التقانة الحيوية – تقانة الخلايا والإنزيمات والكائنات الدقيقة

ماذا تعرض

تجمع شاشة واحدة ثلاثة نماذج تطبيقية في التقانة الحيوية. في زراعة الأنسجة النباتية تعيد الخلايا كاملة القدرة (الشاملة القدرة) تكوين نبات كامل، وتحدد نسبة الأوكسين إلى السيتوكينين هل يكوّن الجزء المزروع جذورًا أم سيقانًا أم كالسًا غير متمايز؛ وكل زراعة فرعية تضاعف عدد النبيتات خمس مرات. ويتبع مفاعل الإنزيم حركية ميكايليس–منتن v = Vmax[S]/(Km + [S])، وتنخفض السرعة كلما ابتعدت درجة الحرارة أو pH عن القيمة المثلى، وتزول حين تتغير طبيعة الإنزيم. وفي المعالجة بالحمأة المنشطة تؤكسد البكتيريا الهوائية المادة العضوية، فتنخفض قيمة BOD₅ أسيًا بمعدل تحدده التهوية.

طريقة الاستخدام

بدّل بين الموضوعات بالتبويبات الثلاثة. في «تقانة الخلايا» اسحب أفقيًا على القارورة لتغيير نسبة الهرمونات، وحدد أين تظهر الجذور والسيقان والكالس، ثم اضغط «دورة الزراعة الفرعية التالية» لعدّ النبيتات. في «تقانة الإنزيمات» اسحب لتغيير درجة الحرارة، وعُد إلى القيمة المثلى بزر «اضبط على 37 °C وpH 7»، وقارن عدة قيم من «تركيز مادة التفاعل». في «المعالجة الميكروبية» اسحب لتغيير التهوية أو اضغط «أقصى تهوية»، واقرأ المدة اللازمة لتصل BOD₅ إلى الحد 30 mg/L.

المعاملات القابلة للتغيير

• الموضوع الحالي 1. تقانة الخلايا النباتية, 2. تقانة الإنزيمات, 3. معالجة التلوث بالكائنات الدقيقة
• نسبة الأوكسين / السيتوكينين في وسط الزراعة 0.1–10
• درجة حرارة مفاعل الإنزيم 5–80 °C
• قيمة pH لمحلول الإنزيم 3–11
• تركيز مادة التفاعل 0–20 mM
• مستوى تهوية حوض مياه الصرف 0–100 %

أسئلة للاستكشاف

1. في أي اتجاه ينبغي تغيير نسبة الأوكسين إلى السيتوكينين ليكوّن الجزء المزروع جذورًا بدلًا من السيقان؟
2. لماذا تثبت سرعة التفاعل عند الاستمرار في زيادة تركيز مادة التفاعل؟
3. لماذا يجعل ضعف التهوية مياه الصرف تستغرق وقتًا أطول لتصل إلى حد التصريف لقيمة BOD₅؟