Biotechnologie at Hochschule Niederrhein

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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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Wie werden MO unterteilt?

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Was versteht man unter Biotechnologie?

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Welche Nährstoffe benötigen MO?

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Wie wird die Produktivität eines biotechnologischen Produzenten beeinflusst?

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Nennen Sie die Parameter und Auswirkungen der Fermentation.

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Wie beschreibt man die Fließrate bei der kontinuierlichen Fermentation?

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Wovon sind die Produktivität und die Rentabilität eines Verfahrens abhängig?

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Welche Bestandteile muss ein Medium/ Substrat enthalten, um Wachstums- und Teilungsprozesse der Mikroorganismen sowie die Produktion von neuen Stoffwechselprodukten zu gewährleisten?

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Wie heißen die sechs Phasen des Wachstums von MO?

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Was versteht man strategische Anpassung?

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Isolierung, Vervielfältigung, Charakterisierung, Sequenzierung und chemische Synthese von DNA

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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

Wie werden MO unterteilt?

Mikroorganismen werden unterteilt in Bakterien und in Pilze, zu denen Hefen (einzellige Pilze), Schimmelpilze und Großpilze (mehrzellige Pilze) gezählt werden.

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

Welche Nährstoffe benötigen MO?

  • Wasser
  • KH
  • Stickstoff
  • Mineralstoffe
  • Wachstumsfaktoren

Biotechnologie

Wie wird die Produktivität eines biotechnologischen Produzenten beeinflusst?

  • regulierende Faktoren (Enzyminduktion, Enzymrepression)
  • Veränderungen des genetischen Materials (Veränderung des Genoms durch Mutation, natürliche oder artifizielle Rekombinationen, genom-editing)

Biotechnologie

Nennen Sie die Parameter und Auswirkungen der Fermentation.

Parameter:

  • Substrat
  • Sauerstoff
  • Aw-Wert
  • Temperatur
  • pH-Wert

Auswirkung:

  • Verlauf des Prozesses
  • Biomasse
  • Produkte

Biotechnologie

Wie beschreibt man die Fließrate bei der kontinuierlichen Fermentation?

F = Fließrate (mL/h): F1 = F2

Biotechnologie

Wovon sind die Produktivität und die Rentabilität eines Verfahrens abhängig?

Kosten der

  • verwendeten Anlagen
  • Up-stream-Prozessen
  • eingesetzten Rohstoffe und Substrate
  • Down-stream-Prozessen

Biotechnologie

Welche Bestandteile muss ein Medium/ Substrat enthalten, um Wachstums- und Teilungsprozesse der Mikroorganismen sowie die Produktion von neuen Stoffwechselprodukten zu gewährleisten?

  • Wachstumsfaktoren/ Suppline
  • N-Quelle
  • Mineralstoffe
  • C-Quelle

Biotechnologie

Wie heißen die sechs Phasen des Wachstums von MO?

  1. Latenzphase
  2. Beschleunigungsphase/ Anlaufphase 
  3. exponentielle Phase
  4. Verzögerungsphase
  5. stationäre Phase (Idiophase)
  6. Absterbephase

Biotechnologie

Was versteht man strategische Anpassung?

= Enzymproduktion nach Bedarf

  • für jedes Enzym: ein Strukturgen vorhanden, das abgelesen wird
  • diese Sequenz (Region heißt Operator
  • Start der Transkription durch einen Promoter
  • ein Repressor kann den Operator unterdrücken bis er deaktiviert wird (durch einen Induktor z.B. durch das spezifische Substrat, Temperatur, Salzgehalt, pH-Wert etc.)
  • die gesamte Funktionseinheit heißt Operon

Biotechnologie

Isolierung, Vervielfältigung, Charakterisierung, Sequenzierung und chemische Synthese von DNA

  • mit Hilfe von physikalischen und chemischen Methoden aus der Zelle präpariert
  • mit Hilfe von Enzymen können DNA-Stränge geschnitten werden, auch weiter modifizieren oder verbinden
  • künstliche Synthese und Rekombination durch PCR
  • Methoden zur Charakterisierung von DNA (Molmasse wird bestimmt): z.B. Gelelektrophorese oder Sequenzierung der Nukleotide

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