Industielle Biotechnologie Flashcards
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Welche drei Verfahrenstypen zur Steuerung von Fermentationen werden unterschieden?
Diskontinuierliche, kontinuierliche und semi-kontinuierliche Verfahren.
Was ist charakteristisch für das diskontinuierliche Verfahren bei Fermentationen?
Es erfolgt in Zyklen mit Füllung des Kessels, biotechnologischer Umsetzung und anschließender Leerung und Trennung des Produkts.
Was versteht man unter industrieller Biotechnologie nach der Definition der OECD?
Die Anwendung von Wissenschaft und Technik auf lebende Organismen, Teile von ihnen, ihre Produkte oder Modelle von ihnen, um lebende oder nicht lebende Materie zu verändern.
Warum ist das kontinuierliche Verfahren besonders für Großproduktionen geeignet?
Wegen der ständigen Zuführung der Austauschstoffe und Entnahme des Gemischs, was eine gute Abstimmung und ein Fließgleichgewicht ermöglicht.
Wie funktioniert das semi-kontinuierliche Verfahren und für welche Dauer bleiben Mikroben typischerweise im Reaktor?
Es ist eine Kombination der anderen Verfahren, wobei Mikroben über mehrere Tage (90) im Reaktor verbleiben und täglich das Medium gewechselt wird.
Welche interdisziplinären Ansätze werden in der industriellen Biotechnologie verfolgt?
Erkenntnisse aus Biologie, Chemie, Physik, Informatik, Medizin und Verfahrenstechniken.
Welche ökonomischen Gesichtspunkte sind bei der Entwicklung von Fermentationsprozessen relevant?
Die Wahl des Verfahrens erfolgt meist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten.
Nenne die fünf Teilbereiche der Biotechnologie.
Rote, grüne, weiße, graue und blaue Biotechnologie.
Was ist notwendig, um Bioreaktoren effektiv zu betreiben?
Ein gutes Wissen über die Bedingungen für die Mikroorganismen und Steuermöglichkeiten.
Wie wird die Modellierung zur Optimierung von Fermentationsprozessen eingesetzt?
Durch systematische Prozess-Optimierung im Labormaßstab und schrittweise Mengenvergrößerung mit Anpassung der Kulturbedingungen und Verfahrenstyp.
Was ist der Zweck der Gentechnik innerhalb der Biotechnologie?
Die gezielte DNA-Änderung der verwendeten Organismen.
Welche Methoden werden zur Aufbereitung von intrazellulären Produkten verwendet?
Zell-Abtrennung durch Zentrifugation und Zellzerstörung durch Ultraschall (Labormaßstab) oder Druck-Verfahren (Produktionsmaßstab).
Welche Hauptgruppen biotechnologisch hergestellter Produkte gibt es?
Niedermolekulare Produkte, technische Enzyme, Pharmawirkstoffe und Produkte der Gentechnik.
Wie werden extrazelluläre Produkte aufbereitet?
Durch Membranfiltrations-Verfahren und Protein-Ausfällung durch Salz-Zugabe, gefolgt von Gel- oder Adsorptions-Chromatographie und Ionentauschern.
Wie werden Bakterien in der Biotechnologie hauptsächlich unterschieden?
Nach ihrer Anfärbbarkeit in Gram-negativ und Gram-positiv sowie nach ihrer Form in Kokken und Stäbchenbakterien.
Welche Phasen des Zellwachstums werden unterschieden und was ist charakteristisch für die stationäre Phase?
Anlauf-Phase, exponentielle Phase, Verzögerungs-Phase, stationäre Phase und Absterbe-Phase. In der stationären Phase ist die Produktivität am höchsten.
Welche Enzymklasse ist für die Verknüpfung der Okazaki-Fragmente während der DNA-Replikation verantwortlich?
Ligasen.
Warum sind Fermentationen vorteilhaft gegenüber chemischen Prozessen?
Sie ermöglichen gezieltere, schnellere und energiegünstigere Reaktionen mit weniger Abfall.
Welche Rolle spielen Enzyme in Waschmitteln?
Sie spalten Makromoleküle in wasserlösliche Mikromoleküle durch Hydrolyse.
Wie wird die Temperatur in der Versuchsreihe zum Nachweis von Proteasen in Waschmitteln kontrolliert?
Die Temperatur darf nicht über 60°C steigen, um eine Denaturierung der Enzyme zu vermeiden.
Wer hat das Mikroskop erfunden?
Antoni van Leeuwenhoek
Wer hat PCR erfunden?
Kary B. Mullis
Wer hat den Genbegriff erfunden?
Wilhelm L. Johanssen
