Lipidomika

Lipidomika – dziedzina nauki zajmująca się analizą jakościową i ilościową lipidów komórkowych w układach biologicznych. Słowo „lipidom” jest używane do opisania pełnego profilu lipidów w komórce, tkance, organizmie lub ekosystemie, będącego podzbiorem „metabolomu”, który obejmuje również trzy inne główne klasy cząsteczek biologicznych: białka/aminokwasy, cukry i kwasy nukleinowe. Lipidomika to stosunkowo nowa dziedzina badań, napędzana szybkim postępem w technologiach takich jak spektrometria mas (MS), spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), spektroskopia fluorescencyjna, interferometria z podwójną polaryzacją i metody obliczeniowe, w połączeniu z uznaniem roli lipidów w wielu chorobach metabolicznych, takich jak otyłość, miażdżyca, udar, nadciśnienie i cukrzyca. Ta szybko rozwijająca się dziedzina dopełnia ogromny postęp dokonany w genomice i proteomice, z których wszystkie stanowią rodzinę biologii systemów.
Badania lipidomiczne obejmują identyfikację i kwantyfikację tysięcy komórkowych molekularnych rodzajów lipidów i ich interakcji z innymi lipidami, białkami i innymi metabolitami. Badacze lipidomiki badają struktury, funkcje, interakcje i dynamikę lipidów komórkowych oraz zmiany zachodzące podczas zaburzeń w układzie.
Han i Gross po raz pierwszy zdefiniowali dziedzinę lipidomiki poprzez zintegrowanie specyficznych właściwości chemicznych właściwych lipidowym cząsteczkom z podejściem kompleksowej spektrometrii masowej. Chociaż lipidomika znajduje się pod parasolem bardziej ogólnej dziedziny „metabolomiki”, sama lipidomika jest odrębną dyscypliną ze względu na wyjątkowość i funkcjonalną specyfikę lipidów w stosunku do innych metabolitów.
W badaniach lipidomicznych ogromna ilość informacji ilościowo opisujących przestrzenne i czasowe zmiany zawartości i składu różnych molekuł lipidów gromadzi się po zaburzeniu komórki przez zmiany jej stanu fizjologicznego lub patologicznego. Informacje uzyskane z tych badań ułatwiają wgląd w zmiany funkcji komórkowej. Badania lipidomiczne odgrywają istotną rolę w określaniu mechanizmów biochemicznych procesów chorobowych związanych z lipidami poprzez identyfikację zmian w metabolizmie lipidów komórkowych, ich przepływie i homeostazie.

== Przypisy ==


Metaloza

Metaloza – lokalne oddziaływanie jonów metali lub produktów korozji implantu na tkanki organizmu. Jeden ze skutków ubocznych wprowadzenia implantu do ludzkiego organizmu.

== Bibliografia ==
Maciej Nałęcz: Problemy biocybernetyki i inżynierii biomedycznej. Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 2003. Brak numerów stron w książce

== Zobacz też ==
Hemoliza


Metylotrofia

Metylotrofia – sposób wykorzystywania przez mikroorganizmy zredukowanych związków jednowęglowych, które są dla nich jedynym lub dodatkowym źródłem węgla i energii. Do tego typu związków zalicza się m.in.: metan, metanol, aldehyd mrówkowy, kwas mrówkowy. Związkami wykorzystywanymi przez organizmy metylotroficzne mogą także być związki wielowęglowe, lecz posiadające grupę metylową, a pozbawione wiązań pomiędzy dwoma węglami (np. Eter dimetylowy).
Istnieje podział metylotrofii na:

bezwzględną, czyli sposób odżywiania drobnoustrojów czerpiących energię i węgiel tylko z metanolu i jego związków. Do metylotrofów bezwzględnych należą bakterie, takie jak: Achromobacter methanophila, Methanomonas methanooxidans czy Methylococcus thermophilus.
względną, czyli występowanie w środowisku metanolu oraz jego związków nie jest obligatoryjnym warunkiem do wzrostu mikroorganizmów, które mogą czerpać węgiel z innych związków organicznych. Do metylotrofów względnych należą:
drożdże, na przykład: Candida methanolica, Hansenula polymorpha czy Pichia haplophila
bakterie, takie jak: Hyphomicrobium vulgare, czy Metylobacterium organophilum
Mikroorganizmy metylotroficzne znalazły zastosowanie w biotechnologii do produkcji białka paszowego jednokomórkowców, gdzie surowcem stał się łatwo otrzymywalny i tani metanol.

== Bibliografia ==
Aleksander Chmiel: Biotechnologia. Podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1994. ISBN 83-01-10320-5. Brak numerów stron w książce

== Zobacz też ==
litotrofia


Mięso in vitro

Mięso in vitro (także: mięso hodowane, mięso wolne od okrucieństwa, czyste mięso, ang. clean meat) – produkt mięsa zwierzęcego, które w procesie wytworzenia nie było częścią żywego, kompletnego zwierzęcia, wyprodukowane w procedurze in vitro poza organizmami zwierząt z przeznaczeniem do konsumowania przez ludzi. Komórkowa produkcja mięsa stanowi element rolnictwa ekologicznego. Inne określenia w języku angielskim: slaughter-free meat, in vitro meat, vat-grown, lab-grown meat, cell-based meat, cultivated meat i synthetic meat.
Mięso in vitro nie powinno być mylone z imitacją mięsa, które jest żywnością wegetariańską pozyskiwaną z białek warzyw takich jak soja czy pszenica (gluten). Badania nad mięsem in vitro rozpoczęły się w 2000 roku na Uniwersytecie Zachodnio Australijskim w Perth.

W roku 2008 niektórzy naukowcy twierdzili, że technologia jest gotowa do komercjalizacji, jedyne czego potrzeba to zainteresowanie ze strony biznesu. Jednym z prekursorów działań na rzecz produkowania czystego mięsa był holenderski lekarz i psycholog Willem van Eelen (1923–2015). W lutym 2012 naukowcy z Uniwersytetu z Maastricht ogłosili, że planują wyprodukowanie kiełbasy do marca 2012 i hamburgera do września 2012 roku, a pierwszy „syntetyczny hamburger” został zaprezentowany mediom w 2013 przez Marka Posta, profesora Maastricht University. Tkanka przeznaczona do demonstracji została wyhodowana w maju 2013 roku przy użyciu 20 000 cienkich pasków hodowlanej tkanki mięsnej. Fundusz w wysokości 250 000 euro pochodził od anonimowego darczyńcy, którym później okazał się być Sergey Brin.

== Produkcja mięsa in vitro ==
Czyste mięso powstaje w wyniku bezbolesnego pobrania komórek z kurcząt rzeźnych. Komórki mięśniowe umieszcza się w kolagenowym szkielecie zanurzonym w roztworze odżywiającym i pobudza się je do podziałów. Zdaniem producentów czyste mięso ma wartość i smak identyczne jak mięso pochodzące z uboju zwierząt.
Z badań wynika, że produkcja czystego mięsa może okazać się dużo bardziej wydajna i przyjazna dla środowiska niż tradycyjna hodowla. Produkcja czystego mięsa zużywa o wiele mniej zasobów takich jak przestrzeń, energia i woda, generuje o wiele mniejszą emisję gazów cieplarnianych i nie budzi tylu wątpliwości natury etycznej. W związku z rosnącymi kosztami produkcji mięsa metodami konwencjonalnymi oraz rosnącą populacją ludności, mięso in vitro może być jedną z nowych technologii podtrzymujących odpowiednią podaż żywności do roku 2050.
Hodowla mięsa jest jednak obecnie bardzo droga, lecz szacuje się, że koszty produkcji będą systematycznie spadać wraz z rozwojem przemysłowego zastosowania tej metody produkcji. Potencjalnie każda zwierzęca tkanka mięśniowa może zostać wyhodowana w procesie in vitro.
W produkcję czystego mięsa zainwestował jeden z największych producentów drobiu w Europie, niemiecka Grupa PHW (2,46 mld euro obrotów rocznie). Wsparła ona działalność izraelskiego start-upa SuperMeat.
Jedną z czołowych publikacji propagujących ideę produkcji czystego mięsa jest książka Paula Shapiro pt. Clean Meat: How Growing Meat Without Animals Will Revolutionize Dinner and the World z 2018, wydana w tym samym roku w Polsce pt. Czyste mięso. Jak hodowla mięsa bez zwierząt zrewolucjonizuje twój obiad i cały świat.
Pierwszy przypadek laboratoryjnego wyhodowania mięsa w Polsce został ogłoszony w październiku 2019. Produkt (mięso kurczaka) powstał w Centrum Nauki Kopernik w Warszawie. Wykonawcą trwającego 2 miesiące eksperymentu był Stanisław Łoboziak. Potrawę sporządzoną z tak uzyskanego mięsa publicznie spożył dyrektor Centrum Robert Firmhofer.

== Firmy produkujące mięso in vitro ==

Do końca 2023 roku nad produkcją mięsa komórkowego pracowały co najmniej 174 firmy.

== Zobacz też ==

Prawa zwierząt
Dyskryminacja gatunkowa

== Przypisy ==


Mikromacierz białkowa

Mikromacierz białkowa – płytka szklana lub plastikowa z naniesionymi w regularnych pozycjach mikroskopowej wielkości polami, zawierającymi białka lub związki wiążące białka. Pozwalają na oznaczanie rodzajów, ilości lub aktywności białek w badanym preparacie.

== Zasada działania ==
Mikromacierze białkowe działają podobnie do mikromacierzy DNA, ale opierają się na immunologicznej zasadzie wiązania przeciwciał z antygenami. W zależności od zastosowania, na płytkę naniesione są różne przeciwciała, antygeny (jeżeli badamy przeciwciała) lub badany lizat (w mikromacierzach odwrotnych). Na takiej płytce umieszcza się preparat (np. krew albo lizat tkankowy), a następnie - za pomocą pomiaru fluorescencji lub promieniowania radioizotopów - bada, które białka zostały związane.

== Rodzaje ==
Mikromacierze wychwytujące (ang. capture arrays), pokryte przeciwciałami (lub innymi związkami wiążącymi białka); wykorzystywane do pomiarów ilościowych,
Mikromacierze odwrotne (ang. reverse arrays), na które naniesiona jest badana próbka; rodzaje białek w próbce oznacza się, umieszczając na niej odpowiednie przeciwciała,
Mikromacierze czynnościowe (ang. functional arrays), służące do badania interakcji białko-białko.

== Zastosowania ==
Mikromacierze białkowe znajdują szerokie zastosowanie w badaniach proteomicznych. Pozwalają m.in. na oznaczanie profili proteomicznych tkanek, znajdowanie markerów wykorzystywanych w diagnostyce chorób oraz badanie interakcji między białkami.

== Zobacz też ==
ELISA (test immunoenzymatyczny)

== Przypisy ==


Mikromacierz DNA

MikromacierzDNA, chip DNA – płytka szklana lub plastikowa z naniesionymi w regularnych pozycjach mikroskopowej wielkości polami (ang. spots), zawierającymi różniące się od siebie sekwencją fragmenty DNA. Fragmenty te są sondami, które wykrywają przez hybrydyzację komplementarne do siebie cząsteczki DNA lub RNA.

Różnego typu mikromacierze mają wiele zastosowań, z których najczęstsze to badanie ekspresji genów. Dzięki miniaturyzacji możliwe jest jednoczesne badanie wielu genów w próbce. Na powierzchni kilku cm2, w mikrometrowych odstępach, umieszczone są sondy pozwalające badać ekspresję nawet kilkudziesięciu tysięcy sekwencji jednocześnie.
Podobny format (bardzo wiele różnych odczynników testujących na niewielkiej powierzchni) do mikromacierzy DNA mają inne mikromacierze stosowane w badaniach biologicznych, medycznych i chemicznych (mikromacierze tkankowe, białkowe, przeciwciał, związków chemicznych).

== Rodzaje mikromacierzy ==
Ze względu na budowę sond:

mikromacierze oligonukleotydowe (ang. oligo array) - na płytce naniesione są krótkie, na ogół 25-70 nukleotydowe sekwencje sond;
mikromacierze cDNA (ang. cDNA array) - sondy znacznie dłuższe, zazwyczaj odpowiadające pełnym sekwencjom mRNA (co w praktyce oznacza zazwyczaj kompletną sekwencje wariantu genu, lub sekwencję EST).

Ze względu na rodzaj wykrywanych sekwencji:

mikromacierze do badania ekspresji genów
najczęściej stosowane - sondy w obrębie sekwencji mRNA
mikromacierze eksonowe (sondy to sekwencje eksonów)
mikromacierze pokrywające genom (ang. tiling array)-do badania ekspresji obszarów pozagenowych
mikromacierze do badania splicingu (ang. splicing array)- badanie ekspresji różnych form splicingowych tego samego genu
mikromacierze do badania sekwencji genów (genotypowania)
mikromacierze SNP – odróżnianie jednonukleotydowych polimorfizmów DNA

== Zasada działania ==
Podstawą działania mikromacierzy jest, tak jak w tradycyjnej hybrydyzacji Southerna, komplementarność kwasów nukleinowych.
Mikromacierz zawiera sekwencje komplementarne do badanych sekwencji. Próbkę kwasu nukleinowego wyznakowuje się (jednym lub dwoma znacznikami fluorescencyjnymi) i hybrydyzuje z mikromacierzą. Cząsteczki wyznakowanego kwasu nukleinowego wiążą się do komplementarnych sekwencji. Obraz sczytuje się ilościowo (za pomocą lasera lub mikroskopu). Intensywność sygnału dla poszczególnych sond mikromacierzy jest proporcjonalna do ilości kwasu nukleinowego o danej sekwencji w próbce.
Intensywność sygnału dla pojedynczej sondy zależy również od siły wiązania kwasu nukleinowego z sondą, charakterystycznej dla danej sekwencji sondy.
W związku z tym ilościowo można porównywać jedynie sygnał dla tej samej sondy w różnych próbkach, natomiast porównywanie sygnału dla dwóch różnych sond jest nieuprawnione.
Dla mikromacierzy cDNA informację o względnej sile sygnału w dwóch próbkach otrzymuje się bezpośrednio z doświadczenia, gdyż z jedną mikromacierzą hybrydyzuje się dwie próbki, wyznakowane znacznikami o różnych kolorach. Dla mikromacierzy oligonukleotydowych wynik otrzymuje się w postaci bezwzględnej (każda mikromacierz mierzona osobno), ale zastrzeżenie o nieporównywaniu sygnału między sondami nadal obowiązuje.
Z mikromacierzami DNA hybrydyzuje się cDNA zsyntetyzowany na matrycy badanego RNA, cRNA uzyskany na podstawie cDNA lub DNA (dla mikromacierzy genotypujących).

== Schemat przebiegu doświadczenia ==
zebranie próbki i izolacja RNA (standardowo kilka mikrogramów, zaawansowane techniki amplifikacji pozwalają użyć RNA z zaledwie kilkuset komórek)
synteza cDNA na matrycy wyizolowanego RNA
synteza wyznakowanego cRNA na podstawie cDNA (lub wyznakowanie cDNA)
hybrydyzacja wyznakowanego kwasu nukleinowego z mikromacierzą
płukanie mikromacierzy, w celu usunięcia niesparowanych sekwencji
skanowanie obrazu mikromacierzy
przekształcenie obrazu w zbiór danych wartości ekspresji dla każdej sondy

== Technologia wytwarzania mikromacierzy ==
Mikromacierze wytwarza się nanosząc na płytkę gotowe sondy lub syntetyzując je in situ. Pierwszą metodą produkuje się mikromacierze cDNA i można ją stosować do mikromacierzy oligonukleotydowych. Sondy przygotowuje się np. metodą PCR. Druga metoda służy wytwarzaniu mikromacierzy składających się z krótkich oligonukleotydów.

== Analiza danych ==
Dane z mikromacierzy trzeba poddać wstępnej obróbce. Składają się na nią:

Analiza zeskanowanego obrazu – obliczenie intensywności sygnału dla każdej sondy
Odjęcie sygnału tła
Normalizacja danych – modyfikacja wartości ekspresji w celu dostosowania do całości eksperymentu lub do zamierzonego rozkładu, niezbędna dla porównywania intensywności między macierzami
Podsumowanie danych – w macierzach oligo – podsumowanie wartości dla grup sond (ang. probeset). Może być wykonywane dla każdej grupy sond osobno (np. metoda MAS5) lub za pomocą globalnego modelu dla całego doświadczenia (np. metody RMA, plier)
Problemy z analizą danych z mikromacierzy polegają na ogromnej liczbie sond i badanych
genów (zazwyczaj ok. 10–30 tysięcy transkryptów, macierze eksonowe w 2006 r. zawierają 6 milionów sond). Jednocześnie liczba mikromacierzy użytych w eksperymencie jest stosunkowo nieduża (kilka – kilkadziesiąt).
Wynikowy zbiór danych poddaje się analizom, których metodologia wywodzi się ze statystyki i eksploracji danych. Zbiór danych z mikromacierzy ma małą liczbę równoległych obserwacji (pojedynczych mikromacierzy), ale pomiary wykonywane są dla ogromnej liczby sond – odpowiada to jednoczesnemu testowaniu tej liczby hipotez.
Metody obliczeniowe stosowane dla mikromacierzy pozwalają na takie analizy, jak:

znajdowanie genów, różniących się ekspresją między próbkami (test T, SAM, Rank product, ANOVA)
analiza zmian ekspresji w czasie
klasyfikacja i grupowanie genów ze względu na profil ekspresji w próbkach (np. geny eksprymowane w tkance zdrowej i nowotworowej)
klasyfikacja i grupowanie próbek ze względu na profil ekspresji genów (np. odróżnianie podtypów nowotworu)
Dodatkowy problem to niejednoznaczny stosunek sonda:gen. Z jednej strony, mRNA może hybrydyzować krzyżowo z sondą, która została zaprojektowana dla innego genu. Z drugiej strony, ze względu na niedoskonałość bibliotek EST używanych do projektowania mikromacierzy, niektóre warianty mRNA dla danego genu mogą pozostać niewykryte.
Wiele metod analizy mikromacierzy dostępnych jest w oprogramowaniu open source.
Jednym z najpopularniejszych pakietów jest BioConductor, napisany dla języka R.
Aby polepszyć porównywalność eksperymentów, postuluje się opisywanie eksperymentów na mikromacierzach za pomocą standardu MIAME oraz umieszczanie ich w powszechnie dostępnych repozytoriach.

== Konstruowanie eksperymentu z użyciem mikromacierzy ==
Ze względu na wysokie koszty liczba mikromacierzy w doświadczeniu jest zwykle niewielka – wiele doświadczeń odbywa się z użyciem kilku–kilkudziesięciu mikromacierzy. Wymusza to bardzo dokładne planowanie doświadczenia.
Każdą mikromacierz hybrydyzuje z tym samym RNA/cDNA (repliki) lub z inną próbką, w celu porównań.
Repliki stosuje się aby zwiększyć wiarygodność analizy statystycznej.

== Zobacz też ==
mikromacierz białkowa

== Przykłady zastosowań ==
Znajdowanie genów reagujących zmianą ekspresji na zmiany:
w środowisku (np. podanie leku)
w genotypie (np. obecność transgenu)
Znajdowanie genów, których ekspresja różni się
między tkankami
podczas rozwoju
w tkance chorej i zdrowej
między gatunkami.

== Przypisy ==

== Linki zewnętrzne ==
Otwarte repozytoria danych z mikromacierzy:

ArrayExpress
GEO


Monoploid

Monoploid – organizm, w którego komórkach somatycznych występuje jeden zespół chromosomów niehomologicznych, nazywany podstawowym zespołem chromosomów. Liczbę chromosomów zespołu podstawowego określa się liczbą podstawową (x). U monoploidów jest ona równa liczbie haploidalnej (n), ale u innych haploidów n jest wielokrotnością x.

== Zwierzęta ==
U większości gatunków zwierząt monoploidalność jest rzadkim zaburzeniem. Monoploidalne komórki nie mogą ulegać podziałom mejotycznym, dlatego osobniki z tym zaburzeniem są zwykle sterylne.
Normalnie monoploidalne są jednak na przykład samce pszczół, os i mrówek. Samce u tych gatunków rozwijają się partenogenetycznie, czyli z niezapłodnionego jaja. Do wytworzenia gamet dochodzi zaś w wyniku mitozy. Jest to tak zwana haplodiploidalność.

== Rośliny ==

Monoploidy są kategorią roślin haploidalnych rzadko występujących w naturze.
Zyskały za to duże znaczenie w hodowli roślin dzięki uzyskiwaniu metodami biotechnologicznymi. Główna korzyść z uzyskanych monoploidów polega na możliwości otrzymywania linii czystych, które służą do wytwarzania mieszańców heterozyjnych o przewidywalnych cechach. Monoploidy umożliwiają też ujawnienia korzystnych dla człowieka cech recesywnych. Mogą one być obecne, ale ukryte (w wyniku heterozygotyczności) u osobników macierzystych.
Monoploidy są zwykle sterylne, możliwe jest stosunkowo proste uzyskanie z nich w pełni homozygotycznych diploidów. W tym celu traktuje się tkankę merystematyczną kolchicyną. Związek ten hamuje wytwarzanie wrzeciona mitotycznego, co skutkuje zwielokrotnieniem liczby chromosomów w powstających komórkach. Niekiedy dochodzi do spontanicznej diploidyzacji dzielących się komórek stożka wzrostu pędu.

== Zobacz też ==
haplont
poliploidalność

== Przypisy ==


Nanobiotechnologia

Nanobiotechnologia (lub bionanotechnologia) – dziedzina nanotechnologii na pograniczu biologii i biochemii. Zajmuje się przede wszystkim badaniem istniejących nanostruktur, umożliwiając ich wykorzystanie na skalę przemysłową, ale również tworzeniem nowych metod badawczych biologii.
Często terminu bionanotechnologia zwykle używa się naprzemiennie z nanobiotechnnologią, niekiedy są one jednak rozdzielane. Nanobiotechnologię uznaje się wtedy za dyscyplinę, zajmującą się wykorzystaniem nanotechnologii jako metody badawczej biotechnologii, kiedy bionanotechnologia zajmuje się wszystkim na pograniczu biologii i nanotechnologii, włącznie z używaniem biomolekuł jako inspiracji projektów nanotechnnologicznych.
Nanobiotechnologii często używa się też, by opisać multidyscyplinarne techniki badawcze związane z sensorami biologicznymi, leżące na pograniczu fotoniki, biologii, chemii, biofizyki i inżynierii. Pomiary w biologii z użyciem falowodu, jak interferometria są kolejnym przykładem.
Nanobiotechnologia jest wykorzystywana w kulturach tkankowych. Podawanie mikroskładników odżywczych na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek pozwala na stymulację różnych etapów rozwojowych, inicjację podziału i różnicowania się komórek przy produkcji materiału roślinnego, który musi być wyrównany jakościowo i jednolity genetycznie.

== Przypisy ==

== Linki zewnętrzne ==
NanoNet.pl, portal o nanotechnologii
Oxford University Bionanotechnology. bionanotechnology.ox.ac.uk. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-03-08)]. (ang.).
Distance and Independent Studies Center (DISC) in Kaiserslautern (niem. • ang.)


Paliwo syntetyczne

Paliwo syntetyczne – paliwo otrzymane w drodze syntezy organicznej mogące stanowić alternatywę dla benzyny lub oleju napędowego. W zależności od zastosowanego surowca wyróżnia się technologie:

Gas to liquid (GTL) – paliwa otrzymywane z gazu ziemnego
Coal to liquid (CTL) – paliwa otrzymywane z węgla
Biomass to liquid (BTL) – paliwa otrzymywane z biomasy.
Dotychczas najbardziej rozwinięte są dwie pierwsze technologie. Benzynę syntetyczną opartą na węglu stosowano podczas II wojny światowej, np. w Policach działała jedna z największych niemieckich fabryk benzyny syntetycznej, należąca do IG Farben. Fabrykę zrujnowano w trakcie wojny. Współcześnie jest powszechnie stosowana w Południowej Afryce. Produkcja paliw syntetycznych opartych na biomasie jest w fazie eksperymentów, jednak może zdobyć dużą popularność dzięki promocji rozwiązań korzystnych dla środowiska naturalnego (biopaliwa są promowane w ramach walki z globalnym ociepleniem).
Podstawowym rodzajem syntezy zastosowanym przy produkcji paliw syntetycznych jest synteza Fischera-Tropscha.
Do paliw syntetycznych należą:

benzyna syntetyczna
eter dimetylowy
syntetyczne substytuty oleju napędowego (np. SunDiesel)
metanol.

== Paliwa syntetyczne w Polsce ==
Rozważano produkcję paliw syntetycznych w Polsce w oparciu o duże zasoby węgla.
Prowadzono prace nad rozpoczęciem w Polsce produkcji paliwa BTL, ale się nie powiodły.

== Uwagi ==

== Przypisy ==

== Linki zewnętrzne ==
Tania benzyna z drewna lub węgla (pol.)


Pasażowanie komórek

Pasażowanie komórek – technika stosowana w hodowli komórek somatycznych.
Ponieważ komórki dzielą się mitotycznie, dłuższy okres hodowli powoduje całkowite zapełnienie naczynia hodowlanego, zubożenie podłoża i – najczęściej – śmierć komórek. Pasażowanie polega na przeniesieniu komórek ze starego naczynia do nowych naczyń, zawierających świeżą pożywkę. Stosunek pasażowania mówi, w ilu nowych naczyniach umieszcza się komórki z jednego starego naczynia o tej samej powierzchni lub objętości (na przykład pasażowanie w stosunku 1:5). Pasażowanie linii komórkowych umożliwia hodowanie nowych pokoleń identycznych komórek praktycznie w nieskończoność.

== Pasażowanie komórek zwierzęcych ==
Komórki zwierzęce hodowane są w laboratoriach w postaci zawiesinowej (komórki nieprzylegające, np. limfocyty) lub przylegającej (np. komórki śródbłonka).
Pasażowanie komórek zawiesinowych polega na ich zebraniu z naczynia hodowlanego, zwirowaniu przy przeciążeniu około 200 g (zwykle przez 5–10 minut), a następnie rozproszeniu w większej ilości pożywki i przeniesieniu do większej liczby naczyń hodowlanych.
Pasażowanie komórek przylegających zwane jest także trypsynizacją, gdyż stosuje się w tym celu enzym trypsynę, zwykle w stężeniu 0,25%. Trypsyna trawi białka błony komórkowej, którymi przyczepiają się one do dna i ścianek naczynia, dzięki czemu komórki przechodzą do zawiesiny. Ponieważ trypsyna trawi również białka błony niezbędne do życia komórek, po ich odczepieniu dodaje się pożywkę z inhibitorem trypsyny. Gdy komórki znajdą się w zawiesinie, postępuje się z nimi dalej tak, jak przy pasażowaniu komórek zawiesinowych. Po kilku lub kilkunastu godzinach od przeniesienia komórki ulegają ponownej adhezji do powierzchni naczyń.


Podłoże Kliglera

Podłoże Kliglera – diagnostyczne podłoże stosowane do identyfikacji Gram-ujemnych pałeczek o małych wymaganiach odżywczych. Stosowane często w diagnostyce enterobakterii. Pozwala ono zbadać zdolność rozkładu glukozy, laktozy i redukcji tiosiarczanu do H2S. Podłoże przygotowywane jest w próbówkach w postaci małych półskosów.

== Skład ==
W skład podłoża Kliglera wchodzą:

starty na proszek ekstrakt z mięsa ("Lab-Lemco powder")
ekstrakt z drożdży
pepton
chlorek sodu
laktoza
glukoza
anion cytrynianu żelazowego
tiosiarczan sodu
czerwień fenolowa
agar.

== Stosowanie ==
Identyfikację na podłożu Kliglera dokonuje się w specjalnie przygotowanych pojemnikach, podzielonych skośnie na część górną i dolną, gdzie na obie nakłada się próbkę.
Odczyt dokonuje się po 18-24 godzinach przebywania próbki w temperaturze 35 stopni Celsjusza.
Odczyt polega na zbadaniu koloru obu części pojemnika, oraz na analizie wydzielania gazu (zwłaszcza siarkowodoru).

== Interpretacja wyników ==
Zmiana zabarwienia części słupkowej (dolnej) na żółtą oznacza, że bakterie rozkładają glukozę
Zmiana zabarwienia części słupkowej i skośnej (górnej) na żółtą oznacza, że bakterie rozkładają glukozę i laktozę.
Zaczernienie podłoża świadczy o aktywności enzymów proteolitycznych (wydzielanie siarkowodoru)

== Przykładowe wyniki ==

== Przypisy ==

== Bibliografia ==
opis podłoża w sklepie z aparaturą badawczą BTL
opis podłoża z instrukcją użycia w sklepie z aparaturą badawczą Oxoid
Diagnostyka mikrobiologiczna - sprawdzanie właściwości biochemicznych drobnoustrojów - artykuł z serwisu laboratoria.net
Szereg biochemiczny dla bakterii z rodziny Enterobacteriaceae według naukowców Uniwersytetu Gdańskiego


Quorn (substytut mięsa)

Quorn – substytut mięsa dostępny w sprzedaży w Wielkiej Brytanii, Irlandii, USA, Australii, Szwecji, Włoszech, Francji, Szwajcarii, Belgii, Holandii, Hiszpanii, Nowej Zelandii, Norwegii, RPA, Danii, Finlandii i Niemczech. Jego produkcja została rozpoczęta w 1985 roku przez Marlow Foods; obecnie właścicielem marki jest Monde Nissin Corporation. Quorn został tak zaprojektowany, aby naśladować teksturę i smak mięsa. Jego głównym składnikiem są mykoproteiny pochodzące z grzyba Fusarium venenatum, który jest uprawiany w procesie fermentacji, według producenta przypominającym produkcję piwa lub jogurtu.
Produkt jest sprzedawany jako substytut mięsa, zarówno jako półprodukt do dalszej obróbki, jak i składnik gotowych dań. W większości produktów wysuszona masa grzybowa jest mieszana z białkiem jaja, który ma działanie wiążące i pozwala otrzymać pożądaną konsystencję (teksturę), a następnie jest formowana w produkt ostateczny. W wersji wegańskiej jako spoiwa zamiast białka jaja wykorzystuje się białko pozyskiwane z ziemniaków.

== Produkcja ==

Quorn powstaje ze szczepu PTA-2684 pleśni Fusarium venenatum naturalnie występującej w ziemi (początkowo mylnie zidentyfikowanej jako  Fusarium graminearum). Grzyb jest uprawiany w ciągle napowietrzanej wodzie umieszczonej w sterylnie czystych zbiornikach. Do bulionu fermentacyjnego dodawana jest glukoza, źródło azotu oraz witaminy i minerały, w celu poprawienia jakości produktu. Otrzymane mykoproteiny są ekstrahowane i podgrzewane w celu usunięcia nadmiaru RNA. Poprzednie próby wyprodukowania białka spożywczego metodą fermentacji nie powiodły się, właśnie ze względu na nadmierną zawartość DNA i RNA. Bez etapu podgrzewania, puryna znajdująca się w kwasach nukleinowych jest metabolizowana przez ludzi do kwasu moczowego, którego nadmiar może prowadzić do rozwoju dny moczanowej. Należy jednak zauważyć, że najnowsze badania sugerują, że do czynników dietetycznych, które dotychczas uważano za powiązane z rozwojem dny moczanowej, nie zalicza się spożycia warzyw bogatych w purynę, ani suma spożytego białka. Narodowe Centrum Edukacji Żywienia (NCEŻ) w najnowszych zaleceniach wskazuje, że warzywa, grzyby i nasiona strączkowe nie zwiększają ryzyka rozwoju dny moczanowej, jednak grzyby nie powinny stanowić podstawy diety.
Na kolejnym etapie produkcji mykoproteiny są suszone i mieszane z białkiem jaja, które wiąże masę. Następnie w celu uzyskania fizycznych cech charakterystycznych dla mięsa, masa jest poddawana procesowi nadawania tekstury i formowana w ostateczną postać: mielonkę, przypominającą mieloną wołowinę; piersi kurczaka; pulpety; pieczeń z indyka lub kawałki, przypominające pokrojoną pierś z kurczaka. W zależności od formy produktu końcowego, Quorn może mieć różne kolory. Nadaje się on do zastosowania jako substytut mięsa w różnych daniach, np. takich jak gulasze lub zapiekanki.
Quorn cechuje się wysoką zawartością białka i błonnika pokarmowego oraz niską zawartością tłuszczów nienasyconych. Zawiera mniej żelaza, niż większość odmian mięsa. Producent nie ujawnia szczegółowych informacji na temat dodatków, które są używane w celu nadania produktowi charakteru prawdziwego mięsa. Uważa się, że jest on akceptowalny w diecie dzieci powyżej 9. miesiąca życia, ale powinien być wprowadzany stopniowo. Produkty o dużej zawartości błonnika i niskiej kaloryczności są bardziej odpowiednie dla dorosłych, niż małych dzieci. Zbyt duża zawartość błonnika pokarmowego w diecie może być także przyczyną wzdęć. Zawartość soli jest różna, w zależności od rodzaju produktu.
Ślad węglowy mielonki Quorn w UK jest szacowany na nie więcej, niż 20% wartości generowanej przez produkcję wołowiny.

=== Wartość odżywcza ===

== Wygaśnięcie patentu ==
Prawa patentowe w Unii Europejskiej wygasają 20 lat od daty przyznania. Pierwszy patent dotyczący technologii produkcji mykoprotein w oparciu o szczep PTA-2684 pleśni Fusarium venenatum został przyznany w 1985 roku, a do roku 2010 wygasł on już na terenie wszystkich krajów Unii Europejskiej. Tym samym, obecnie każdy może produkować ten rodzaj mykoprotein, przy użyciu wcześniej opatentowanej technologii. Nazwa Quorn nadal pozostaje własnością Marlow Foods.

== Zobacz też ==
Białka z pojedynczych komórek
Substytut mięsa

== Przypisy ==


Roślinne kultury in vitro

Roślinne kultury in vitro – hodowla komórek, tkanek lub organów roślinnych prowadzona w naczyniach szklanych na specjalnych pożywkach w warunkach sterylnych.

== Specyfika roślinnych kultur in vitro ==
Komórki roślinne wykazują totipotencję, czyli zdolność do nieograniczonego dzielenia się i różnicowania się w dowolny typ komórek, co pozwala na odtworzenie całego organizmu rośliny. Do podziałów i wzrostu w kulturach in vitro komórki roślinne skłonne są jednak w różnym stopniu. Najbardziej nadają się komórki o niskim stopniu zróżnicowania i specjalizacji, z żywotnym jądrem komórkowym, nieuszkodzonymi błonami plazmatycznymi i cienkimi ścianami komórkowymi. Najlepsze są wierzchołki korzenia i pędu, zawiązki pąków bocznych oraz inne zawierające tkankę merystematyczną. Nadają są również tkanki zróżnicowane, które zdolne są do odróżnicowania, tj. powrotu do stanu merystematycznego (np. komórki miękiszowe bulwy, kory łodygowej i korzeniowej).
Komórki te mogą ulec ponownemu zróżnicowaniu się (redyferencjacji), co umożliwia regenerację organów roślinnych. Organogeneza może być bezpośrednia (na fragmencie rośliny na pożywce tworzą się organy takie jak korzenie, pędy, zarodki) lub pośrednia (organogenezę poprzedza powstanie kalusa). Najłatwiej regeneracja przebiega u roślin dwuliściennych, najtrudniej u nagonasiennych. Bodźcem do odróżnicowania się jest odizolowanie komórek od rośliny matecznej oraz użycie regulatorów wzrostu w pożywce.
Zawiązki pędu i korzenia w kulturach in vitro mogą tworzyć dwubiegunowe struktury przypominające zarodki występujące normalnie w nasionach. Proces ten nazywany jest embriogenezą i indukowany jest głównie przez odpowiedni skład pożywki (w warunkach naturalnych indukuje ją zapłodnienie). Zarodki rozwijające się w taki sposób (bez zapłodnienia) nazywane są zarodkami apomiktycznymi. Zarodki te mogą powstawać z niezapłodnionych żeńskich komórek generatywnych (zarodki partenogenetyczne), z komórek męskiego gametofitu (zarodki androgeniczne) lub z komórek somatycznych (zarodki somatyczne).

== Warunki roślinnych hodowli in vitro ==

Kultury in vitro prowadzone są w warunkach sterylnych. Jałowienie materiału roślinnego przeprowadza się przez zanurzenie przez określony czas w roztworze sterylizującym (zwykle 5–30 minut), a następnie materiał płucze się w sterylnej wodzie. Do odkażania stosuje się zwykle roztwory podchlorynu sodu lub wapnia, rzadziej chloraminy, sublimat, antybiotyki, wodę bromową. Wstępnie fragment rośliny można oczyszczać i odkażać przez krótkie zanurzenie w 70-procentowym etanolu.
Dla większości roślinnych kultur temperatura optymalna mieści się w zakresie 24–26 °C, a intensywność oświetlenia 8–15 W/m2. Niektóre hodowle są prowadzone w całkowitej ciemności, zwłaszcza kalusa i korzeni. Długość dnia zwykle wynosi 16 godzin na dobę. Kultury prowadzi się w zamkniętych naczyniach o wysokim poziomie wilgotności.
W komorze laminarnej skalpelem formuje się eksplantat pierwotny (pobrany z roślin rosnących w warunkach niesterylnych) i obcina martwą tkankę powstałą w wyniku działania środka sterylizującego. Następnie materiał przenosi się pincetą na pożywkę. Pożywki zależnie od rodzaju i fazy kultury mogą być płynne lub zestalone (zwykle agarem). Ich skład zależy od gatunku rośliny, rodzaju eksplantatu, szybkości wzrostu i indukcji organów. Zawierają substancje mineralne oraz organiczne: głównie cukry, witaminy, aminokwasy, regulatory wzrostu. Należą do nich auksyny, cytokininy, gibereliny i inhibitory wzrostu. Pasażowanie (przenoszenie na świeżą pożywkę) odbywa się zazwyczaj co 2–6 tygodni.
Przy przenoszeniu kultur in vitro do warunków naturalnych (ex vitro), ze względu na przyzwyczajenie roślin do wysokiej wilgotności i odżywiania przez pożywki, wymagana jest aklimatyzacja. Trwa ona zwykle 7–14 dni i polega na stopniowym dopasowywaniu warunków w szklarni lub w pomieszczeniu wegetacyjnym.

== Rodzaje kultur roślinnych ==

=== Kultura kalusa ===

Kalus (tkanka przyranna) powstaje w naturze w wyniku uszkodzenia rośliny. W kulturach in vitro jego wytwarzanie można zainicjować dodatkiem odpowiednich regulatorów wzrostu do pożywki, wykorzystując dowolną tkankę lub organ rośliny. U każdego gatunku można znaleźć takie części rośliny, które łatwiej tworzą kalus niż inne. Generalnie kalus może szybciej powstawać z eksplantatu zawierającego tkankę merystematyczną.
Początkowo niezróżnicowany kalus składa się z komórek parenchymatycznych o różnym kształcie i wielkości. Później powstają również nieregularne formacje tkanek przewodzących (nietworzące funkcjonalnego systemu) i centra merystematyczne. W centrach mogą powstawać korzenie przybyszowe, pędy, liście, kwiaty oraz przybyszowe zarodki (zarodki somatyczne).
Barwa kalusa może być jednolita lub zróżnicowana, biała, żółta, pomarańczowa, zielona. Jest tkanką niestabilną genetycznie – występują zmiany liczby i struktury chromosomów, tym częściej, im pożywka bogatsza w regulatory wzrostu, kultura starsza, a czas między pasażowaniami krótszy.
Aby zainicjować wzrost kalusa na eksplantacie pierwotnym należy dodać regulatory wzrostu – dla jednoliściennych zwykle jest to dodatek auksyny; w innych przypadkach tylko cytokininy lub cytokininy i auksyny. Po kilku tygodniach kalus, który wyrósł na eksplantacie pierwotnym jest odcinany i przenoszony na świeżą pożywkę. Po kolejnych pasażowaniach wymaga zwykle mniejszej ilości regulatorów lub wręcz może się przystosować do wzrostu bez ich. Kalus na pożywkach stałych rośnie wolniej niż na pożywkach płynnych.
Kultury kalusa są wykorzystywane do mikrorozmnażania (klonowania roślin in vitro) dzięki jego zdolności do tworzenia zarodków i organów przybyszowych, stanowią materiał wyjściowy do kultury zawiesin komórkowych i kultury pojedynczych komórek roślinnych. Używane są w badaniach nad różnicowaniem się komórek roślinnych, morfogenezą i metabolizmem.

=== Kultura zawiesin komórkowych ===
Kultury zawiesinowe to zbiór mało zróżnicowanych, szybko dzielących się komórek zawieszonych w płynnej pożywce, którą poddaje się mieszaniu lub wytrząsaniu w celu dobrego rozproszenia komórek i napowietrzenia. Występują w nich także niekorzystne agregaty komórkowe – na komórki wewnątrz takiego agregatu mogą nie działać te same czynniki co na resztę komórek.
Kultury zawiesinowe zazwyczaj powstają z luźnej, mało zróżnicowanej tkanki kalusowej. Znacznie rzadziej używa się zmacerowane tkanki roślin ze względu na zbyt duży stres komórek przy przejściu wprost (bez stadium kalusa) do warunków in vitro. Mogą być prowadzone w systemie okresowym (do wyczerpania składników pożywki) lub ciągłym (stały dopływ świeżej pożywki i odpływ zużytej). W systemie ciągłym można wyróżnić systemy zamknięte (komórki nie są stale odprowadzane i ich biomasa w zawiesinie rośnie) oraz systemy otwarte (liczba komórek w jednostce objętości jest utrzymywana na mniej więcej stałym poziomie). W tym celu mierzy się gęstość hodowli za pośrednictwem jej zmętnienia. Odbywa się to w bioreaktorach dostosowujących warunki hodowli do tego parametru (tzw. turbidostaty).
Komórki w zawiesinach rosną szybciej niż w innych rodzajach kultur, dlatego pasażuje się je częściej – co 8–21 dni.

=== Kultura organów roślinnych ===
W kulturach organów roślinnych wykorzystuje się zdolność do regeneracji z pierwotnej tkanki merystematycznej eksplantatu bądź jego zdolność do tworzenia organów przybyszowych bezpośrednio lub za pośrednictwem kalusa.
Organogeneza w kulturach kalusa podlega regulacji przez hormony roślinne w pożywce. Przykładowo u cykorii auksyna w niskich stężeniach (1 mg kwasu indolilooctowego/dm3) hamuje rozwój pędów, w wyższych (10 mg/dm3) pobudza wzrost korzeni, aż wreszcie przy wysokim stężeniu (100 mg/dm3) hamuje całkowicie organogenezę i stymuluje jedynie rozrost kalusa. Organogeneza w kulturach kalusa tytoniu szlachetnego regulowana jest głównie proporcją auksyn do cytokinin. Duży udział cytokinin powoduje tworzenie się pędów; duży udział auksyn – korzeni. Nie u wszystkich jednak gatunków roślin występują takie zależności.

== Zastosowanie roślinnych kultur in vitro ==
mikrorozmnażanie – rozmnażanie wegetatywne roślin z użyciem kultur in vitro. Ze względu na wysokie koszty produkcji technika ta jest stosowana głównie do drogich roślin ozdobnych, cennych materiałów hodowlanych i gatunków zagrożonych wyginięciem, w przypadku kiedy nie istnieją skuteczniejsze metody rozmnażania wegetatywnego, a kwitnienie i owocowanie roślin następuje nawet po kilkudziesięciu latach. Do mikrorozmnażania służą eksplantaty wierzchołkowe lub odcinki łodygi z merystemem lub pąkiem kątowym.
uwalnianie roślin od wirusów i innych patogenów – stosuje się w tym celu kulturę wierzchołków i pąków bocznych pędu, używając bardzo małych fragmentów (zazwyczaj poniżej 1 mm). Powinien zawierać merystem i zawiązki najmłodszych liści.
badania nad komórkami roślinnymi.
selekcja na poziomie komórkowym roślin o pożądanych cechach. Daje to możliwość oceny dużej liczby komórek lub osobników na niewielkiej przestrzeni oraz uniezależnienie od pory roku i łatwą kontrolę warunków środowiska.
uzyskiwanie roślin transgenicznych – np. regeneracja roślin z transformowanych komórek, fuzje protoplastów.
produkcja metabolitów wtórnych – w skali przemysłowej przy pomocy kultur roślinnych in vitro produkuje się m.in. alkaninę (Lithospermum erythrorhizon), berberynę (Coptis japonica), polisacharydy (jeżówka purpurowa), winkaminę (barwinek pospolity), geraniol (bodziszek).
biotransformacje – roślinne kultury wykorzystuje się do enzymatycznego przekształcania takich substancji jak monoterpeny (składniki olejków eterycznych), diterpeny (np. przekształcanie stwiolu do stewiozydu), triterpeny, związki steroidowe, związki fenolowe, alkaloidy (np. biotrasformacja hioscyjaminy do skopolaminy).
produkcja sztucznych nasion – są to odpowiednio zabezpieczone zarodki somatyczne.
haploidyzacja roślin poprzez eliminację chromosomów w zarodkach mieszańców oddalonych (np. krzyżowanie jęczmienia zwyczajnego z jęczmieniem bulwiastym) lub poprzez pobudzenie rozwoju komórek gametofitu o haploidalnej liczbie chromosomów. Takie rośliny są łatwiejsze w hodowli mutacyjnej, ale są sterylne i znacznie słabsze. Po podwojeniu liczby chromosomów u roślin haploidalnych (np. przez zastosowanie kolchicyny) otrzymuje się homozygotyczne podwójne haploidy (DH – ang. doubled haploids), których potomstwo – linie podwójnych haploidów można wykorzystywać do hodowli roślin. Pozwala to na najszybsze uzyskanie homozygotycznego materiału do hodowli.

== Przypisy ==

== Bibliografia ==
Stefan Malepszy: Biotechnologia roślin. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007. ISBN 978-83-01-14195-0.


Różnoporek dwuwarstwowy

Różnoporek dwuwarstwowy (Abortiporus biennis (Bull.) Singer) – gatunek grzybów z rodziny pucharkowatych (Podoscyphaceae).

== Systematyka i nazewnictwo ==
Pozycja w klasyfikacji według Index Fungorum

Abortiporus, Podoscyphaceae, Polyporales, Incertae sedis, Agaricomycetes, Agaricomycotina, Basidiomycota, Fungi.
Po raz pierwszy takson ten zdiagnozował w roku 1789 Pierre Bulliard nadając mu nazwę Boletus biennis. Obecną, uznaną przez Index Fungorum nazwę, nadał mu w 1944 Rolf Singer przenosząc go do rodzaju różnoporek (Abortiporus).
Synonimów nazwy naukowej ma ponad 60. Niektóre z nich:

Nazwa polska według checklist Władysława Wojewody.

== Morfologia ==
Owocnik

Można spotkać dwie odmienne formy różnoporka dwuwarstwowego (Abortiporus biennis): „normalnie” wyglądający, z brązowym kapeluszem o średnicy 5–15 cm i białym hymenoforem, który uszkodzony przebarwia się od czerwonawego do czerwonawo-brązowego oraz formę z nieregularnym kształtem, „przerywaną”, składającą się z nieregularnych białych porów (przypada ich 1–3 na mm), które wydzielają czerwonawy sok (gutacja) a uszkodzone przebarwiają się na czerwonawo-brązowo. W tej drugiej formie, gdy grzyb rośnie, często pochłania patyki i źdźbła trawy, tak jak robią to niektóre gatunki z rodzaju kolczakówka (Hydnellum). Owocniki nakładające się na siebie, powierzchnia szorstka, owłosiona.

Cechy mikroskopowe
Miąższ twardy, biały do różowawego, czasami jasnobrązowy, po ściśnięciu pojawia się różowawy sok. Wytwarza szkliste, gładkie, elipsoidalne, nieco grubościenne zarodniki o wymiarach 4–7 × 3,5 µm, jak również i bezpłciowe chlamydospory.

== Występowanie i siedlisko ==
Występuje głównie na zakopanym drewnie liściastym, najczęściej w siedliskach sztucznych, np. na resztkach pniaków na trawnikach, rzadko na pniach w bardziej naturalnych warunkach. Raczej rzadki, występuje od czerwca do stycznia.
Gatunek rzadko notowany w Polsce. Dwa stanowiska podawane są z powiatu gryfińskiego  i jedno z powiatu kołobrzeskiego. W rezerwacie Źródliskowa Buczyna pojedyncze stanowisko. W Puszczy Białowieskiej odnotowany dwukrotnie (Jaroszewicz 1996, Niemelä 2013). Kategoria zagrożenia E (Wymierające – krytycznie zagrożone).

== Znaczenie ==
Saprotrof, powoduje białą zgniliznę drewna. Należy do wysoce wyspecjalizowanej grupy mikroorganizmów,  znanych producentów specyficznych enzymów modyfikujących ligninę, np. lakaza, peroksydazy manganowe i peroksydazy ligninowe. Enzymy te oprócz posiadanego potencjału degradacji są znane jako bardzo przydatne w zastosowaniach biotechnologicznych. Badania naukowe mające pomóc w wykorzystaniu tego gatunku w biotechnologii:

nad wykorzystaniem enzymu lakazy jako biokatalizatora w syntezie barwników tekstylnych.
nad możliwością stosowania tego gatunku do odbarwiania barwników antrachinonowych i azowych.
w wyniku rosnącego zainteresowania produkcją enzymów ligninolitycznych, zwłaszcza lakazy, badania nad optymalizacją warunków hodowli do produkcji  lakazy z różnoporka dwuwarstwowego (Abortiporus biennis).
nad wpływem suplementacji azotem  na grzybiczą obróbkę trocin wierzby za pomocą różnoporka dwuwarstwowego (Abortiporus biennis) w celu poprawienia wydajności produkcji biopaliw.
nad możliwością akumulacji metali ciężkich w grzybni różnoporka dwuwarstwowego (Abortiporus biennis) i solubilizacji nierozpuszczalnych związków metali.
nad bardziej efektywnym zastosowaniem różnoporka dwuwarstwowego (Abortiporus biennis) w procesach bioremediacji lub jako bioindykatora skażonych zanieczyszczeniami środowisk.
nad aktywnością antyproliferacyjną przeciwko liniom komórkowym Hep G2 i MCF-7 i aktywnością hamującą przeciwko odwrotnej transkryptazie HIV-1.

== Gatunki podobne ==
Gmatwica chropowata (Daedaleopsis confragosa) również zaczerwienia się, ale jest twardsza, kształt owocnika ma bardziej regularny oraz występuje na gałęziach i pniach. Różnoporek dwuwarstwowy (Abortiporus biennis) może przypominać małą żagwicę listkowatą (Grifola frondosa) lub wachlarzowiec olbrzymi (Meripilus giganteus), ale oba te gatunki nie wybarwiają się na czerwono (ten ostatnia wybarwia się od szarości do czerni). Loweomyces fractipes jest bardzo podobny, z pojedynczym kapeluszem i boczną łodygą, ale nie czerwienieje, a pory są dobrze określone i mniejsze (4–5 na mm).

== Przypisy ==


SHARON (biotechnologia)

SHARON (ang. single reactor system for high ammonia removal over nitrite process) – biologiczna technologia transformacji azotu amonowego do azotynów  wykorzystywana w oczyszczalniach ścieków.
W technologii SHARON wykorzystuje się różnice szybkości wzrostu między nitrozobakteriami, które utleniają jony amonowe do azotynów, a nitrobakteriami, utleniającymi azotyny do azotanów. Prowadzi się ją w pojedynczym bioreaktorze z napowietrzaniem, bez zawracania biomasy, w pH ≈ 7 i temperaturze 35 °C. W temperaturze takiej szybkość wzrostu nitrozobakterii jest dwukrotnie większa niż nitrobakterii, które przy odpowiednio krótkim czasie zatrzymania ścieków są wymywane i w bioreaktorze możliwe jest utlenianie azotu amonowego do azotynów.
Z badań prowadzonych przez dwa lata w 10-litrowym bioreaktorze z ciągłym mieszaniem (CSTR – ang. continuous stirred tank reactor), ciągłym napowietrzaniem i 24-godzinnym czasem zatrzymania ścieków, wynika, że 53% amoniaku było przekształcane jedynie do azotynów. Reakcja SHARON wymaga czterokrotnie mniejszych nakładów związanych z napowietrzaniem, niż tradycyjna metoda nitryfikacji do azotanów z jednoczesną następczą denitryfikacją i nie wymaga dodawania węgla organicznego, który jest konieczny dla bakterii denitryfikacyjnych.

== Bibliografia ==
Biologiczne usuwanie azotu mineralnego ze ścieków. W: Mieczysław K. Błaszczyk: Mikroorganizmy w ochronie środowiska. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007. ISBN 978-83-01-15149-2. Brak numerów stron w książce


SHARON-Anammox

SHARON-Anammox – technologia usuwania azotu amonowego ze ścieków polegająca na połączeniu reakcji SHARON i Anammox.
Technologia ta przeprowadzana jest w dwóch oddzielnych bioreaktorach. W pierwszym azot amonowy jest utleniany w warunkach tlenowych do azotynów przez nitrozobakterie zgodnie z reakcją:
NH4+ + HCO3- +0,75 O2 → 0,5 NH4+ + 0,5 NO2 + CO2 + 1,5 H2O
Następnie ścieki są kierowane do drugiego bioreaktora, gdzie w warunkach beztlenowych następuje konwersja jonów amonowych i azotynów do azotu cząsteczkowego.
Metoda SHARON-Anammox jest stosowana zwykle jako drugi stopień oczyszczania ścieków mało obciążonych ładunkiem organicznym lub jako pierwszy stopień oczyszczania ścieków nieorganicznych pochodzących z produkcji nawozów azotowych. Wymaga ona mniejszej ilości tlenu niż tradycyjne utlenianie azotu amonowego do azotanów metodą nitryfikacji (1,9 g O2/g N zamiast 4,6 g O2/g N) i powoduje mniejszą produkcję biomasy niż nitryfikacja (0,08 g/g N zamiast 1 g/g N). Jej zaletą są również koszty – metoda ta jest o 90% tańsza niż usuwanie azotu metodą nitryfikacji i denitryfikacji.

== Bibliografia ==
Biologiczne usuwanie azotu mineralnego ze ścieków. W: Mieczysław K. Błaszczyk: Mikroorganizmy w ochronie środowiska. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007. ISBN 978-83-01-15149-2. Brak numerów stron w książce


Tranzystor polowy DNA

Tranzystor polowy DNA (skrót ang. DNAFET) to tranzystor polowy wykorzystujący efekt polowy ładunków w DNA cząsteczce. Taki tranzystor pełni funkcję biosensora lub może być wykorzystywany do odczytu równoległych obliczeń z wykorzystaniem masowej hybrydyzacji ssDNA.
Budowa DNAFET jest podobna do MOSFET z tym że zamiast 'coupled gate' jest użyty immobilizowany ssDNA lub podobny LNA. Jednoniciowy polinukleotyd działa jako czujnik wykrywający komplementarne cząsteczki DNA. Kiedy cząsteczka o komplementarnej sekwencji złączy się z unieruchomioną nicią następuje zmiana pola elektrycznego co powoduje zmianę przewodności tranzystora, analogicznie jak w mosfecie.
Matryca złożona z wielu takich tranzystorów gdzie każda komórka matrycy ma immobilizowany DNA o innej sekwencji może być użyta do sekwencjonowania DNA lub wykrywania polimorfizmu pojedynczych nukleotydów. Diagnostyka SN polimorfizmu jest praktyczna w diagnostyce chorób dziedzicznych, gdzie często jeden błąd w kodzie genetycznym powoduje jakąś chorobę.
Przewaga DNA tranzystorów w porównaniu do innych metod stosowanych w sekwencjonowaniu DNA polega na zastosowaniu nieznakowanego DNA oraz na szybkości odczytu, która może się odbywać prawie w czasie rzeczywistym. DNAFETy są wysoko czułe gdyż tylko komplementarna sekwencja zmienia ładunek włączając tranzystor. Ciągły odczyt w trakcie hybrydyzacji dostarcza dodatkowo informacji o różnicach w sekwencji.

== Literatura ==
Z.Z. Li Z.Z. i inni, Sequence-Specific Label-Free DNA Sensors Based on Silicon Nanowires, „Nano Letters”, 4 (2), 2004, s. 245–247, DOI: 10.1021/nl034958e, ISSN 1530-6984 .
E.E. Souteyrand E.E. i inni, Direct Detection of the Hybridization of Synthetic Homo-Oligomer DNA Sequences by Field Effect, „The Journal of Physical Chemistry B”, 101 (15), 1997, s. 2980–2985, DOI: 10.1021/jp963056h, ISSN 1520-6106 .
JürgenJ. Fritz JürgenJ. i inni, Electronic detection of DNA by its intrinsic molecular charge, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 99 (22), 2002, s. 14142–14146, DOI: 10.1073/pnas.232276699, ISSN 0027-8424, PMID: 12386345, PMCID: PMC137851  (ang.).


VeriChip

VeriChip – pierwszy zaaprobowany przez amerykańską Agencję Żywności i Leków, w 2004 roku, biochip identyfikacyjny (RFID) przeznaczony do wszczepiania w ludzkie ciało. Został wprowadzony na rynek przez VeriChip Corporation.
Technologię dla układu VeriChip opracowała pierwotnie firma Destron Fearing, spółka zależna Digital Angel.
W 2004 roku amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) sklasyfikowała VeriChip jako wyrób medyczny należący do 2. klasy w zakresie wymaganego poziomu kontroli niezbędnego do zapewnienia jego bezpieczeństwa i skuteczności, co oznacza, że m.in. jest wymagany nadzór po wprowadzeniu do obrotu. W tym samym roku FDA opublikowała również projekt wytycznych opisujących zakres kontroli wymaganych do wprowadzenia takich urządzeń na rynek.

== Zastosowanie ==
Implant VeriChip wprowadzony został na rynek jako sposób na ograniczenie dostępu do określonych obiektów. Używany był na przykład w klubie nocnym Baja Beach Club w Rotterdamie w Holandii, gdzie wykorzystywano go do identyfikacji gości VIP.

== Przypisy ==


Zmienność somaklonalna

Zmienność somaklonalna – wszelkie odchylenia od wyjściowego materiału genetycznego danej jednostki. W hodowli in vitro zmienność somaklonalna odnosi się do hodowli komórek roślinnych lub tkanek roślinnych, w których następują genotypowe lub często także fenotypowe zmiany w porównaniu do rośliny wyjściowej. Zjawisko to występuje często po różnicowaniu tkanki kalusa z komórek roślinnych. Podczas masowego rozmnażania kultur roślinnych, gdzie zależy nam na zachowaniu identycznej replikacji rośliny czyli wytwarzania klonów w hodowli in vitro, zmienność somaklonalna jest niepożądana.

== Pierwsze badania i próby zdefiniowania ==
W latach 70. i 80. XX wieku w czasie zwiększonego wzrostu liczby hodowli (w tym komercyjnych) kultur tkanek roślinnych, zauważono, że często występują niepożądane, najwyraźniej uwarunkowane genetycznie, zmiany w materiale roślinnym. W 1981 r. po raz pierwszy zaproponowano by wszelkie genetyczne zmiany występujące w hodowlach in vitro, nazywać zmianami somaklonalnymi. W literaturze fachowej można znaleźć definicje, że zmienność somaklonalna to zmienność właściwości hodowanych w warunkach in vitro komórek roślinnych, kalusów, i narządów. Przyczyny tych zmian są często niejasne i zazwyczaj występują na poziomie genetycznym lub epigenetycznym. Poznanymi przyczynami takich zmian są na przykład straty genów lub numeryczne zmiany kariotypu. Ponadto możliwe są zmiany cech, w których bierze udział więcej genów (poligeny).

== Metody in vitro oraz występowanie zmienności somaklonalnej w roślinach ==
Rośliny często wykazują spore zróżnicowanie genetyczne zanim trafią do kultur in vitro. Jednak oznaki różnorodności genetycznej występują rzadko na etapie przygotowań do upraw w warunkach in vitro, częściej następują one w trakcie niektórych metod in vitro. Za pomocą odpowiednich metod upraw in vitro i odpowiednich czynników zewnętrznych takich jak fitohormony, można te różnice wyselekcjonować i wtedy mogą zaistnieć fenotypowo. Nowe zmiany genetyczne możliwe są tylko podczas hodowli in vitro. Ze względu na dużą szybkość podziału komórkowego występowały duże ilości błędów podczas odczytywania kodu genetycznego w komórkach rakowych kalusa roślin. Prowadzi to zazwyczaj do aneuploidii lub innych mutacji. Zmiany te są odpowiedzialne za typowe cechy zmienności somaklonalnej podczas późniejszego odtworzenia za pomocą organogenezy narządów lub całych roślin z tkanek kalusów. Ponadto podczas hodowli in vitro istnieje związek między stabilnością genetyczną a tkanką wyjściową potrzebną do odtworzenia materiału. Zatem bezpośrednie odtwarzanie z istniejących tkanek merystematycznych jest uznane za genetycznie stabilne. Pierwsze zmiany genetyczne powstają dopiero przy wtórnej tkance merystemu. Rodzaj i ilość tych zmian nasila się wraz z wielokrotnością prób odtwarzania tkanki w kulturze in vitro z pierwotnych w kierunku wtórnych procesów odtwarzania tkanek.
W roślinach zmienność somaklonalna następuje w czasie upraw końcówek pędów lub merystemów lub innych części pędów.
Celem propagacji klonalnej jest produkcja genetycznie stabilnego oraz identycznego potomstwa. Intencją nie jest, zwłaszcza w zastosowaniach komercyjnych, duża ilość rozmnażanych klonów tylko możliwe dokładne odtworzenie rzeczywistego stanu genów z jednoczesnym minimalizowaniem patogenów.

== Pozostałe możliwości powstawania zmienności somaklonalnej ==
Oprócz opisanych wyżej bezpośrednich przyczyn zmian genomu występują inne złożone przyczyny. Zmienność somaklonalna może być również uwarunkowana epigenetycznie. Oznacza to, że mogą następować zmiany powodujące inne zmiany genetyczne, pomimo że genom pozostaje niezmieniony. Przykładem może być zmiana w przemianie metabolicznej w szczególności w obszarze fitohormonalnym. Dla roślin w hodowli ex vitro istnieje również możliwość zaistnienia tego czynnika, między innymi w karłowatych roślinach owocowych lub silnie rozgałęzionych roślinach wilczomlecza. Ponadto możliwe są również inne rzadko spotykane niepożądane zmiany np. tak zwanymi "skaczącymi genami" (transpozon).
Zatem przyczyną zmienności somaklonalnej są zarówno czynniki genetyczne jak i niegenetyczne oraz cała mnogość czynników płynnie przenikających jedno i drugie.

== Zmienność somaklonalna w nowych odmianach ==
W latach 80. i 90. XX w. zauważono, że zjawisko zmienności somaklonalnej komórek roślinnych hodowanych w kulturach in vitro, jako ciekawą możliwością zdobycia nowych typów genetycznych roślin (nowe odmiany). Oczekiwano, że uda się łatwo i szybko stworzyć nowe, interesujące genotypy. Wyselekcjonowanie tych zmienności miało doprowadzić do bezpośredniego izolowania nowych genotypów w hodowlach komórkowych. Jednak po wielu doświadczeniach nadzieja ta osłabła. Wytworzenie interesującego nas genotypu jest zbyt trudne do kontrolowania i zbyt podatne na przypadek, powstają również niepożądane mutacje. Taka genetyczna niestabilność jest niepożądana zwłaszcza w odniesieniu do transformowanej komórki roślinnej. Pojawiły się jednak odmiany pomidorów, ziemniaków i trzciny cukrowej powstałych w wyniku zmienności somaklonalnej. Obecnie w celu ukierunkowanej mutagenezy komórek roślinnych stosuje się głównie kolchicynę lub napromieniowywanie promieniami Roentgena, które to metody są znacznie bardziej skuteczne. Ukierunkowane ingerencje w genomy obecnie przeprowadza się głównie za pomocą technik biologii molekularnej takich jak  biolistyka (mikrowstrzeliwanie) albo transformacje za pomocą agrobakterii.

== Przypisy ==

== Literatura ==
P.J. Larkin, W.R. Scowcroft: Somaclonal variation - a novel source of variability from cell cultures for plant improvement. Theoretical and Applied Genetics, Vol. 60 Nr 4, s. 197-214. 1981
Dieter Heß: Biotechnologie der Pflanze. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, 1992. ISBN 3-8252-8060-8
D.A. Evans: Somaclonal variation - genetic basis and breeding applications. Trends in Genetics, 5, 46, 1989.
Paul Präve, Uwe Faust, Paul Praeve, Wolfgang Sittig, D. A. Sukatsch (Hrsg.): Handbuch der Biotechnologie. Oldenbourg Industrieverlag, Essen, Wydanie 4. 1994. ISBN 3-83566-223-6
M.K. Razdan: Introduction to Plant Tissue Culture. Second Edition. Science Publishers Inc., Enfield (NH), 2003. ISBN 1-57808-237-4
P.C. Debergh, R.H. Zimmerman: Micropropagation – Technology and Application. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1991. ISBN 0-7923-0818-2


Biochemia

Biochemia – nauka zajmująca się chemią w organizmach żywych, a w szczególności biosyntezą, strukturą, stężeniem, funkcjami (w tym skutkami niedoboru oraz nadmiaru) i przemianami substancji chemicznych w organizmach (z uwzględnieniem aspektów energetycznych).

== Przedmiot badań ==
Typowe związki chemiczne będące przedmiotem badań biochemicznych to biopolimery (np. białka (w tym enzymy), polisacharydy i kwasy nukleinowe, tj. RNA i DNA), aminokwasy, węglowodany, lipidy, nukleotydy, hormony i in.
Do dziedzin nauki blisko związanych lub zazębiających się z biochemią należą:

biologia molekularna
chemia bioorganiczna
chemia bionieorganiczna
chemia medyczna
chemia leków
chemia środowiska
biotechnologia
cytologia
biofizyka
biogeochemia
cytochemia (chemia komórki)
histochemia (chemia tkanek)

== Zobacz też ==
Polskie Towarzystwo Biochemiczne

== Przypisy ==

== Bibliografia ==
Lubert Stryer: Biochemia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003. ISBN 83-01-13978-1. Brak numerów stron w książce
Robert Kincaid Murray, Daryl K. Granner, Victor W. Rodwell: Biochemia Harpera ilustrowana. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2008. ISBN 978-83-200-3963-4. Brak numerów stron w książce

== Linki zewnętrzne ==

Zestaw wykładów z biochemii, Uniwersytet Warszawski. wiki.biol.uw.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-03-04)].


Amonifikacja

Amonifikacja (łac. ammoniacum ‘amoniak’, facio ‘czynię’) – proces przemiany azotu zawartego w związkach organicznych (głównie w białkach, kwasach nukleinowych, moczniku i kwasie moczowym), pochodzącego ze szczątków roślinnych i zwierzęcych, do amoniaku, zachodzący przy udziale mikroorganizmów (zwłaszcza bakterii amonifikacyjnych). Jest jednym z ogniw cyklu azotowego (obiegu azotu w przyrodzie), dzięki niemu organiczny azot staje się przyswajalny dla roślin. Fakt ten wykorzystywany jest w rolnictwie (stosowanie nawozów organicznych).
Amonifikacja zachodzi zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych – nie wymaga udziału tlenu.

== Zobacz też ==
nitryfikacja i denitryfikacja

== Bibliografia ==
amonifikacja, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2016-07-23] .
amonifikacja. [w:] Słownik terminów biologiczych PWN [on-line]. [dostęp 2016-07-23].


Amyloliza

Amyloliza – proces rozkładu skrobi na prostsze cukry rozpuszczalne w wodzie w wyniku działania enzymów lub kwasów. Enzymami zaangażowanymi w ten proces są amylazy. Amyloliza zachodzi np. podczas trawienia skrobi po jej spożyciu. Jest wykorzystywana do produkcji alkoholu ze zbóż (podczas etapu słodowania).

== Przypisy ==


Anionorodnik ponadtlenkowy

Anionorodnik ponadtlenkowy (O2•−) – jedna z reaktywnych form tlenu (RFT). Powstaje w wyniku redukcji jednoelektronowej tlenu cząsteczkowego, jako uboczny produkt utleniania tkankowego w mitochondriach (reakcje enzymatyczne zachodzące w łańcuchu oddechowym katalizowane przez różne oksydoreduktazy) lub szeregu innych reakcji redoks.
Wiele związków występujących w formie zredukowanej (RH2) reagując z tlenem ulega jednoelektronowemu utlenieniu. Efektem takiego działania jest powstanie anionorodnika ponadtlenkowego O2•− i wolnego rodnika reagującego związku:

RH2 + O2 → RH• + H+ + O2•−
Reakcje tego typu w komórkach najczęściej prowadzą do powstania anionorodnika ponadtlenkowego i w efekcie odpowiadają za rozwój wielu innych zdarzeń o charakterze wolnorodnikowym. Zredukowane związki głównie biorące udział w tego typu reakcjach zestawiono w tabeli poniżej.

Cząsteczka tlenu O2 w warunkach normalnych występuje w stanie tripletowym (schemat 1). Takie rozmieszczenie elektronów powoduje, że jest ona stosunkowo mało reaktywna. Anionorodnik ponadtlenkowy ma dodatkowy niesparowany elektron obsadzony na orbitalu *2p, który nadaje mu cechę wolnego rodnika. Warto zwrócić uwagę, iż takie rozmieszczenie elektronów w anionorodniku czyni go paramagnetykiem. Do pełnej redukcji cząsteczki tlenu O2 konieczne jest przyłączenie 4 elektronów oraz 4 protonów H+. Schemat 2 przedstawia kolejne etapy redukcji cząsteczki tlenu.

== Znaczenie biologiczne ==
W ciągu doby procesy oddychania komórkowego u człowieka prowadzą do wytworzenia ok. 1,68×1023 cząsteczek anionorodnika ponadtlenkowego. Rozkład hemoglobiny w wątrobie prowadzi natomiast do powstania ok. 2,5·1017 cząsteczek tej reaktywnej formy tlenu. W fizjologicznym pH komórek ludzkich anionorodnik ponadtlenkowy jest wystarczająco trwały by móc dyfundować w obrębie komórki indukując kaskadę reakcji wolnorodnikowych. Z tego względu w komórkach konieczna jest efektywna obrona przed utleniającym działaniem tego rodnika. Inaktywację anionorodnika ponadtlenkowego prowadzą dysmutazy ponadtlenkowe (SOD, z ang. superoxide dismutase). Katalizują one reakcję przekształcenia anionorodnika ponadtlenkowego do nadtlenku wodoru. Produkt tej reakcji jest następnie rozkładany przez katalazy lub peroksydazy. Szybkość katalizowanych reakcji przez SOD i katalazę wynoszą odpowiednio ok. 106 kat (moli substratu/s) i 1010 kat. Aktywność SOD jest hamowana przez nadtlenek wodoru natomiast aktywność enzymatyczna katalazy przez anionorodnik ponadtlenkowy. Największe zagrożenie dla komórki niesie reakcja anionorodnika ponadtlenkowego z tlenkiem azotu (NO), znanym biologicznie aktywnym gazem. Podczas kontaktu tych dwóch związków dochodzi do wytworzenia wysoce reaktywnego chemicznie anionu nadtlenoazotanowego(III), który reaguje z praktycznie każdą napotkaną po drodze strukturą komórki, bądź rozpada się do rodnika hydroksylowego, który zachowuje się podobnie.
Rodnik ponadtlenkowy będący produktem tej reakcji jest molekułą wysoce niestabilną chemicznie, a jego czas życia wynosi ok. 10−6 s w związku z czym nie ma takiego (wystarczająco szybkiego) układu enzymatycznego, który prowadziłby do inaktywacji tej dynamicznej reaktywnej formy tlenu.

== Przypisy ==


API (test biochemiczny)

API (ang. analytical profile index) – test biochemiczny mający na celu identyfikację gatunku organizmu. Polega na określeniu zdolności mikroorganizmów do asymilacji, fermentacji lub rozkładu określonych związków chemicznych. API jest metodą często stosowaną dla detekcji drobnoustrojów. Polega na wprowadzeniu zawiesiny bakteryjnej do każdej z mikroprobówek znajdujących się w zestawie. Probówki inkubuje się. Reakcje biochemiczne zachodzące w czasie inkubacji powodują zmiany zabarwienia, powstałe samoistnie lub po dodaniu odczynnika wskaźnikowego. Do odczytu służy książka kodowa lub program komputerowy API LAB plus.


Aptasensor

Aptasensor – rodzaj biosensora, którego część bioreceptorową tworzą aptamery oparte na kwasach nukleinowych.
Aptamery w przeciwieństwie do często stosowanych w biosensorach przeciwciał, wykazują wysokie powinowactwo (wysoka stała wiązania) i specyficzność (stuprocentowa możliwość oznaczenia jednego składnika wobec innych, w złożonej próbce) do ściśle określonych biomolekuł lub cząsteczek organicznych. Ponadto aptamery mają niską podatność na denaturację, są tańsze od przeciwciał oraz można je łatwo modyfikować w celu ułatwienia adsorpcji na podłożu używanym w danym sensorze. Dla substancji, które nie wywołują silnych odpowiedzi immunologicznych trudno jest dobrać i wytworzyć odpowiednie przeciwciała. Aptamery z kolei mogą być opracowane dla dowolnej molekuły. Dodatkowo oligonukleotydy mają zdolność do oddziaływania z jonami i małymi cząsteczkami, które nie są rozpoznawane przez przeciwciała.

== Tworzenie warstw aptamerowych ==

=== Adsorpcja ===
Adsorpcja jest najprostszą techniką immobilizacji łańcuchów DNA, z uwagi na to, że nie wymaga modyfikacji cząsteczek kwasów nukleinowych. Unieruchomienie polega na interakcjach jonowych zachodzących pomiędzy ujemnie naładowanymi łańcuchami DNA, a dodatnio naładowaną powierzchnią. Adsorpcję negatywnie naładowanych cząsteczek można stosować na elektrodach węglowych i grafitowych.
Główną wadą takiego sposobu tworzenia warstwy jest możliwość desorpcji aptameru z powierzchni elektrody podczas hybrydyzacji oraz oddziaływanie DNA z powierzchnią elektrody w wielu miejscach łańcucha, co znacząco pogarsza wydajność hybrydyzacji.

=== Metoda kowalencyjna ===
Podejście to polega na wiązaniu cząsteczek apatamerów z powierzchnią elektrody wiązaniem kowalencyjnym. W tym celu wykorzystuje się elektrody wykonane ze złota.
W celu utworzenia warstwy aptamerowej kowalencyjnie związanej z powierzchnią elektrody złotej konieczne jest zmodyfikowanie nici DNA krótkimi fragmentami tiolowymi na 3' bądź 5' końcu. Zazwyczaj stosuje się do tego łączniki o łańcuchu składającym się z 3 lub 6 atomów węgla. Tak utworzone cząsteczki oddziałują z powierzchnią złotą tworząc wiązania kowalencyjne pomiędzy atomami siarki tiolowanego DNA, a złotem z powierzchni.

R−SH + Au  →  RS−Au + e− + H+
Proces wiązania polega na zanurzeniu powierzchni, która ma być zmodyfikowana w rozcieńczonym roztworze zmodyfikowanego aptameru. Na jakość uzyskanej monowarstwy wpływa stężenie roztworu immobilizującego, czas osadzania, rodzaj związku siarki, temperatura oraz czystość powierzchni.
Ze względu na swoją długość, zmodyfikowane cząsteczki DNA oddziałują z powierzchnią złotą także w sposób niespecyficzny. Aby zapobiec takiej sytuacji, stosuje się związki, które wypełniają wolne przestrzenie pomiędzy łańcuchami kwasów nukleinowych. Najczęściej stosowanym odczynnikiem jest 6-merkapto-1-heksanol, HS(CH2)6OH. Taka operacja zapewnia uformowanie się uporządkowanej warstwy, w której cząsteczki DNA oddziaływają z powierzchnią jedynie za pomocą wytworzonych wcześniej wiązań kowalencyjnych oraz zapewnia swobodne oddziaływanie łańcuchów aptamerowych z docelowymi molekułami.

=== Powinowactwo awidyna/streptawidyna – biotyna ===
Sposób wiązania DNA do powierzchni za pomocą oddziaływań awidyny z biotyną polega na modyfikowaniu powierzchni elektrody pochodną awidyny bądź streptawidyny, a nici DNA biotyną, przyłączając ją kowalencyjnie. Biotyna wiąże się z bardzo wysokim powinowactwem z awidyną lub streptawidyną (Ka = 1015 M−1). Są one białkami tetrametrycznymi, zbudowane są z 4 podjenostek zawierających identyczne miejsca wiązania biotyny, co skutkuje uzyskiwaniem większych gęstości powierzchniowych DNA na tak zmodyfikowanej elektrodzie. Warstwa biosensorów uzyskana w ten sposób ma porównywalną stabilność i trwałość do tej uzyskanej metodą kowalencyjną.

== Rodzaje elementów przetwornikowych ==

=== Optyczny ===
Długie aptamery ulegają zmianie konformacyjnej po wprowadzeniu próbki docelowej. Jeżeli do aptameru zostaną przyłączone cząsteczki sygnalizacyjne (np.  fluorescencyjne), to pozwala to na detekcję optyczną zdarzenia wiązania cząsteczki. Aptasensor zmodyfikowany cząsteczką fluorescencyjną został np. wykorzystany do wykrywania L-argininoamidu (amidowej pochodnej L-argininy).

=== Elektrochemiczny ===
Ze względu na łatwość wytwarzania i prostą integrację miniaturowych ogniw elektrochemicznych z urządzeniami typu lab-on-a-chip, detekcja elektrochemiczna stała się częstym rozwiązaniem w bioczujnikach aptamerowych. Umożliwia jednoczesne wykrywanie wielu analitów na prostej, szybkiej i niedrogiej platformie. Zazwyczaj układ stosowany do detekcji elektrochemicznej składa się z elektrody roboczej, elektrody odniesienia oraz elektrody pomocniczej.
Detekcja elektrochemiczna została zastosowana na kilka sposobów. Niektóre z nich obejmują katalizatory nieorganiczne lub organiczne, enzymy, enzymy redoks, czy nanocząstki złota. Aptasensor może również wykorzystywać znaczniki elektroaktywne, takie jak ferrocen, czy błękit metylenowy.
Metodami elektrochemicznymi wykorzystywanymi do takiej detekcji są m.in. woltamperometria cykliczna (CV), woltamperometria pulsowa różnicowa (DPV) i elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (EIS).

=== Wrażliwy na zmianę masy ===
Do elementów przetwornikowych czułych na zmianę masy, które stosowane są w aptasensorach należą między innymi powierzchniowy rezonans plazmonowy (SPR) oraz mikrowaga kwarcowa (QCM).

== Przypisy ==


Atraktanty

Atraktanty, czynniki wabiące – dowolnej natury czynniki (dźwięk, światło, związki chemiczne, kształty lub kombinacje takich sygnałów) o działaniu wabiącym, zwiększające atrakcyjność seksualną, przyciągające gatunki zapylające kwiaty, rozsiewające nasiona, itp. Atraktanty sztuczne i naturalne są wykorzystywane przez człowieka w hodowli zwierząt oraz uprawie wszelkiego rodzaju roślin.

== Atraktanty pokarmowe ==
Dla drapieżników, roślinożerców i pasożytów – cechy wyglądu lub substancje zapachowe wydzielane przez organizm zjadany lub żywicielski są ważne gdyż pozwalają zaspokoić głód lub znaleźć żywiciela dla potomstwa. W takich wypadkach atrakcyjność ofiary lub żywiciela wynika z wykształconego w ciągu życia, pokarmowego odruchu warunkowego lub z wrodzonego zachowania instynktownego. Ofiara w żadnym razie nie stara się przywabić swego wroga, wręcz przeciwnie dobór naturalny preferuje te osobniki które jak najbardziej się maskują i są najmniej atrakcyjne.
Zjawisko atrakcyjności pokarmowej wykorzystuje się w łowiectwie (bardziej w kłusownictwie) wykładając w miejscach polowań atrakcyjną dla zwierzyny karmę, w wędkarstwie stosując różnego rodzaju  przynęty pokarmowe oraz hodowli, dodając do karmy dodatki paszowe dzięki którym zwierzęta chętniej i więcej jedzą a co za tym idzie szybciej rosną lub produkują więcej np. mleka.
Nawet mikroorganizmy potrafią reagować na znajdujące się w ich otoczeniu chemoatraktanty.

== Atraktanty zapewniające sukces rozrodczy ==
Posiadanie lub produkcja takich atraktantów przynosi konkretne korzyści  dysponującemu nimi osobnikowi, zazwyczaj przekładające się na sukces rozrodczy.
Wykorzystanie atraktantów ma miejsce już na etapie doboru partnerów. Osobniki żyjące samotnie przede wszystkim muszą się spotkać. U wielu nocnych motyli zapewnia to wydzielany w okresie rozrodczym przez specjalne gruczoły zapachowe feromon płciowy informujący o miejscu pobytu samicy. Aby jego obecność wykryć i zlokalizować, samce zazwyczaj mają znacznie lepiej niż samice rozwinięte czułki.
Ssaki produkują substancje wabiące w wyspecjalizowanych gruczołach wonnych (np. gruczoły napletkowe, sromowe albo piżmowe). Nadawca sygnału rozprowadza substancje zapachowe mimowolnie lub w sposób celowy, znakując drzewa, skały, czy podłoże. U odbiorcy sygnału następuje podświadoma reakcja na bodziec docierający do receptorów węchowych (np. efekt Whittena, efekt Bruce). Do chemicznych związków wabiących wytwarzanych przez zwierzęta należą m.in. bombikol, piżmo, androstenol.
U prostoskrzydłych wabiące samicę dźwięki wydaje samiec. Ryczący jeleń oznacza swoje terytorium ale równocześnie wabi konkurencję. Zwycięzcą zostaje osobnik większy, mający silniej rozwinięte poroże a więc ogólnie dorodniejszy, zdrowszy i bardziej atrakcyjny. Taki osobnik nie tylko zapewnia zdrowe potomstwo ale też zapewnia większe bezpieczeństwo stada. Podobnie jest u ludzi atrakcyjna kobieta i przystojny mężczyzna mają większe możliwości wyboru partnera. Tu jednak dużo zależy od zwracających uwagę partnera atraktantów sztucznych: ubioru, perfum, kosmetyków i afrodyzjaków oraz umiejętności formułowania myśli.
Niepozorne samce żaby trawnej w okresie godowym stają się niebieskie!  U wielu ptaków w tym czasie nie tylko pojawia się śpiew i następuje zmiana upierzenia na bardziej jaskrawe, ale też zaczyna się budowanie gniazd i kolorowo zdobionych altanek. Wszystkie te starania są surowo oceniane przez samice. Osobniki nie umiejące śpiewać, mające mało intensywne kolory, słaby zmysł estetyczny są mało atrakcyjne i nie odnoszą sukcesu reprodukcyjnego.

Rośliny kwiatowe, zapylane przez owady starają się być dla nich atrakcyjne ma wiele sposobów. Wabią owady kolorem, zapachem, nektarem i w dużych ilościach produkowanym pyłkiem. Atraktantami roślinnymi są lotne substancje zapachowe (olejki eteryczne) oraz smakowe zawarte np. w nektarze, owocach. Najsilniejsze atraktanty roślinne wytwarzane przez niektóre rośliny storczykowate, mają działanie narkotyczne lub halucynogenne. Odurzone nimi owady dłużej przebywają wewnątrz kwiatów kwiatostanu, przez co zwiększają się szanse zapylenia. Innym typem atraktantów wytwarzanych przez rośliny zaatakowane przez owady roślinożerne są olejki eteryczne wabiące  owady drapieżne. Niektóre rośliny kształtem kwiatów potrafią naśladować samice określonych gatunków owadów np. trzmieli. Zwabione owady dokonują zapylenia krzyżowego zapewniając roślinom różnorodność genetyczną i obfitość nasion. Zapylona roślina przestaje wabić zmieniając zapach, przez co chroni nasiona przed uszkodzeniem. Jednak wysianie nasion w jednym miejscu nie jest dobre. Nasiona obfitujące w materiały zapasowe są atrakcyjne dla wielu zwierząt. Sójki, wiewiórki zbierają owoce dębu, buka, leszczyny i robią z nich zapasy. Niezjedzone nasiona kiełkują wiosną, często w znacznej odległości od drzewa macierzystego. Nasiona glistnika zaopatrzone w elajosomy są chętnie zbierane przez mrówki, które po ich wykorzystaniu porzucają niepotrzebne nasiona w różnych miejscach. Podniesienie atrakcyjności pokarmowej nasion zmniejsza konkurencję wewnątrzgatunkową i pozwala opanować roślinom nowe miejsca.

== Atraktanty w walce ze szkodnikami ==
Atraktanty znalazły szerokie zastosowanie w biologicznych (ekologicznych) metodach ochrony roślin i zwierząt.
Już dawno stwierdzono, że całkowite wyplewienie chwastów z pola wcale nie jest tak korzystne jakby się mogło wydawać. Pozbawione pokarmu drutowce i inne organizmy, często z konieczności, przenoszą się wtedy na rośliny uprawne. Jeśli dostarczymy im czegoś bardziej atrakcyjnego niż nasza uprawa, wtedy szkodnik ją opuści. Aby ochronić korzenie buraków (burak zwyczajny, burak cukrowy) między nie wsiewa się pszenicę aby przyciągnęła drutowce. W  tym samym celu dla drutowców i larw żuków Lamellicornia w szkółkach leśnych wysiewa się marchew i sałatę. Dla wielu szkodników atrakcyjne są również przekrojone i zakopane w ziemi bulwy ziemniaków. Od dawna do tępienia much  stosowano mleczny wyciąg  zawierający  1,3-dwuoleinę uzyskiwaną z muchomora czerwonego. Obecnie jako atraktant stosuje się również monooleinian i monolaureinian. Cebulę przed śmietką cebulanką można chronić wykładając pułapki zawierające n-propylodwusiarczek oraz n-propylomerkaptan. Owady składają tam jaja a wylęgające się larwy giną bo nie mają co jeść.  Podobnie reaguje bielinek kapustnik na  glikozydy olejku gorczycznego a muchy na propionytryl. Zwabione szkodniki, jeśli nie wystarcza samo ich odciągnięcie od chronionej rośliny (plonu, magazynu) można wyłapać w specjalne pułapki, usunąć ręcznie lub wytruć miejscowo.

Atraktanty można również stosować w celu przywabienia owadów pożytecznych. Opryskując rośliny roztworem drożdży z maślanką można przywabić złotooki i spowodować, że zgromadzą się w większej ilości a co za tym idzie  ochronią naszą uprawę przed mszycami.
Atraktantami mogą być określone dźwięki lub światło specyficznej barwy.
Sygnały dźwiękowe generowane przez specjalne urządzenia działają wabiąco na komary i prostoskrzydłe. Chrząszcze Tribolium castaneum, Rhizopertha ominica, Sitophilus oryzae dodatnio reagują na światło ultrafioletowe. Cadra cautella i Sitotroga cerealella przyciągane są przez ultrafiolet i światło zielone. Mklik mączny (Ephestia kühniella), Omacnica spichrzanka (Plodia interpunctella) reagują na światło zielone. Większość owadów pozytywnie odbiera światło żółte np. mucha tse-tse oraz światło zielonożółte. Światło określonej barwy wabi szkodnika do miejsca gdzie w pojemniku o charakterze pułapki  umieszcza się silnie działającą truciznę.
Pułapki chwytne z atraktantami pokarmowymi wykorzystywane są również do monitorowania szkodników.

== Bibliografia ==
Encyklopedia PWN
HalinaH. Komosińska HalinaH., ElżbietaE. Podsiadło ElżbietaE., Ssaki kopytne, Warszawa: PWN, 2002, ISBN 83-01-13806-8, OCLC 749423644 . Brak numerów stron w książce
Frings H. i M., Mowa zwierząt, Warszawa, 1968
Burkhardt D., Schleidt W., Sygnały w świecie zwierząt, PWN, Warszawa 1979
Jakubska A. et al., 2005. Apophytic occurrence of sword-leaved helleborine Cephalanthera longifolia (L.) Fritsch (Orchi-daceae) in poplar monoculture in Krzyżowe Hills (Lower Silesia, Poland).
J.M. Franz, A. Krieg Biologiczne zwalczanie szkodników, PWRiL 1975

== Zobacz też ==
narząd Jacobsona
repelenty


Bilans energetyczny organizmów żywych

Bilans energetyczny – forma przedstawienia przemiany materii organizmów żywych; porównuje się w nim ilość energii dostarczonej z pożywieniem z wydatkiem energetycznym danego organizmu.
Istnieją trzy rodzaje bilansu energetycznego:

dodatni: wartość wydatku energetycznego jest mniejsza niż wartość energii dostarczonej do organizmu wraz z pożywieniem; taki bilans może prowadzić do zwiększenia masy ciała oraz do podwyższenia ryzyka zachorowania na inne choroby cywilizacyjne takie jak nadciśnienie tętnicze; bilans dodatni polecany jest osobom z niedowagą;
ujemny: wartość wydatku energetycznego jest większa niż wartość energii dostarczonej do organizmu wraz z pożywieniem; taki bilans grozi osłabieniem organizmu oraz zmniejszeniem masy ciała; ów rodzaj bilansu energetycznego jest korzystny tylko wtedy, kiedy występuje u osoby otyłej, w wieku od około 18 lat, lecz nawet wtedy bilans nie może być bardzo drastycznie na minusie;
zrównoważony: najodpowiedniejszy bilans, nie powinien prowadzić do żadnych chorób oraz komplikacji;


Biochemia Stryera

Biochemia (ang. Biochemistry) – podręcznik do biochemii autorstwa Luberta Stryera, Jeremy’ego Berga i Johna Tymoczko. Polskie tłumaczenia zwyczajowo są nazywane Biochemią Stryera.
Najnowsze oryginalne anglojęzyczne wydanie to wydanie 7. z końca 2010 roku. Jego autorami, począwszy od 5. oryginalnego wydania anglojęzycznego są Lubert Stryer, Jeremy M. Berg i John L. Tymoczko. Pierwsze wydanie ukazało się w 1975 roku. Pierwsze cztery oryginalne wydania anglojęzyczne były dziełem tylko Luberta Stryera. Autor otrzymał w 2006 roku National Medal of Science w dziedzinie biologii, między innymi za napisanie "podręcznika do biochemii, który inspiruje miliony studentów".
Podręcznik tłumaczony jest na język polski od ponad dwudziestu lat i wydawany przez Wydawnictwo Naukowe PWN. Najnowsze polskie wydanie to wydanie 4. pochodzące z 2009 roku oparte na 6. oryginalnym wydaniu anglojęzycznym z 2006 roku.
Ci sami trzej powyżsi autorzy są również twórcami innej odmiany podręcznika do biochemii, nieco krótszego, zatytułowanego Biochemia. Krótki kurs (Biochemistry: A Short Course), także tłumaczonego na język polski i wydawanego przez Wydawnictwo Naukowe PWN, którego 1. najnowsze wydanie polskie pochodzi z roku 2013 i jest oparte na ostatnim 2. oryginalnym wydaniu anglojęzycznym z końca 2011 roku.

== Przypisy ==


Biochemiczna kaskada

Biochemiczna kaskada – cykle reakcji chemicznych, w których produkty jednej reakcji są spalane w następnej. W biochemii jest kilkanaście ważnych reakcji biochemicznych kaskad, w tym enzymatyczne kaskady, takie jak kaskada krzepnięcia krwi, Kaskada kwasu arachidonowego, dopełniacz i transdukcja sygnału, np. kaskada transdukcji sygnału węchowego.


Bioczujnik

Bioczujnik (biosensor) – część urządzenia pomiarowego stosowanego w biotechnologii i medycynie.
Bioczujnik składa się z części biologicznej  i części aparaturowej przetwarzającej sygnał odebrany przez część biologiczną. Dużą przewagą biosensorów nad klasycznymi czujnikami elektrycznymi jest ich wysoka zdolność wybiórcza konkretnych elementów w badanym środowisku, jak związków chemicznych, białek czy nawet mikroorganizmów.
Oznacza to, że odpowiedź tego bioczujnika będzie zachodzić dla ściśle określonych warunków. Pozwala to tworzyć bardzo wyspecjalizowaną aparaturę pozwalającą wykrywać zmiany na poziomie molekularnym. Bioczujniki mogą być oparte na receptorach chemicznych, immunologicznych lub biokatalitycznych.
Jako bioczujnik starego typu w części biologicznej używa się często żywą tkankę roślinną lub zwierzęcą. Są one nietrwałe – tkanka zazwyczaj powinna być żywa.
W nowszych zastosowaniach dąży się do użycia jak najmniejszej części biologicznej, dążąc do nanometrowych rozmiarów organelli, enzymu lub pojedynczej biocząsteczki.
Podstawowa klasyfikacja bioczujników:

Przykłady zastosowań:

biosensor DNA, tranzystor polowy DNA
biosensor tkankowy, plaster banana – służy do wykrywania neurotransmitera dopaminy
biosensor tkankowy, wycinek kory nadnerczy połączony z elektrodą amoniakalną – służy do analizy glutaminy
biosensor tkankowy, plasterek płatka kwitnącej magnolii przyczepiony do elektrody gazowej – wykrywa aminokwasy
biosensor tkankowy, mięsień królika – wykrywa nukleodyd monofosforanu adenozyny
biosensor tkankowy, pęcherz ropuchy – służy do analizy wazopresyny
immunosensor, test ciążowy

W ośrodkach naukowych na świecie prowadzone są badania rozmaitych nanomateriałów, umożliwiających konstrukcję bioczujników. Np. na Politechnice Gdańskiej badane są interakcje fosforenu z materiałami biologicznymi. Jednym z potencjalnych zastosowań jest użycie fosforenu w miniaturowych biosensorach, które mogą znaleźć szerokie zastosowania w biotechnologii i medycynie.
Bibliografia:

Bioczujniki,  Tomasz Wojtaszek w: Problemy nr 5/1989
Florinel-Gabriel Bănică, "Chemical Sensors and Biosensors: Fundamentals and Applications", 2012, John Wiley and Sons, Chichester UK, 576 p. ISBN 978-1-118-35423-0

== Przypisy ==


Bioelektrochemia

Bioelektrochemia, elektrochemia biologiczna (grec. βιολογικών ηλεκτροχημεία) – dziedzina nauki z pogranicza chemii i biologii badająca biologiczne procesy przebiegające z przeniesieniem ładunku (procesy redoks, transport jonowy) oraz wykorzystująca metody elektrochemiczne do poznawania lub odtwarzania innych zjawisk i procesów w układach biologicznych.Do pierwszej grupy zagadnień należą:

badania procesów enzymatycznych,
przenoszenie elektronów i protonów w organizmach żywych,
transport ładunku przez membrany biologiczne,
przekazywanie impulsów nerwowych,
przetwarzanie i magazynowanie energii,
zrozumienie biologicznych funkcji elektroaktywnych cząsteczek, np. metaloprotein, wymaga poznania ich potencjałów redoks oraz określenia dostępnych stopni utlenienia jonu centralnego.
Drugą grupę obejmują elektrochemiczne badania tzw. układów biomimetycznych – syntetycznych i półsyntetycznych związków chemicznych naśladujących układy funkcjonujące w organizmach żywych. Stosowane w bioelektrochemii techniki elektrochemiczne to:

                    p
                    o
                    l
                    a
                    r
                    o
                    g
                    r
                    a
                    f
                    i
                    a

                    w
                    o
                    l
                    t
                    a
                    m
                    p
                    e
                    r
                    o
                    m
                    e
                    t
                    r
                    i
                    a

                    a
                    m
                    p
                    e
                    r
                    o
                    m
                    e
                    t
                    r
                    i
                    a

                    p
                    o
                    t
                    e
                    n
                    c
                    j
                    o
                    m
                    e
                    t
                    r
                    i
                    a

                    c
                    h
                    r
                    o
                    n
                    o
                    k
                    u
                    l
                    o
                    m
                    e
                    t
                    r
                    i
                    a

            }

                C
                z
                e

                ,
                s
                t
                o

                s
                p
                r
                z
                e

                ,

                      z
                      ˙

                o
                n
                e

                z

                m
                e
                t
                o
                d
                a
                m
                i

                s
                p
                e
                k
                t
                r
                o
                s
                k
                o
                p
                o
                w
                y
                m
                i

                (
                s
                p
                e
                k
                t
                o
                e
                l
                e
                k
                t
                r
                o
                c
                h
                e
                m
                i
                a
                )

    {\displaystyle {\left.{\begin{matrix}polarografia\\woltamperometria\\amperometria\\potencjometria\\chronokulometria\end{matrix}}\right\}{Cze\!\!,sto\;sprze\!\!,{\dot {z}}one\;z\;metodami\;spektroskopowymi \atop (spektoelektrochemia)}}}

Bioelektrochemia spełnia zadania poznawcze jako nauka o charakterze podstawowym; rezultaty jej badań są wykorzystywane m.in. do opracowywania nowych katalizatorów, sensorów elektrochemicznych, biosensorów, układów mikroelektronicznych, np. wykorzystujących enzymy lub warstwy i dwuwarstwy lipidowe. Głównymi kierunkami rozwoju bioelektrochemii są:

procesy redukcji i utleniania składników układów biologicznych,
elektrochemia biomembran i ich modeli,
elektrochemiczne biosensory,
biomolekularne elementy elektroniczne oraz zastosowania technik elektrochemicznych w biologii i medycynie.
Największe postępy osiągnięto w zrozumieniu mechanizmu przeniesienia elektronu w metaloproteinach i ich mutantach dzięki badaniom bionieorganicznym modeli centrów aktywnych białek; wyniki tych badań pozwoliły przygotowanie i zastosowanie katalizatorów do redukcji tlenu, związków azotu, także poznanie czynników kontrolujących procesy transporty elektronów i protonów przez biomembrany. Obecnie dzięki miniaturyzacji urządzeń elektrochemicznych, głównie elektrod (mikroelektroda), można śledzić przebieg procesów wewnątrz komórek i połączeniach międzykomórkowych, np. synapsach, lub transport jonów przez błony pojedynczej komórki (tzw. metoda patch-clamp); rozwinęły się techniki badań w czasach mikro- i nanosekundowych i czułe metody oznaczania składników istotnych dla funkcjonowania układów biologicznych, obecnych w organizmach w tzw. śladowych stężeniach.Metody elektrochemiczne stosowane są w diagnostyce i terapii medycznej, oznaczaniu i poszukiwaniu nowych leków; badania procesów korozyjnych maja na celu wybór optymalnych materiałów, np. na implanty (biomateriały).

== Historia ==
Historia bioelektrochemii sięga odkryć Luigiego Galvaniego, który udowodnił związki między zjawiskami elektrycznymi a funkcjonowaniem układów biologicznych; jako dyscyplina szczegółowa bioelektrochemia została wyodrębniona w elektrochemii w latach 70. XX w. dzięki pracom m.in. Alberta Szent-Györgyiego, w następstwie dynamicznego rozwoju teorii przeniesienia elektronu (Rudolph A. Marcus, lata 60.) oraz ich zastosowania do opisu układów biologicznych. Wyodrębnieniu się tej dyscypliny sprzyjał znaczny postęp w zrozumieniu budowy fotosyntetycznych i oddechowych łańcuchów białek redoks, osiągnięty dzięki rozwojowi badań spektroskopowych (głównie NMR) oraz rentgenowskich. Problemami bioelektrochemii zajmują się głównie następujące towarzystwa naukowe:

Międzynarodowe Towarzystwo Elektrochemii – Sekcja Bioelekrochemii,
Amerykańskie Towarzystwo Elektrochemiczne i Towarzystwo Bioeletrochemiczne.
Główne czasopisma:

„Bioelectrochemistry and Bioenergy”
„Analytical Biochemistry”
„Biophysical Journal”

== Zobacz też ==
amperometria
polarografia
woltamperometria

== Przypisy ==

== Bibliografia ==
Encyklopedia G.W. EU: Mediasat Poland Sp. z o.o., s. 418–419. ISBN 83-89651-37-8.


Bioenergetyka

Bioenergetyka – nauka biologiczna z pogranicza biochemii i biofizyki, obejmująca badania przemian energii zachodzących w żywych organizmach i ekosystemach.
Z punktu widzenia bioenergetyki, żywy organizm jest otwartym, nieodwracalnym układem termodynamicznym, który zachowuje swoją formę i reprodukuje się dzięki pobieraniu energii ze środowiska. Najważniejszym źródłem energii dla biosfery jest promieniowanie pochodzące ze Słońca, którego energia wiązana jest przez producentów podczas fotosyntezy, a następnie może zostać wykorzystana przez inne organizmy, umożliwiając im wykonywanie różnorodnych form pracy biologicznej, takich jak biosynteza materiałów budulcowych ich komórek, transport substancji w kierunku przeciwnym niż gradient stężeń, ruch, wreszcie reprodukcja. Użyteczna biologiczne energia zgromadzona jest w postaci węglowodanów, tłuszczów i białek, uwalnia się na drodze utleniania biologicznego w procesie oddychania komórkowego.
Podczas przemian energetycznych zachodzących w organizmach żywych, zgodnie z zasadami termodynamiki, następują straty energii w postaci ciepła. W ostatecznym rozrachunku energia związana dzięki procesowi fotosyntezy przez producentów rozprasza się na kolejnych, wyższych poziomach troficznych.

== Bioenergetyka komórki ==
Szczególnym działem bioenergetyki jest bioenergetyka komórki, której głównym zainteresowaniem jest wytwarzanie, gromadzenie i użytkowanie energii przez komórki. Komórki roślin uzyskują energię w postaci fotonów, pochodzących głównie od Słońca, podczas fazy jasnej fotosyntezy. Energia ta jest magazynowana w postaci ATP i innych związków zawierających wysokoenergetyczne wiązanie trifosforanowe. Jest ona niezbędna do włączania dwutlenku węgla w cykl Calvina (synteza glukozy), a także do różnorodnych reakcji chemicznych.
Komórki eukariotyczne (zwierzęta, grzyby) oraz komórki prokariotyczne, uzyskują energię z pożywienia, w procesie rozkładu składników odżywczych w nim zawartych. Energia jest uwalniania w reakcjach z udziałem ATP lub innych nukleozydotrifosforanów i wykorzystywana w takich procesach anabolicznych, jak synteza glukozy, glikogenu, kwasów tłuszczowych, fosfolipidów, cholesterolu, nukleotydów, mocznika i in. Ponadto energii wymagają reakcje detoksykacji, przekazywanie informacji genetycznej podczas replikacji i naprawy DNA oraz syntezy RNA, biosyntezy białek, skurcze mięśni, aktywny transport przez błony komórkowe i wiele innych.

== Zastosowanie ==
Bioenergetyka ma zastosowanie przy badaniach ilościowych, np. adaptacji fizjologicznej zwierząt, interakcji osobnik-populacja, przy badaniu ogólnej dynamiki ekosystemów.

== Bibliografia ==
David Nicholls: Bioenergetyka. Warszawa: PWN, 1987. Brak numerów stron w książce


Biokatalizatory

Biokatalizatory – wytwarzane w komórkach organizmów żywych katalizatory przemian biochemicznych (witaminy, enzymy i hormony), wpływające na ich przyspieszenie bądź zwolnienie, a także decydujące o rodzaju przemian, jakim może ulec substancja wyjściowa. Mają podstawowe znaczenie dla procesów życiowych.

== Enzymy ==
Największą grupę wśród biokatalizatorów tworzą enzymy, w tym katalizatory niebiałkowe – rybozymy, posiadające własności autokatalityczne cząsteczki RNA, lub kompleksy złożone z RNA i białka. Działanie enzymów jest szybkie i specyficzne (każdy z nich jest katalizatorem tylko jednej, specyficznej reakcji).

== Przypisy ==

== Bibliografia ==
Podręczny słownik chemiczny, RomualdR. Hassa (red.), JanuszJ. Mrzigod (red.), JanuszJ. Nowakowski (red.), Katowice: Videograf II, 2004, s. 56, ISBN 83-7183-240-0 .
Słownik tematyczny. Biologia, cz. 1, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 29, ISBN 978-83-01-16529-1 .


Biologia strukturalna

Biologia strukturalna – dziedzina biologii znajdująca się na pograniczu biologii molekularnej, biochemii oraz biofizyki, zajmująca się badaniem przestrzennej struktury dużych biocząsteczek, takich jak białka i kwasy nukleinowe. Badania te mają podstawowe znaczenie dla wyjaśnienia mechanizmu większości procesów zachodzących w komórce takich jak oddychanie komórkowe czy obróbka informacji genetycznej, ponieważ zaangażowane są w nie cząsteczki białek, których funkcja jest ściśle powiązana z ich budową.

Z powodu mikroskopijnego rozmiaru nawet największe układy biocząsteczek (takie jak proteasomy oraz rybosomy) są niedostrzegalne w mikroskopie optycznego.
Zazwyczaj do rozwiązywania struktury białek i kwasów nukleinowych wykorzystuje się metody biofizyczne, takie jak krystalografia rentgenowska oraz spektroskopia NMR, pozwalające na uzyskanie dokładnych współrzędnych przestrzennych atomów budujących daną cząsteczkę. Wykorzystanie metod, takich jak superszybka spektroskopia laserowa, mikroskopia elektronowa, mikroskopia sił atomowych, spektroskopia w podczerwieni z wykorzystaniem transformacji Fouriera, dichroizm kołowy oraz spektrometria mas pozwala na zdobycie uzupełniających informacji na temat budowy dużych cząsteczek. Często stosowane są one do badania związków, które nie tworzą kryształów lub są zbyt złożone by badać je za pomocą NMR. Ponadto za ich pomocą możliwe jest nie tylko badanie statycznych konformacji natywnych, ale także dynamiki biomolekuł, a zwłaszcza procesu zwijania białek.
Obecnie poza metodami eksperymentalnymi duże znaczenie ma teoretyczna biologia strukturalna. Wykorzystuje ona różnorodne metody bioinformatyczne oraz modelowanie molekularne do przewidywania struktury oraz badania mechanizmów zwijania się biocząsteczek. Stosowane są zarówno techniki modelowania homologicznego polegające na tworzeniu modelu cząsteczki w oparciu o znane struktury spokrewnionych białek, jak i metody fizyczne takie jak dynamika molekularna i metoda Monte Carlo.


Bioluminescencja

Bioluminescencja – świecenie żywych organizmów, jeden z rodzajów chemiluminescencji. Zachodzi ona wskutek bezpośredniej zamiany energii wiązań chemicznych w energię promienistą z minimalnym wydzieleniem ciepła (proces ten cechuje się bardzo wysoką wydajnością, sięgającą niekiedy nawet 100%). Zjawisko to nie jest powszechne, jednak obejmuje bardzo szeroki zakres taksonomiczny: niektóre bakterie, grzyby, glony, pierwotniaki (np. Noctilucales), morskie bezkręgowce, owady oraz ryby. U różnych zwierząt występują różne mechanizmy odpowiedzialne za świecenie. Najczęstszym z nich jest utlenianie lucyferyny z udziałem lucyferazy. Często jest przystosowaniem umożliwiającym komunikację pomiędzy osobnikami albo ułatwiającym wabienie ofiar (u drapieżników) lub ochronę przed drapieżnikami. Niektóre zwierzęta mają specjalne organy świetlne.
Bioluminescencja może być też zjawiskiem ubocznym towarzyszącym innym procesom chemicznym (np. u grzybów). Występującymi w Polsce grzybami wykazującymi bioluminescencję są m.in. opieńka miodowa oraz łycznik ochrowy.

== Zobacz też ==
luminescencja

== Przypisy ==


Biosynteza

Biosynteza, synteza biologiczna – proces biologiczny składający się na anabolizm. Zachodzi w organizmach żywych, w wyniku czego powstają związki organiczne, m.in. białka, tłuszcze i węglowodany. Biosynteza zachodzi w każdej żywej komórce, choć najintensywniej (zwłaszcza biosynteza białka) w komórkach rozwijających się, które mogą zużywać do tego nawet 90% energii dostępnej dla organizmu. Substratami są m.in. glicyna, ryboza, pirogronian, glicerol, itp. Wymagane jest także dostarczenie energii z ATP oraz obecność specyficznych enzymów.
Przykładem pierwotnej biosyntezy, która ma bardzo istotne znaczenie na istnienie i funkcjonowanie świata żywego jest fotosynteza.

== Zobacz też ==
reakcja syntezy

== Przypisy ==


Chemia biometaloorganiczna

Chemia biometaloorganiczna – nauka zajmująca się badaniem związków aktywnych biologicznie, które zawierają atomy węgla bezpośrednio związane z atomami metalu. Dyscyplina ta jest bezpośrednio związana z chemią metaloorganiczną, chemią bioorganiczną i chemią medyczną.
Do naturalnie występujących związków metaloorganicznych należą niektóre enzymy i białka sensoryczne. Obecnie otrzymuje się wiele syntetycznych analogów tych związków, które znajdują zastosowanie w medycynie oraz obrazowaniu biologicznym.

== Naturalnie występujące związki biometaloorganiczne ==

=== Enzymy ===
Cyjanokobalamina, nazywana także witaminą B12, jest reprezentatywnym przykładem związku biometaloorganicznego. Stanowi ona kofaktor wielu enzymów zaangażowanych w tworzenie wiązań C-C oraz C-H.
Istnieje kilka biometaloorganicznych enzymów wykorzystujących jako substrat tlenek węgla. Jednym z nich jest dehydrogeneza tlenku węgla (CODH), która bierze udział w biosyntezie acetylokoenzymu A. CODH współpracuje z innym białkiem enzymatycznym - syntazą acetyloCoA (ACS), oba wyżej wspomniane białka tworzą tetrameryczny kompleks, w którym zachodzi transport cząsteczki CO przez tunel w cząsteczce białka, natomiast grupa metylowa jest dostarczana przez zmetylowaną kobalaminę.
Hydrogenazy są przez niektórych badaczy klasyfikowane jako związki biometaloorganiczne, ponieważ w centrum aktywnym występuje wiązanie Fe-CO, jednak CO nie pełni aktywnej roli w przebiegu reakcji.
Hydrogenazy zawierające jedynie Fe2(μ-CO)2(CN)2 w centrum aktywnym, związanym z klastrem 4Fe4S poprzez mostowy siarczek. Natomiast centrum aktywne hydrogenaz posiadających Fe oraz Ni zawierają (NC)2(OC)Fe(μ-SR)2Ni(SR)2, gdzie skrót SR oznacza cysteinyl.
Hydrogenazy nie zawierające centrów żelazowo-siarkowych posiadają centrum aktywne o niezdeterminowanej dokładnie budowie.

=== Białka przekazujące sygnały ===
Niektóre czynniki transkrypcyjne zawierające nikiel i żelazo są zdolne do detekcji i wiązania cząsteczkowe wodoru H2.
Białka zawierające miedź mogą wiązać i wykrywać etylen, stanowiący hormon roślinny odpowiedzialny m.in. za odpadanie liści oraz dojrzewanie owoców. Inhibitorem etylen jest cyklopropan i jego proste pochodne, które blokują centrum aktywne białek wykrywających etylen.
Tlenek węgla jest wiązany przez niektóre czynniki transkrypcyjne zawierające kowalencyjne przyłączone porfiryny.

== Zobacz też ==
enzymologia
chemia bionieorganiczna

== Przypisy ==

== Linki zewnętrzne ==
Artykuł o podstawach chemii biometaloorganicznej