Bioteknologi

Bioteknologi: produktion, miljøbeskyttelse og en bæredygtig fremtid.

Der er behov for en grøn omstilling og anvendelse af bioteknologiske metoder for at opnå FN verdensmål som grøn energi eller energioptimering, rent vand, modvirkning af klimaforandringer, ansvarlig produktion og udnyttelse af resurserne, godt helbred og ingen sult. I bioteknologi kan arbejdes der med miljøet og emner som luftforening, spildevandsrensning, forurening af grundvand og drikkevand og desuden løsninger på disse udfordringer som eksempelvis biogas og bioethanol eller optimering og forbedring af produktion eksempelvis ved brug af enzymer. Viden omkring enzymer kræver en grundlæggende viden omkring reaktionshastigheder og hvilke faktorer, der kan påvirke hvor hurtigt eller langsomt en reaktion foregår.

Bioteknologi: sundhed og medicin

I bioteknologi arbejder vi med mange forskellige aspekter af menneskets sundhed. Det er vigtigt at kroppen holdes i ligevægt og her arbejdes der eksempelvis med regulering af pH i kroppen og forståelsen af syrer og baser samt puffere. Ved visse sygdomme som diabetes I, kan pH ændres i blodet og svække bevidstheden.

Hjernens funktion, nervesystemets opbygning og smerte samt smertelindring i form af hovedpinepiller, samt produktion af lægemidler som eksempelvis hovedpinepiller er et af de andre emner i bioteknologi. Nogle hovedpinepiller er foruden at være smertelindrende også febernedsættende ved infektioner.

I bioteknologi gennemgås, hvordan kroppens immunforsvar bekæmper infektionssygdomme eksempelvis ved at hæve temperaturen ved feber, men hvis kroppen ikke kan klare det alene kan der anvendes antibiotika til bekæmpelse af bakterier. Flere og flere bakterier bliver dog antibiotikaresistente, hvor bakterierne ikke kan bekæmpes med antibiotika og derfor kan skabe alvorlig sygdom. Der arbejdes i bioteknologien på udvikling af nye antibiotiske stoffer eller forebyggende tiltag som anvendelse af eksempelvis probiotika, som holder tarmen sund og dermed undgår man infektioner. Udvikling af vacciner er vigtig for forebyggelsen af virusinfektioner (som SARS-CoV2, røde hunde og mæslinger), og nogle virusinfektioner er dødelige for ældre personer mens andre er dødelige for spædbørn.

Forplantning og de problematikker, der kan være (som seksuelt overførte sygdomme, barnløshed mv), selve graviditet og metoderne til undersøgelse under en graviditet samt kromosomtalsanomalier som Down syndrom og etiske overvejelser i forhold til disse undersøgelser er et af de andre emner. Andre børn vil fødes med en genetisk sygdom, og i bioteknologi arbejdes der med genetiske sygdomme, og analyse for genetiske sygdomme i familier og behandling af disse sygdomme med genterapi, stamcelle terapi eller udvikling af personlig medicin på længere sigt. Der findes mange forskellige genteknologiske metoder, og i bioteknologi diskuteres de etiske aspekter i at vi i fremtiden måske kan klone dit kæledyr eller dig selv.

Nogle gange bliver kroppen påvirket af udefra kommende kemikalier eller hele økosystemer kan blive påvirket af forurening. Der fokuseres på de hormonforstyrrende stoffer og deres effekt på levende organismer. Hormonforstyrrende stoffer findes eksempelvis i bløde plastikdyr, pizzabakker eller i brandskum, og kan påvirke de organismer, der lever i kontakt med disse stoffer. Andre gange er stofferne kræftfremkaldende og et andet emne kunne være kræft og udvikling af kræft.

Bioteknologi og livet på jorden:

I bioteknologi arbejder vi med livets oprindelse og evolution af arter, samt slægtskab mellem arterne baseret på moderne bioteknologiske analyser. Vi arbejder med livet på jorden, hvor vi tager udgangspunkt i udvalgte økosystemer, og hvor vi tager ud og undersøger biodiversiteten i eksempelvis vandløb, skoven, heden eller havet. Desuden arbejder vi med fødevareproduktion og forskellige aspekter af fødevareproduktion som forbedring af afgrøder med genteknologiske metoder eksempelvis for at fjerne giftstoffer fra planter, gøre planterne mere resistente eller bedre til at gro, eller tilføre planterne gavnlige egenskaber som vitaminer. Et andet aspekt af fødevareproduktionen er kødproduktionen, som lige nu bidrager til øget kuldioxidudledning og et emne kunne være undersøgelse af alternativer til den nuværende kødproduktion som insekter eller grønne proteiner.

Kernestoffet i bioteknologi

Virus og pro- og eukaryote cellers opbygning, funktion og vækst.

Biologisk og kemisk fagsprog, herunder kemiske symboler, nomenklatur og reaktionsskemaer.

Stoffers opbygning og egenskaber i relation til bindingstyper, tilstandsformer, opløselighed og

isomeri, herunder stereoisomeri for organiske forbindelser.

Kemiske reaktionstyper, herunder syre- og basereaktioner, redoxreaktioner og organiske

reaktionstyper af betydning for de enkelte stofklasser.

Kemiske mængdeberegninger, herunder kvantitativ analyse, kemiske ligevægte, puffere og

beregning af pH.

Udvalgte uorganiske forbindelser og de organiske stofklasser alkoholer, oxoforbindelser,

carboxylsyrer, estere og aminosyrer.

Enzymer:

• Opbygning og funktion, herunder de enzymatiske hovedgrupper.
• Enzymkinetik, herunder reaktionshastighed og aktiveringsenergi.
• biokemiske forbindelser med særlig vægt på deres struktur og egenskaber.

Stofklasser:

• Carbohydrater
• Lipider
• Proteiner
• DNA og RNA.

Biokemiske processer:

• Aerobe og anaerobe stofomsætninger.
• Fotosyntese
• Carbohydraters intermediære stofskifte.

Genetikkens molekylære og cellulære grundlag, herunder nedarvningsprincipper, genetisk variation, genregulering og proteinsyntese.

Menneskets fysiologi:

• Oversigt over menneskets organsystemer.
• Opbygning og funktion af fordøjelsessystemet.
• Menneskets forplantning, herunder forplantningsteknologier.

Udvalgte dele af menneskets fysiologi på cellulært niveau, herunder membrantransport, hormonelle og neurologiske reguleringssystemer.

Immunsystemet, herunder vaccination, seksuelt overførte sygdomme og epidemier.

Undersøgelse af et økosystem, herunder organismers tilpasning og samspil, biologisk produktion og Biodiversitet.

Genteknologi, herunder gensplejsning, kloning, genmodificerede organismer og miljøpåvirkning.