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Altklausurfragen (Subject) / Biotechnologie (Lesson)
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- CLEC cross-linked-enzyme-cyrstal Vernetzung von Enzymkristallen – Höhere Aktivität, v.a. bei sehr kleinen Kristallen – Höhere Stabilität (Temperatur, pH, organische Lösungsmittel, mechanische Kräfte) – Kommerzielle Anwendungen beschrieben
- Suboxidant Typen bei Essigsäurebakterien Acetat ist das Endprodukt im Unterschied zu Peroxidanten wo es weiter oxidiert wird
- anaplerotische Reaktion Anaplerotische Reaktionen sind dem Citratzyklus zuliefernde Stoffwechselwege. Durch sie werden Verluste von Intermediaten des Citratzyklus, entstanden durch Abzweigung dieser Intermediate für Biosynthesen, ausgeglichen. Im Gegensatz dazu stehen cataplerotische Reaktionen. Ein Beispiel für eine anaplerotische Reaktion ist die Synthese von Oxalacetat aus Pyruvat und Kohlenstoffdioxid, katalysiert durch die Pyruvat-Carboxylase: Pyruvat + CO2 + ATP + H2O → Oxalacetat + ADP + Pi + 2 H+
- Schlankheitsgrad Verhältnis Höhe zu Durchmesser bei Bioreaktor
- Laccasen bei Kork Korken aus Naturkork können beim Wein gelegentlich „Korkgeschmack“ erzeugen. Hierfür ist die Substanz 2,4,6-Trichloranisol (TCA) verantwortlich. Abbau durch Laccasen ?
- Phytasen Schweinezucht Abbau Phytinsäure im Futter setzten Phosphat frei => weniger Ausscheidungen Umwelt? => bessere Mineralstoffausnutzung
- Glucanasen Bierherstellung Spaltung Glucane zu kleineren Ketten beim Bierbrauen, um die in der Braugerste enthaltenen Glukane schnell und vollständig abzubauen. Diese verstopfen oft die Filter und führen zu langen Reinigungszeiten.
- Lysozym bei Käseherstellung antimikrobiell, spaltet Bakterienzellwände => Konservierung N-Acetylmuraminsäure- (NAM) und N-Acetylglucosaminresten
- HFC über Generationen Zunahme Fructoseanteil
- HFC Enzyme und Reaktionen 1. Verflüssigung Stärke: alpha-Amylase 2. Verzuckerung: Glucoamylase 3. Umwandlung Glucose in Fructose: Glucose-Isomerase
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- HFC Ionentauscher wann und wieso vor der Isomerisierung mit Glucose-Isomerase Glucose-Isomerase kann durch Benötigt bivalente Kationen als Aktivatoren/Stabilisatoren, z.B. Mg2+, Co2+ oder Mn2+ Inhibitor: Ca2
- Citronensäure Schema Subemers -Saccharosekonzentration nimmt ab -Biomassekonzentration nimmt zu -zeitverzögert nimmt Citronensäureproduktion zu
- Citronensäure 2 Phasen -Tropophase 20 h -Idiophase 20-170 h
- Citronensäure Downstream - Abtrennung des Mycels • Fällung durch Zugabe von Ca(OH)2 – Calciumcitrat • Lösen von Calciumcitrat mit Schwefelsäure – Calciumsulfat (Gips) fällt aus Entsorgungskosten! • Entfärbung durch Behandlung mit Aktivkohle und Ionenaustauschern • Kristallisation
- Einsatz Citronensäure -Lebensmittel und Getränke: Geschmacksabrundung, Säuerung Säfte und Süßes -Pharma: Tabletten, Komplexierung Eisen -Textil/Chemie: Wachmittelzusatz, Weichspüler, Antischaummittel
- Änderung des pH-Wertes während der Reifung -Milchsäurebakterien: Erniedrigung des pH-Wertes -danach wachsen auch andere MO, die Lactat nutzen und den Käse entsäuern
- Herkunft Lipasen bei Käsereifung -endogen aus Milch -aus Labzusatz Rennet -exogen hinzugefügt -mikrobielle Lipasen (Starter, Ansatz, keine-Starter)
- Einsatz Glutaminsäure (LM)? -Geschmacksverstärker -andere Industrien: Einsatz in Kosmetik- und Pharmaprodukten
- Besonderheit Stoffwechsel Corynebacterium glutamicum bei Overflow-Metabolism und Biotinmangel kommt es zur Produktion von Glutamat effiziente Abbau von Peptiden, aber AS können akkumulieren
- 2 Enzyme bei Glutamatstoffwechsel -aus 2-Oxoglutarat -ICDH: Isocitratdehydrogenase => isocitrat -GDH: Glutamat durch Biotin-Mangel wird die Aktivität von ICDH gesenkt, die von GDH gesteigert (ODH: Oxoglutarat-Dehydrogenase-Komplex)
- Für / Gegen Leak-Model Für: -Biotin ist wichtig für Acetyl-CoA-Carboxylase Enzym FS-Synthese -weniger Inhalte FS und Phospholipide -bei Zugabe Tween, Penicillium die ZW angreifen, steigt es ebenfalls Contra: Evidenz gegen passiv -kein Einfluss auf Permeabilität (andere AS nicht raus) und Fluidität festgestellt -möglicherweise gibt es Glutamat-Exporter
- Graue Biotechnologie Umweltbiotechnologie Aufbereitung von Trinkwasser, Abwasser, Abgasreinigung, Müllrecycling, Bodensanierung
- Glyphosat Herbizid - Hemmung des Aminosäurestoffwechsel Enolpyruvylshikimatphosphat-Synthetase => Pflanze verhungert -schneller Abbau Boden eig, abrer in Bier nachgewiesen
- Quorn Mycoprotein Einsatz als eiweißhaltiger Fleischersatz
- Edmann-Abbau Methode zur Ermittlung der Aminosäuresequenz eines Proteins N-terminale AS reagiert mit Phenylisothiocyanat => Chromatographie
- Jameson-Effekt Konkurrenz von Mikroorganismen um Ressorcen -v.a. bei Beteiligung MS-Bakterien -Verdrängung von Listeria monocytogenes Schmierkäse oft Stickstoff, aber auch Eisen
- Proteinabbau zu Aldehyden Spaltung durch extrazellulär gebundene Proteasen (die meisten LAbs haben welche) zu Peptiden Aufnahme in MO-Zelle mit OligoPeptid-Transporter -Aufspaltung über Peptidasen in Aminosäuren -Aminosäuren werden alpha-Ketosäuren über Aminotransferasen -über Decarboxylasen zu Aldehyden
- 2 Verfahren Lactosefreie Milch -Einsatz ß-Galactosidase => Abbau -...
- Aus welchem Rohstoff werden MS-Bakterien hergestellt? Milchsäurebakterien können auf glucosehaltigen Medien und Molke wachsen
- Maisstärke als Rohstoff für MS-Bakterien. Vorbehandlung und warum? -Maisstärke muss hydrolysiert werden -Keine Hydrolyse von Polysacchariden durch Lactobacillen
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- 4 Bereiche Einsatz Milchsäure -Biokunstoffherstellung -Lebensmittelsäuerung -Enklalken, Lederbehandlung -Pharmaanwendungen Komplexierung Metallionen, Behandlung Darmkrankheiten
- Warum ist bei der Herstellung von Roggenbrot Säuerung erforderlich? -technologische Gründe -bei Temperatur Verkleisterung ist auch das Temperaturoptimum der alpha-Amylase => Abbau würde stattfinden -Verhinderung durch Säuerung, da es alpha-Amylase hemmt
- positive Effekte Exopolysaccharide in Sauerteigbroten -Verhinderung des Altbackenwerdens Aroma und Krumenelastizität gehen verloren
- gerichtete Evolution Ablauf Strategie zur Suche neuer Enzyme Evolution im Zeitraffer, einige Vorgänge werden simuliert -Erzeugung Mutanten zb error prone -Selektionsdruck -Hoochdurchsatzscreening
- 5 Strategien Immobilisierung -physikalisch reversibel Adsorption, elektrostatisch -Einschluss zb Gel -Verkapslung -Enzymkristalle oder Aggregate -irreversibel Kopplung anTräger
- Vorteile Immobilisierung -keine Kontamination -Reaktorsysteme -Stabilität -weniger Inhibierung -weniger Kosten durch Wiederverwendung -Kontrolle
- Warum werden Prozesse mit extrazellulärem Produkt idR bevorzugt? -Schritt Zellaufschluss fällt weg -nur noch Zellabtrennung
- Welche Vorteile bei intrazellulären Anfall? -die Zellen können abgetrennt werden und dann aufgeschlossen werden => die Konzentration ist wesentlich höher -Schutzfunktion? s. Ordner
- Methoden Zellaufschluss -mechanisch wie Homogenisieren, Rührwerkskugelmühlen, Ultraschall -biologisch: Viren, Phagen, Lytische Enzyme, Antiboitika -physikochemisch: Gefrieren, org. LM, Gefrieren-Auftauen, osm. Druck
- Kenngrößen biotechnologischer Prozess und Bestimmung ?
- Crabtree-Effekt bei Überschreitung einer bestimmten Glucosekonzentration bildet Hefe auch unter aeroben Bedingungen Ethanol
- Blaue Biotechnologie Biotechnologie der Meereslebewesen hierbei werden Meeresorganismen genutzt zb zur Gewinnung pharmazeutisch aktiver, für Kosmetik, NEM
- (Organotrophie) Zur Suche springenOrganotrophie (griechisch τροφή = Ernährung) bezeichnet in der Biologie die Deckung des Bedarfs von Lebewesen an Reduktionsmitteln aus organischen Stoffen. Reduktionsmittel werden benötigt: im Zusammenhang mit dem Baustoffwechsel für Synthesen körpereigener Stoffe,im Zusammenhang mit dem Energiestoffwechsel chemotropher Lebewesen für energieliefernde Redoxreaktionen.
- Holoenzym Enzym einschließlich Cofaktor, das selbst kein Protein ist
- Metagenom Def Gesamtheit der genetischen Information zu einem bestimmten ZP innerhalb eines Mikrobioms
- Funktionen von Phytasen -Spaltung Phytaten => Freisetzung Phosphor => Reduktion Phosphatausscheidung => Umwelt => schwer verdaulich sonst
- Quellen Phytasen Phytase wird vor allem biotechnologisch durch Fermentation von Kristallzucker oder alternativen Substraten, vor allem Stärke, gewonnen. Als Organismen werden gentechnisch modifizierte Pilzkulturen wie Aspergillus und Trichoderma-Arten sowie die Spalthefe (Schizosaccharomyces pombe) genutzt.
- Verfahren Zellernte -Zentrifugation -Filtration
- Downstream Zellernte bevorzugt bei geringem Dichteunterschied Filtration, Zentrifugation bringt nicht viel
- AS-Profil bestimmen 1. einzelne AS: Hydrolyse, dann Ionenaustauschchroma mit Nachsäulenderivatisierung oder Vorsäulenderivatisierung 2. Abfolge: Edmann-Abbau einzelne AS reagieren mit Phenylisothiocyanat, HPLC nacheinander seq