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Question 1

Welche Verfahren gibt es in der industriellen Biotechnologie bei offenen Systemen mit Mischkulturen, ohne Starterkulturen? Wie kann die Prozessführung sein?

Answer 1

• Abwasserreinigung, Kompostierung, Biogasanlagen, Biofilter, Bodensanierung
• kontinuierlich, satzweise (batch), diskontinuierlich

Question 2

Was weisen die Systeme auf, bei denen chemische Verbindungen für chemische und Lebensmittel-Industrie, Medizin etc. biotechnologisch hergestellt werden?

Answer 2

geschlossene Systeme, Starter- und Reinkulturen

Question 3

Wie ist der Weg von der Kolonie zum Großfermenter?

Answer 3

Kolonie auf Agarplatte -> Stammkultur auf Schrägagar -> Schüttelkultur (300 mL) -> Rührkultur (3L) -> Vorfermenter (30L) -> Produktionsfermenter (150000 L)

Question 4

Was sind wichtige Elemente eines Rührkessel-Bioreaktors?

Answer 4

pH-Kontrolle, Motor mit Rührwerk, Kühlmantel mit Kühlwasser, Durchlüftung, Kulturlösung

Question 5

Was tragen Mikroorganismen zur Energiesicherung bei?

Answer 5

• sie tragen zur Energieeinsparung bei (energetisch günstigere Produktionsverfahren)
• sie erzeugen Energieträger wie Ethanol, H2, CH4, Lipide, Mikrodiesel

Question 6

Wie ist die Zusammensetzung von Biogas?

Answer 6

55-75% Methan, 23-43 % CO2, 2% H2, N2, H2S, O2

Question 7

Welcher MO produziert Zitronensäure?

Answer 7

Aspergillus Niger (produziert seeehr viel Zitronensäure!! Mehr als Zitronen)

Question 8

Wofür verwendet man Citronensäure?

Answer 8

Zusatz zu Lebensmitteln und Getränken (Säuerungsmittel), Komplexierungsmittel für Eisenionen, Reinigungsmittel für Metalle

Question 9

Welche Verfahren gibt es zur biotechnologischen Produktion von Citronensäure?

Answer 9

Koji-Verfahren (Fermentation von Feststoffen), Deckenverfahren (Aluminiumtröge), Submersverfahren (gerührte Tankreaktoren)

Question 10

Welche Funktion hat der Citratzyklus?

Answer 10

Abbau von Acetyl CoA und Bereitstellung von Vorstufen für Biosynthesewege

Question 11

Welche Zwischenprodukte des Citratzyklus sind Vorstufen für Aminosäuren?

Answer 11

2-Ketoglutarat und Oxalessigsäure

Question 12

Welches Zwischenprodukt des Citratzyklus ist Vorstufe für Tetrapyrole?

Answer 12

Succinyl-CoA

Question 13

Wozu produziert man Aminosäuren?

Answer 13

Geschmacksverstärker (Glutaminsäure), essentielle AS (Lysin, Threonin, Tryptophan, Methionin), Aspartam-Synthese (Phenylalanin, Asparaginsäure)

• > Ernährungsproblem!
• > Verbesserung des Nährwertes von Futtermitteln wie Weizen oder Mais (Supplementierung des limitierenden Nährstoffes)

Question 14

Mit welchem MO kann man Lysin und Glutamat herstellen?

Answer 14

Corynebacterium glutanicum

Question 15

Was sind Beispiele für Süßstoffe?

Answer 15

L-Pheylalanin, L-Asparaginsäure und alpha-Aspartam

Question 16

Was sind unvollständige Oxidationen?

Answer 16

Fermentationen, die unter Zuführung von Sauerstoff betrieben werden, bei denen die Kohlenstoffquelle aber nicht vollständig zu CO2 oxidiert wird

Question 17

Was ist ein Beispiel für eine unvollständige Oxidation?

Answer 17

Herstellung von Weinessig mit Essigsäurbakterien (z.B. Gluconoacetobacter oxydans) aus Wein

Question 18

Welche Verfahren gibt es zur biotechnologischen Produktion von Essig?

Answer 18

Oberflächenverfahren, Fesselverfahren (Fässer mit Buchenholzspänen), Submersverfahren

Question 19

Welcher Organismus produziert Dihydroxyaceton?

Answer 19

Gluconobacter oxydans

Question 20

Wofür verwendet man Gluconsäure?

Answer 20

Säuerungsmittel, Infusionspräparate bei Ca und Fe Mangel, Reinigungsmittel bei der Flaschenreinigung, Textilbehandlung

Question 21

Wie wird Gluconsäure hergestellt?

Answer 21

unvollständige Oxidation von Glucose von Aspergillus/Penicillium

Question 22

Wodurch ist Riboflavin (Vitamin B2) charakterisiert?

Answer 22

D-Ribose mit Alloxazin-Ring

Question 23

Wie wird Vitamin B2 produziert? (MO und Verfahren)

Answer 23

Fermentation: Hochleistungsmutante von Ashbya gossypii im Fed-batch-Verfahren, nadelförmige rötliche Kristalle fallen in Zelle aus

Question 24

Was sind Polyhydroxyalkanoate?

Answer 24

Bakterielle Speicherstoffe für Kohlenstoff und Energie

Question 25

Was macht PHA Synthasen aus?

Answer 25

sie weisen eine geringe Substratspezifität aus

Question 26

Was sind die Eigenschaften von PHA in der Anwendung?

Answer 26

thermoplastisch/elastisch, aus nachwachsenden Rohstoffen, wasserunlöslich, nicht toxisch, biokompatibel, piezoelektrisch, biologisch abbaubar

Question 27

Wofür verwendet man Milchsäure?

Answer 27

- konservierend, Geschmack in Lebensmitteln - Leder- und Textilindustrie - Polylactid-Synthese (Bioplastik)

Question 28

Wie wird Dextran biosynthetisiert?

Answer 28

durch ein Exoenzym (Hexoyaltransferase = Saccharase), Leuconostoc mesenteroides

Question 29

Wofür kann man Dextran verwenden?

Answer 29

Blutplasmaersatzmittel, Matrix für Säulenchromatographie

Question 30

Welcher Mikroorganismus produziert Mikrobielle Cellulose?

Answer 30

Gluconobacter xylinus

Question 31

Wofür verwendet man mikrobielle Cellulose?

Answer 31

vorübergehender Hautersatz, Spezialpapiere, Membranen

Question 32

Wofür verwendet man Polylysin?

Answer 32

Wachstumshemmung von Bakterien, Inaktivierung von Bakteriophagen (Food-Additiv, Japan)

Question 33

Was ist metabolic engineering?

Answer 33

in-vivo-Synthetische Biologie - Schaffung und Optimierung von Stämmen für die Herstellung biotechnologischer Produkte - Gezielte Eingriffe in den Stoffwechsel um Stoffwechsel-, Regulations- und Signalnetzwerk zu verändern

Question 34

Was sind Xenobiotika?

Answer 34

chemische Verbindungen, die dem biologischen Stoffkreislauf eines Organismus oder natürlichen Ökosystemen fremd sind

Question 35

Was lässt sich durch metabolic engineering erhöhen/erweitern?

Answer 35

Spektrum verwertbarer Kohlenstoffquellen, Synthesewege, Produkte, Gesamtstoffwechsel, Ausbeute, Produktivität

Question 36

Was lässt sich durch metabolic engineering reduzieren/abbauen?

Answer 36

Xenobiotika, Nebenprodukte

Question 37

Was sind Antibiotika?

Answer 37

-niedermolekulare Substanzen, die in geringen Konzentrationen das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen oder sie abtöten

Question 38

Woher können Antibiotika stammen?

Answer 38

Mikroorganismen, chemische Herstellung, biosynthetische Derivate, aus Pflanzen oder Tieren

Question 39

Wo können Antibiotika angreifen?

Answer 39

DNA (Anthracycline), Zellwand (beta-Lactam-Antibiotika), Ribosom (Tetracyclin, Chloramphenicol)

Question 40

Wo werden Antibiotika eingesetzt?

Answer 40

- Therapie von Infektionskrankheiten bei Menschen, Tieren, Pflanzen - Tiermast - Molekularbiologie

Question 41

Warum screent man nach neuen Antibiotika?

Answer 41

Entwicklung von resistenten Krankheitserregern, Existenz natürlich resistenter Bakterien, es entstehen neue Infektionskrankheiten, Toxizität gegenwärtig verfügbarer AB

Question 42

in welchen Organismen kommen häufig Antibiotika vor?

Answer 42

Actinomyceten, Pilze, andere Bakterien, Pflanzen

Question 43

Wie wird Bier hergestellt?

Answer 43

Verzuckerung von Gerstenstärke durch Keimung und Vergärung des Zuckers in Gegenwart von Hopfen mit Hefe

Question 44

Wie wird Wein hergestellt?

Answer 44

Vergärung des Zuckers mit Hefe

Question 45

Was darf ins Bier nach dem Deutschen Reinheitsgebot?

Answer 45

Gemälzte Gerste, Hopfen, Wasser, Hefe

Question 46

Welches Enzym nutzen Essigsäurebakterien, um Alkohole zu oxidieren? Was entsteht dann?

Answer 46

Dehydrogenasen: primäre Alkohole -> Säuren, sekundäre Alkohole -> Ketone

Question 47

Anwendungen von PHAs in der Medizin

Answer 47

Osteosynthese, Tissue Engineering, Wundverschluss