Mikrobiologie (Fach) / Biotechnologie (Lektion)
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Milchsäuregärung, MOs und Lebensmittelproduktion etc. Abwasserbehandlung, Vektor, Alkoholische Gärung, Heterofermentative und Homofermentative Gärung
Diese Lektion wurde von sidneymarie972 erstellt.
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- Alkoholische Gärung (Wein- & Bierherstellung) Ausgangssubstrat gleichzeitig Elektronenquelle & - akzeptor Glucose ---> Glykolyse ---> 2 Pyruvat ---> 2 CO2↑ + 2 Acetylaldehyd --2NADH/NAD+--> 2 Ethanol
- Hefeteig Produktion Alkoholische Gärung mit Saccharomyces cerevisae
- Sauerteig Produktion Alkoholische Gärung & Milchsäuregärung
- Homofermentative Milchsäuregärung Glucose (Hexosen) --> 2 Lactat (z.B. Lactobacillus plantarum)
- Heterofermentative Milchsäuregärung Glucose (Hexosen) ---> Lactat + Acetat+ CO2 Pentosen ---> Lactat + Acetat Lactobacillus coryneformis
- Joghurt Produktion Milchsäuregärung Lactose ---> 4 Lactat
- Käse Produktion Milchsäuregärung Lactat ---> Propionsäure (Propionibakterien ---> Löcher im Käse)
- Schimmelkäse Produktion Lab (Enzyme) + Pilze (Aromastoffe, Haltbarkeit)
- Gärungen (Nutzbarkeit in Biotechnologie) - vielfältige Ausgangsstoffe nutzbar - Hoher Umsatz (da geringer Energieumsatz der MOs; Substratkettenphosphorylierung & unvollständige Oxidierung der Ausgangsstoffe) - Milde Reaktionsbedingungen (geringe ...
- Ethanol als Biokraftstoff - aus Cellulose & Maisstärke ---> Glucose ---> Alkoholische Gärung
- Bergbau - Bioleaching Microbial Leaching (Auswaschen) - Extraktion wertvoller Metalle (z.B. Cu) aus minderwertigem Erzen durch abiotische Reaktion mit dreiwertigem Eisen (Fe3+) Regeneration von Fe3+ durch Fe-Oxidierer wie ...
- Kupferextraktion (Bioleaching) Verdünnte Schwefelsäure & Fe3+ --> auf CuS Kuper zu Cu2+ oxidiert ---> löslich --> Ausfluss wird mit Fe0 gemischt --> Cu0 + Fe2+ --> Fe2+ + MOs --> Fe3+
- Biologische Sanierung (Ölpest mit MOs bekämpfen) - viele MOs können Kohlenwasserstoffe verstoffwechseln (zu CO2) - Abbau von Öl an Wasser-Öl-Grenzflächen - produzieren Biotenside, um Oberfläche zu vergrößern & Bioverfügbarkeit zu erhöhen - ...
- Abwasserreinigung (primär/sekundär) Primäre Abwasserreinigung: mechanisch, durch Filterung & Sedimentation Sekundäre Abwasserreinigung: Aerobe & Anaerobe mikrobielle Abbauprozesse Ziele: Verringerung von org. & anorg. Nährstoffen --> ...
- Anaerobe sekundäre Abwasserbehandlung Bioreaktor für anaeroben Klärschlamm: - Interaktion einer Vielzahl von MOs, die unterschiedliche Schritte im Abbauprozess übernehmen: Spaltung von Polymeren, primäre & sekundäre Gärung, Methanogenese ...
- Sekundäre Abwasserbehandlung (aerob) Belebtschlamm-Methode -Inokulation mit schleimbildenden Mikroorganismen, z.B. Zooglea ramigera -kontinuierliche Begasung sorgt für ausreichenden Sauerstoffgehalt --> aerober Abbau org. Substanzen (Alternative: ...
- MOs in Medizin - Antibiotikaproduktion - verdünnte Bodenprobe auf Platte mit selektiven Medium - Inkubieren --> Kolonien - Überschichten mit Indikatororganismus + Inkubieren - MOs bilden Antibiotika gegen Indikatororganismen --> Identifizierung ...
- Herstellung Impfstoffe - Grippe-Impfstoff (Influenza) ... Influenza: Antigen Shift (können untereinader Teile ihres Genoms austauschen) & Drift (Toxine verändern über Zeit ihre Struktur) Produktion Impfstoff: - Mischung von Grippeviren in Eier eingespritzt ...
- Gentechnik - Gezielte Veränderung von MOs - Einsatzmöglichkeiten ... - Vervielfältigung (rekombinanter DNA) --> Analyse der Gensequenzen --> weitere Klonierung/ Transformation anderer Organismen - Überexpression (gezielte Expression) best. Gene --> Gewinnung von Enzymen ...
- Klonierung/Transformation von Organismen Vorgang - Vorbereiten DNA - Schneiden der Ausgangs-DNA mit Restriktionsezymen (Sticky ends enstehen) - Zugabe eines Vektors mit passenden Schnittstellen - Ligase verbindet das klonierte Gen mit Vektor (mithilfe ...
- Aufbau Vektor Plasmid --> kleines zirkuläres DNA-Molekül amp --> Resistenzgen für Amplicin (Antibiotika) ori --> Replikationsursprung des Plasmids lacZ' & lacl: Gene für Abbau von Lactose MCS (im LacZ'-Gen) --> ...
- Übertragung eines Gens in Zielorganismen Einfügen von Gen in Zielorganismus - lacZ'-Gen wird unterbrochen --> Produkt des Gens (spaltet Lactose) kann nicht mehr hergestellt werden Blau-Weiß-Selektion: - Vektor mit eingebrachtem Gen wird in ...
- Produktion von Enzymen (Gentechnik) Expressions-Vektoren mit starken Promotoren, z.B. des lac- oder trp-Operons z.B. Lebensmittel, Textilien (Bleichen), Waschmittel (Lipasen- spalten Fette, Proteasen - spalten Proteine, Amylasen - spalten ...
- Produktion von Stoffwechselprodukten (Gentechnik) z.B. Riboflavin (B2) aus genetisch veränderten Bacillus subtilis - Polymilchsäure (aus Lactat von Milchsäurebakterien) - Insulin (Herstellung durch genetisch veränderte Bakterien)
- Herstellung transgener Pflanzen (Gentechnik) Bakterien, die DNa in Pflanzen übertragen können --> Agrobacterum tumefaciens --> Ti-Plasmid --> Mais hergestelltes Plasmid wird auf E.Coli übertragen --> in A. tumefaciens --> in Pflanzenzelle Nutzen: ...