожайностью, редкий декоративный вид) из небольшого фрагмента его ткани. Это обеспечивает промышленное производство посадочного материала.

- Оздоровление растений. С помощью культуры меристемных тканей (клеток верхушечной почки, которые обычно свободны от вирусов) удается получить здоровые растения из экземпляров, пораженных вирусными заболеваниями.

- Создание новых сортов и гибридов. Метод соматической гибридизации позволяет скрещивать виды, которые невозможно скрестить половым путем. Так были получены гибриды капусты и редьки, картофеля и томата (помато), что позволяет объединять в одном растении хозяйственно ценные признаки разных видов (например, устойчивость к болезням и высокую продуктивность).

Ответ: Основные успехи клеточной инженерии включают создание моноклональных антител для диагностики и лечения, развитие регенеративной медицины на основе стволовых клеток, технологию ЭКО, а также методы клонального микроразмножения и создания устойчивых гибридов растений для сельского хозяйства.