Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Fermentation & Bioconversion > FERM -- Chapter 2: Microbiële Groei > Flashcards

FERM -- Chapter 2: Microbiële Groei Flashcards

1
Q

Wat zijn directe methodes voor schatten van biomassa?

A

Methoden die direct de hoeveelheid cellen of biomassa bepalen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Wat zijn de indirecte methodes voor schatten van biomassa en waarom?

A

bepaalde aspecten linken aan het aantal cellen of celmassa

Omdat directe methode niet altijd mogelijk is

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Welke methoden kan men gebruiken voor meten van het aantal cellen?

A
  • directe telmethoden (microscopisch tellen of elektronische telapparaten)
  • uitplaten (spreidplaat- en gietplaatmethode)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hoe werkt de directe telmethode?

A

Men telt het aantal cellen in een gekend volume en bepaald dan het aantal cellen in het groter geheel door extrapolatie.
Hiervoor moet de concentratie aan cellen hoog genoeg zijn. En men heeft een telkamer en microscoop nodig

Specifiek: verdunnen indien nodig
vullen van de kamer met micropipet
plaats dit op het platform van de microscoop
tel het aantal cellen
bereken de concentratie aan cellen per ml oplossing

Note: tel altijd meer dan 1 vierkant (bv. 5 – 1 in het midden en 4 op elke hoek) voor cellen op de rand die deels in een ander vakje liggen telt men bij 2 van de 4 kanten mee, en bij de 2 andere niet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Wat is een telkamer?

A

Glaasje waarop lijnen gegraveerd zijn die het in kleine vierkantjes verdeeld. Variërend van hele kleine vierkantjes naar relatief grote vierkantjes. hierop leg je dan een dekglaasje. Men kent het de oppervlakte van zo’n vierkantje alsook de diepte van het het glaasje t.o.v. het dekglaasje. dus het volume in een vakje ook.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Wat is cytometrie?

A

meten van fysische of chemische (bv. grootte van een cel, pH van een cel, …) eigenschappen van cellen of andere biologische deeltjes.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hoe werkt flow cytometrie? (teken ook)

A

We duwen het sample door een soort trechter in een vloeistofstroom waardoor cellen cel per cel zullen doorgaan. Dit kan men elektronisch detecteren en tellen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Wat is flow cytometric cell sorting?

A

Uitbreiding op flow cytometrie die cellen kan sorteren op basis van grootte/vorm (dus telt eerst en sorteert ze dan nog is voor eventuele verdere analyse)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Wat is FACS?

A

fluorescence activated cell sorting
Om levende en dode cellen te onderscheiden. Bepaalde producten op de markt die levende cellen of dode cellen kunnen markeren omwille van bepaalde stoffen die wel/niet aanwezig zijn en zo kan men ze onderscheiden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Wat zijn de uitplaatmethoden?

A

Men telt enkel de levende cellen.

Wanneer we aannemen dat een kolonie ontstaat uit 1 enkel micro-organisme (CFU – colony forming unit). in geschikt agar medium en onder geschikte omstandigheden. Dan kunnen we o.b.v. het aantal CFU’s een schatting maken van het aantal levende cellen in de originele suspensie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Waarom ziet men uitplaatmethoden als een minimum telling?

A

dit is een minimum telling, want niet alle micro-organismen zijn in staat te groeien op een plaat, en niet alle micro-organismen groeien even goed op een plaat.
Maar ongeveer 1% van alle soorten micro-organismen zijn kweekbaar in het labo
Verder kunnen cellen samenklitten waardoor inaccurate metingen kunnen ontstaan. Dit kan verholpen worden door bepaalde detergenten toe te voegen om ze uit elkaar te halen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hoe gaat de uitplaatmethode tewerk?

A

Indien nodig verdunnen (vb. verdunningsreeks)
Uitplaten (spreidplaat of gietplaat)
–> vaak 0.1 ml staal op/in medium voor spreidplaat
–> 1 ml voor gietplaat
incuberen (naargelang de condities)
Tellen (platen met 30-300 CFU’s)
-> minder kolonies = onbetrouwbaar
-> teveel kolonies = teveel/moeilijk om te tellen
Berekenen (aantal kolonies * verdunningsfactor) [cellen/ml] — let altijd op de eenheden!

Belangrijk is om per verdunning 2 replicaten te maken

Moet ook altijd nabij de bunzenbrander gebeuren omdat het steriel moet gebeuren.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Verschil gietplaat en spreidplaatmethode

A

Spreidplaatmethode: sample OP medium, wordt dan verspreid, geincubeerd en dan zullen kolonies zich OP het oppervlak vormen

gietplaatmethode: sample wordt in steriel schaaltje gebracht, het medium wordt dan toegevoegd en gemengd, geincubeerd en dan zullen kolonies zich IN het medium en OP het oppervlak vormen.
Het nadeel van deze methode is dat het moeilijker is om te tellen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Wanneer wordt de spreidplaatmethode gebruikt en wanneer de gietplaatmethode?

A

spreid: groei van aerobe micro-organismen, anaeroob kan maar dan moet het anaeroob geincubeerd worden
giet: groei van aerobe, anaerobe en micro-aerofiele (kleine hoeveelheid zuurstof nodig) micro-organismen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

wat zijn rijke en arme media?

A

arme media bevatten weinig nutrienten (als we water samples willen nabootsen)
rijke media bevatten wel veel nutrienten (als we bodemstalen willen gebruiken)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

wat zijn algemene media en selectieve media?

A

Algemene media zijn ontworpen voor zoveel mogelijk verschillende micro-organismen

selectieve media worden gebruikt om 1 bepaald micro-organisme te laten groeien. Hier kan men bepaalde stoffen aan toevoegen om het nog gunstiger te maken voor het specifieke organisme. Een voorbeeld hiervan is een antifungaal middel (cycloheximide).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Wat zijn de oorzaken van fouten?

A
  • fout bij pipeteren of niet goed mengen
  • samenklitten van cellen
  • sterven van cellen in verdunningsvloeistof
  • niet van hoog naar laag werken bij verdunnen (of niet veranderen van pipetpunt indien van laag naar hoog)
  • temperatuur van gesmolten medium te hoog voor de cellen
  • foute keuze van medium
  • contaminaties (niet steriel werken)
  • rivaliteit tussen 2 verschillende soorten micro-organismen

BELANGRIJK:
werk dus altijd van hoge verdunning naar lage verdunning en werk steriel, met de juiste producten

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hoe kunnen we de celmassa gaan meten?

A

direct: droog/nat gewicht
indirect: spectrofotometer
andere: volumemetingen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Leg het principe van directe meting van celmassa.

A

celmassa is evenredig met het gewicht van het celmateriaal (droog gewicht of nat gewicht)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hoe gaan we tewerk voor het droog gewicht?

A

we scheiden de cellen van het medium door centrifugatie of filtratie. We wassen de cellen om eventuele onzuiverheden weg te krijgen.
Dan drogen we de cellen in een oven (rond 105 graden)
En dan wegen we dit.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Hoe gaan we tewerk voor het nat/vers gewicht?

A

we scheiden de cellen van het medium door centrifugatie of filtratie. We wassen de cellen om eventuele onzuiverheden weg te krijgen. Dit kunnen we dan wegen. Het totale gewicht is hier het drooggewicht + intracellulair water + extracellulair water.
Nadeel: minder accuraat want er zal een deel al kunnen verdampen, wat leidt tot variaties.
Maar goeie methode als er geen oven beschikbaar is.

22
Q

Hoe werken de indirecte methoden voor celmassa bepaling

A

licht met bepaalde intensiteit gaat door een sample en wordt verstrooid door de micro-organismen. Het niet verstrooide licht wordt gedetecteerd.
Voor de spectrofotometer:
Absorbance = log (I_in / I_detected), dit kan men linken aan concentratie, wat men kan linken aan massa
Voor een nephelometer:
Hier meet men net het licht dat verstrooid wordt en linkt men dit aan de concentratie, wat dan aan de massa gelinkt kan worden.

Dit komt omdat we hebben een lineair verband voor kleine concentraties

23
Q

Hoe kan men aan de hand van het volume de massa schatten? Wat is PCV en waar hangt het vanaf?

A

in een gegradueerd centrifugebuisje kan men centrifugeren en het volume aan cellen op de bodem bekijken. Een goede schatting voor het droog volume is meestal volume/5
Dit volume noemt men Packed Cell Volume (PCV)
hangt af van duur en snelheid centrifugatie.

Nadeel: moet dus zeer gestandardiseerd gebeuren.

24
Q

Wat zijn de belangrijke componenten van cellen (algemeen) en welke gebruiken we niet voor metingen en waarom?

A 
Proteinen (ong. 60%)
RNA (minder gebruikt)
DNA
Lipiden (minder gebruikt)
Carbs (minder gebruikt)
(ATP=energie)

Minder gebruikt: men gebruikt deze zelden omdat ze sterk afhangen van de situatie/omgeving.

25
Q

Hoe kunnen we proteinen meten en hoe kunnen we dit gebruiken voor meting van cellen?

A

60-65% van het celgewicht (droog) is de proteinen.
Als we proteinen kunnen scheiden en wegen, kan dit gebruikt worden om het celgewicht te schatten.
Verschillende methoden:
- kleurreactiemethoden
- chemische methoden

26
Q

Hoe kunnen we DNA gebruiken voor meting van cellen?

A

DNA in biomassa is ongeveer constant (relatief)

Men kan kleurreactie gebruiken om het op te meten.

27
Q

Welke methoden zijn er voor DNA analyse?

A
  • UV absorbance meten
  • fluorescence meten
  • diphenylamine methode
28
Q

Hoe kunnen we ATP gebruiken voor meting van cellen?

A

ATP gehalte is ook relatief constant net als DNA. Wel enkel in levende cellen.

29
Q

Wat is de methode voor ATP analyse

A

Men voegt een bepaalde substraat en een bepaald enzym toe aan het staal (luciferine en luciferase resp.)
Luciferase zet met behulp van zuurstof met ATP op tot licht. Men noemt dit een bioluminescente reactie.
Men kan dit licht dan meten met een luminometer en correleren aan de hoeveelheid

30
Q

Wat is een bioluminescente reactie en geef een voorbeeld?

A

biologische reactie waar energie vrijkomt in de vorm van licht.
Dit gebeurt in het achterwerk van een vuurvlieg

31
Q

Hoe kunnen we biomassa meten op basis van nutrientconsumptie en/of productvorming?

A 
consumptie
• Carbon source consumptie
• Nitrogen source consumptie
• O2 consumptie
vorming
• CO2 vorming
• warmteproductie
32
Q

Hoe kunnen we biomassa meten op basis van nutrientconsumptie specifiek?

A

De belangrijkste elementen voor de celgroei zijn de koolstofbronnen en de stikstofbronnen (en O2 voor aerobe micro-organismen).

[We kunnen dit wiskundig weergeven (zie volgende lessen)]

Analoog voor de productvorming: warmte en CO2 zijn het belangrijkste

33
Q

Hoe werkt die koolstofbron consumptie methode?

A

Koolstof neemt ongeveer 47-53% van het droge gewicht in.

C_biomassa = C_consumed - C_co2 - C_fermentatieproducten

Let hier op dat we niet zomaar het geconsumeerde C kunnen wegen en stellen dat dit de hoeveelheid C is. En dat we dus 3 metingen moeten doen (cons, co2, fermentatieprod)
Aangezien een deel van de aanwezige C gebruikt wordt in de fermentatieproducten en in CO2

34
Q

Wat is de meest gebruikte meting o.b.v. consumptie of vorming?

A

Gevormde CO2 meten

35
Q

In welke soort culturen kunnen fermentatieprocessen plaatsvinden?

A
  • batch culture
  • fed batch culture
  • continuous culture
36
Q

Welke soort cultuur gebruikt men meestal als men geïnteresseerd is in secundaire metabolieten?

A

Batch of fed-batch culture

37
Q

Welke soort cultuur gebruikt men meestal als men geïnteresseerd is in primaire metabolieten en/of biomassa?

A

Continuous batch culture

38
Q

Wat is batch culture?

A

Een gesloten systeem waar men alles indoet, en dan laat men dit gewoon doen. Er is geen verdere toevoeging van nutriënten.
Het enige waar men nog controle over heeft is de zuurstoftoevoer indien nodig en de pH door toevoeging zuur/base

39
Q

Wat is de werkwijze bij een Batch culture?

A
  • fermentor wordt gevuld, gesteriliseerd, innoculatie
  • microbiele groei vind plaats volgens het typische profiel (lag, log, stat, die)
  • gewenste product wordt gewonnen (door bv filtratie)
  • schoonmaken fermentor, en terug naar stap 1 voor de volgende batch
40
Q

Wat is fed-batch culture?

A

Hier wordt er tijdens het fermentatieproces nutrienten toegevoegd. Dit blijft doorgaan tot de fermentor vol is. (dit toevoegen kan continue of in delen gebeuren, of gewoon eenmaal)

41
Q

Wat zijn de voor- en nadelen van (fed-)batch culture?

A

+ Geen hoge investering nodig
+ Bij contaminatie, makkelijk opnieuw te starten
+ Efficient voor productie van secundaire metabolieten
- Maar een klein deel is productief
- Niet elke batch zal gelijk zijn
- Kosten voor voorbereiden, onderhouden stock culturen.

42
Q

Wat is continuous culture?

A

Een open systeem waar men constant toevoer van medium heeft, en tegelijk evenveel cultuur die eruit wordt gehaald.

43
Q

Wat zijn de voor- en nadelen van continuous culture?

A

+ Productiever
+ Log (exp-) fase voor lange periode
+ productiever dan fed-batch/batch
+ geschikter voor productie biomassa of primaire metabolieten
- Hogere investering
- Steriel kunnen houden, contaminatie moet op tijd worden gedetecteerd

44
Q

Welke 2 beperkingen zorgen ervoor dat de groei niet oneindig kan doorgaan?

A

substraatlimitatie = opraken van essentiele nutrienten
en/of
toxine-limitatie = accumulatie van toxische stoffen

45
Q

Hoe kan men de aard van de groeibeperking achterhalen?

A

Het organisme laten opgroeien in een reeks substraten en op een grafiek uitzetten:
x-as = initiele substraatconcentratie
y-as = concentratie biomassa in stationaire fase
[Teken zo’n grafiek]

46
Q

Wat beschrijft de MONOD-vergelijking?

A

afname van de groeisnelheid en het stoppen van de groei te wijten aan substraatuitputting

47
Q

Hoe gebruiken we de MONOD-vergelijking?

A
  • Start batch fermentatie met S_R
  • meet s en mhu ifv tijd
  • plot mhu ifv s
48
Q

Wat gebeurt er met K_s bij hoge affiniteit tussen organisme en substraat en wat bij lage?

A

Hoge affiniteit = lage K_s (Log fase wordt langer – zone AB op grafiek – deceleration fase wordt korter – zone AC)
Lage affiniteit = K_s wordt hoger ((Log fase wordt korter – zone AB op grafiek – deceleration fase wordt langer – zone AC))

49
Q

Wat zijn primaire metabolieten

A

Producten die vrijkomen die (rechtstreeks) gerelateerd kunnen worden een groei
indien de specifieke productvormings rate omhoog gaat, zal de groeisnelheid ook omhoog gaan

50
Q

Wat zijn secundaire metabolieten

A

Producten die vrijkomen die NIET (rechtstreeks) gerelateerd kunnen worden een groei
specifieke productvormings rate kan constant blijven of complex varieren, maar er is geen relatie met de groei.

51
Q

Waar moeten we naar streven bij batch cultuur in de volgende gevallen?
interesseproduct = biomassa
interesseproduct = primaire metabolieten
interesseproduct = secundaire metabolieten

A
  • biomassa: maximale celpopulatie door optimale culturele condities te voorzien
  • primair: exponentiele fase zo lang mogelijk maken
  • secundair: stationaire fase zo lang mogelijk maken
52
Q

Wat zijn de voor- en nadelen van continuous culture?

A 
\+ Hogere productiviteit
\+ Makkelijk automatiseerbaar
    -> feedback systeem -- zelfbesturend
    -> steady state -- parameters constant
\+ Uniformiteit
  • vatbaarheid voor contaminatie
  • > binnenaf – grotere kans hoe langer het proces bezig is
  • > buitenaf – fermentor design aanpassen

Fermentation & Bioconversion (10 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions