Biotechnologie at Hochschule Niederrhein

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Käsereifung durch Propionsäurebakterien

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Nennen Sie die Vorteile von immobilisierten Enzymen

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Die Biotechnologie ist eine Querschnittstechnologie und lässt sich in Farben einteilen. Welche Farbe wird welchem Bereich zugeordnet?

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Was ist die Michaelis-Konstante?

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Welche Enzyme sind aus technologischer Sicht die wichtigsten?

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Was sind immobilisierte Enzyme?

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Was ist das Schlüssel-Schloss-Prinzip?

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Was sind Enzyme?

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Was versteht man unter Biotechnologie?

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In welcher Reihenfolge erfolgen die Schritte der enzymatischen Katalyse?

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Nennen Sie die technologische Wirkung von:

  • Transglutaminase
  • Lysozym
  • Rennin
  • Lipase
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Nennen Sie die technologische Wirkung von:

  • Amylase
  • Amyloglucosidase
  • Invertase
  • Glucoseisomerase
  • Lactase

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Biotechnologie

Käsereifung durch Propionsäurebakterien

  • bauen Zucker und Säuren (auch Milchsäure) in der Propionsäuregärung ab
  • Hauptendprodukte sind Propionsäure, Essigsäure und Kohlendioxid
  • bei der Käsereifung zur Aroma- und Lochbildung eingesetzt (meist nach der milchsauren Gärung)
  • wichtigste, lebensmittelrelevante Art: Propionibacterium freudenreichii (Emmentaler Käse)

Biotechnologie

Nennen Sie die Vorteile von immobilisierten Enzymen

  • Wiederverwertbarkeit
  • Kosteneinsparung

Biotechnologie

Die Biotechnologie ist eine Querschnittstechnologie und lässt sich in Farben einteilen. Welche Farbe wird welchem Bereich zugeordnet?

  • Grün: Landwirtschaft, Pflanzenbiotechnologie
  • Rot: Medizin und Pharma
  • Weiß: Industrie
  • Gelb: Insekten
  • Grau: Ökosysteme und Umwelt
  • Blau: Meere und Meeresorganismen
  • Gold: IT, Bioinformatics, hardware
  • Violet: Rechtliche Fragen z.B. Patente, auch Ethik
  • Schwarz, "dunkele Biotechnologie"

Biotechnologie

Was ist die Michaelis-Konstante?

  • KM steht als Maß für die Affinität des Substrates zum Enzym.
  • KM steht bei 1/2 vmax und gibt somit die Substratkonzentration an, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit genau die Hälfte der max. Geschwindigkeit erreicht hat
  • KM ist abhängig vom Substrat, pH-Wert, Temperatur und Ionenstärke.
  • Je kleiner KM, desto größer die Affinität.

Biotechnologie

Welche Enzyme sind aus technologischer Sicht die wichtigsten?

  • stärkemodifizierende Enzyme
  • proteolytische Enzyme
  • Pektinenzyme
  • Milchgerinnungsenzyme
  • lypolytische Enzyme
  • Cellulose- und Hemicellulose-abbauende Enzyme

Biotechnologie

Was sind immobilisierte Enzyme?

  • Biokatalysatoren, die im Vergleich zu freien Zellen modifizierte Eigenschaften aufweisen
  • bestimmt nicht durch Eigenschaften des Enzyms selbst sondern durch den Transportweg des Substrats und des Produkts zu/vom Enzym
  • verschiedene Trägermaterialien zur Immobilisierung
  • nicht nur die Umsetzungsrate ist wichtig, sondern auch die Partikelgröße, Substrattransportgeschwindigkeit und die Stabilität des immobilisierten Enzyms sind hierbei wichtige Parameter

Biotechnologie

Was ist das Schlüssel-Schloss-Prinzip?

das Substrat muss in das Enzymmolekül wie ein Schlüssel in sein Schloss passen, damit die enzymatische Katalyse möglich ist. 

Biotechnologie

Was sind Enzyme?

  • Enzyme sind hocheffektive Biokatalysatoren, die chemische Reaktionen innerhalb einen Organismus beschleunigen
  • Enzyme sind substrat-, reaktions- und regulationsspezifisch
  • werden selbst nicht verbraucht
  • im Vergleich zu anderen Katalysatoren wirken Enzyme mit hoher Spezifität: ein bestimmtes Enzym katalysiert nicht jede beliebige Reaktion, sondern setzt nur ganz bestimmte Substrate zu ganz bestimmten Produkten um, Diese Eigenschaft nennt man Substratspezifität
  • die meisten Enzyme sind Proteine

Biotechnologie

Was versteht man unter Biotechnologie?

Unter Biotechnologie wir die Umsetzung von Erkenntnissen aus der Biologie und der Biochemie in technische oder technisch nutzbare Elemente verstanden. MO, beispielsweise Bakterien oder Hefepilze, wandeln Nahrungsbestandteile um.

Biotechnologie

In welcher Reihenfolge erfolgen die Schritte der enzymatischen Katalyse?

  1. Bildung eines Enzym-Substrat-Komplexes
  2. der Enzym-Substrat-Komplex zerfällt zu Enzym und Produkt
  3. das Enzym verlässt die Reaktion unverändert

Biotechnologie

Nennen Sie die technologische Wirkung von:

  • Transglutaminase
  • Lysozym
  • Rennin
  • Lipase
  • Transglutaminase: Modifikation von Proteinen
  • Lysozym: Abbau bakterieller Zellwandbestandteile
  • Rennin: Spaltung von Caseinen
  • Lipase: Spaltung von Fetten

Biotechnologie

Nennen Sie die technologische Wirkung von:

  • Amylase
  • Amyloglucosidase
  • Invertase
  • Glucoseisomerase
  • Lactase
  • Amylase: Abbau von Stärke zu Dextrinen
  • Amyloglucosidase: Abbau von Stärke bzw. Dextrinen zu Glucose
  • Invertase: Abbau von Saccharose zu Glucose und Fructose
  • Glucoseisomerase: Umwandlung von Glucose zu Fructose
  • Lactase: Spaltung von Lactose

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