Gentechnik und Entdeckungen im 20. Jahrhundert
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Questions and Answers

In welchem Jahr wurde das erste gentechnologische Experiment beschrieben?

  • 1953
  • 1973 (correct)
  • 1981
  • 1966
  • Welches vitamin wurde 1949 hergestellt?

  • Vitamin D
  • Vitamin A
  • Vitamin C
  • Vitamin B12 (correct)
  • In welchem Jahr wurde die Struktur der DNA beschrieben?

  • 1968
  • 1962 (correct)
  • 1990
  • 1980
  • Was war der wichtige Zwischenschritt in der Vitamin C Synthese, der 1934 entdeckt wurde?

    <p>Oxydation von D-Sorbit zu L-Sorbose (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Entdeckung fand 1966 statt?

    <p>Aufklärung des genetischen Codes (B)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Nobelpreis wurde 1978 vergeben?

    <p>Restriktionsenzyme (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches Jahr markiert den Beginn der Arbeiten zur Gentechnik?

    <p>1972 (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Technologie wurde 1983 entwickelt?

    <p>PCR &amp; Site directed mutagenesis (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Enzyme werden hauptsächlich zur Herstellung von Käse eingesetzt?

    <p>Proteasen (B)</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Enzyme wird nicht aus dem Magen säugender Kälber gewonnen?

    <p>Mucor mihei (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptfunktion von Chymosin in der Käseherstellung?

    <p>Gerinnung des Caseins (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Anwendungen erfordert α-Amylasen?

    <p>Bäckerwaren (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche von diesen ist ein potenzieller Nachteil bei der Verwendung von Pflanzenlab?

    <p>Bitterkeit (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Kälbermägen wären notwendig, um 14 Millionen Tonnen Käse zu produzieren?

    <p>70 Millionen (A)</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym wird zur Spaltung von Fettsäuren verwendet?

    <p>Lipasen (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptunterschied zwischen gentechnisch hergestelltem Lab und traditionellem Lab?

    <p>Gentechnisch hergestelltes Lab wird durch Mikroorganismen produziert. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptvorteil von gentechnisch hergestelltem Insulin im Vergleich zu tierischem Insulin?

    <p>Es ist in Zusammensetzung und Wirkung identisch mit menschlichem Insulin. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Krankheiten stehen im Vordergrund der medizinischen Biotechnologie?

    <p>Krebs, AIDS und Störungen des zentralen Nervensystems (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Produkte ist ein Beispiel für gentechnisch hergestellte Medikamente?

    <p>Insulin (B)</p> Signup and view all the answers

    Was war die Quelle des Insulins vor der Entwicklung gentechnisch hergestellter Präparate?

    <p>Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Anwendung gehört nicht zu den typischen Bereichen der roten Biotechnologie?

    <p>Gentechnik von Nutzpflanzen (B)</p> Signup and view all the answers

    Was kann eine mögliche Folge sein, wenn tierisches Insulin verwendet wird?

    <p>Unverträglichkeiten und allergische Reaktionen (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches Ziel verfolgt die medizinische Biotechnologie hauptsächlich?

    <p>Behandlung von Viruserkrankungen (C)</p> Signup and view all the answers

    Warum ist die gentechnisch hergestellte Insulinproduktion wichtig für Diabetiker?

    <p>Sie gewährleistet eine einheitliche Dosierung und Zusammensetzung. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für einen Ort der biologischen Sanierung?

    <p>Komposthaufen (C)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Schadstoff ist ein Bestandteil von Rohöl?

    <p>Toluol (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Substanz ist typischerweise in Insektenvernichtungsmitteln enthalten?

    <p>Pestizide (B)</p> Signup and view all the answers

    Wie kann Dünger den biologischen Abbau in der Umwelt unterstützen?

    <p>Durch Bereitstellung von Stickstoff und Phosphor (C)</p> Signup and view all the answers

    Welcher der folgenden Schadstoffe wird hauptsächlich durch Müllverbrennung freigesetzt?

    <p>Dioxine (C)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Rohstoff ist nicht direkt mit der Herstellung von Kunststoffen verbunden?

    <p>Phenole (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt den aeroben biologischen Abbau?

    <p>Einen biologischen Abbau mit Hilfe von Sauerstoff (A)</p> Signup and view all the answers

    Welches Element ist typischerweise nicht in Batterien enthalten?

    <p>Phosphor (D)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Vorteil zählt nicht zu den Vorteilen von Medikamenten durch Gentechnik?

    <p>Höhere Kosten (B)</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Medikamente wird nicht zur Behandlung von Krebs eingesetzt?

    <p>Erythropoietin (EPO) (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist das primäre Ziel der grünen Biotechnologie?

    <p>Erhöhung der Erträge und Resistenz von Pflanzen (A)</p> Signup and view all the answers

    Welches Prinzip wird bei der 'Anti-Matsch-Tomate' angewendet?

    <p>Integration eines Anti-PG-Gens (C)</p> Signup and view all the answers

    Welche Biotechnologie befasst sich mit Abfallwirtschaft und Umweltreinigung?

    <p>Graue Biotechnologie (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für ein umweltfreundliches Verfahren in der braunen Biotechnologie?

    <p>Sanierung von kontaminierten Böden (A)</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym wird bei der Reifung normaler Tomaten abgebaut?

    <p>Polygalacturonase (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Medikamente ist zur Behandlung von Hämophilie A vorgesehen?

    <p>Blutgerinnungsfaktor VIII (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Biotechnologie ist besonders mit den Folgen von Ölkatastrophen verbunden?

    <p>Braune Biotechnologie (B)</p> Signup and view all the answers

    Welcher der folgenden Aspekte ist nicht ein Vorteil von gentechnisch hergestellten Medikamenten?

    <p>Erhöhung der Produktionskosten (A)</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit Exkrementen und Papierresten im Klärprozess?

    <p>Sie werden in kleinere Teilchen zermahlen und bilden Klärschlamm. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Bedingungen herrschen in den Faultürmen während der Abwasseraufbereitung?

    <p>Anaerobe Bedingungen (D)</p> Signup and view all the answers

    Was entsteht während des anaeroben Abbaus im Faulturm?

    <p>Methan und CO2 (C)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Schritt erfolgt nach der Behandlung des geklärten Wassers?

    <p>Es wird mit Chlor desinfiziert. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was umfasst die blaue Biotechnologie?

    <p>Die technische Nutzung von Prozessen der marinen Biologie. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Ziel verfolgt die blaue Biotechnologie?

    <p>Wiederherstellung und Schutz mariner Ökosysteme. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Mikroorganismen werden hauptsächlich in der gelben Biotechnologie eingesetzt?

    <p>Hefen und Laktobazillen zur Lebensmittelproduktion. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Lebensmittel wird typischerweise durch Laktobazillen hergestellt?

    <p>Sauerkraut (A)</p> Signup and view all the answers

    In welchen Produkten finden sich Anwendungen der gelben Biotechnologie?

    <p>Bier und Joghurt. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit dem Klärschlamm nach der Behandlung?

    <p>Er wird getrocknet und als Dünger eingesetzt oder deponiert. (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Entdeckung des Penicillins

    Die Entdeckung des Penicillins im Jahr 1928/29 markierte einen Meilenstein in der medizinischen Geschichte. Dieses Antibiotikum wurde zum ersten Mal aus dem Schimmelpilz Penicillium notatum gewonnen und revolutionierte die Behandlung bakterieller Infektionen.

    Entdeckung des ATP

    1929 entdeckte Karl Lohmann die Adenosintriphosphat (ATP) als universellen Energieträger in lebenden Zellen. Diese Entdeckung revolutionierte unser Verständnis von Stoffwechselprozessen.

    Oxidation von D-Sorbit zu L-Sorbose

    Die Oxidation von D-Sorbit zu L-Sorbose mithilfe von Acetobakter-Bakterien im Jahr 1934 war ein entscheidender Schritt in der Synthese von Vitamin C. Dies ermöglichte die industrielle Produktion dieses wichtigen Vitamins.

    Zitronensäure-Zyklus (Krebs-Zyklus)

    Im Jahr 1937 prägte der deutsche Biochemiker Hans Adolf Krebs den Begriff des Zitronensäure-Zyklus, auch bekannt als Krebs-Zyklus. Dieser Zyklus ist ein zentraler Bestandteil der Zellatmung und liefert Energie für den Körper.

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    Herstellung von Vitamin B12

    Die Herstellung von Vitamin B12 im Jahr 1949 war eine wichtige Entwicklung in der Ernährungswissenschaft. Vitamin B12 ist essentiell für die Bildung roter Blutkörperchen und das Nervensystem.

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    Struktur der DNA

    Die Beschreibung der Doppelhelix-Struktur der DNA durch Watson und Crick 1953 war ein bahnbrechender Moment in der Geschichte der Biologie. Diese Entdeckung legte den Grundstein für die moderne Molekularbiologie.

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    Genetischer Code

    Die Entdeckung des genetischen Codes im Jahr 1966 ermöglichte es, die Abfolge von Basen in der DNA mit den entsprechenden Aminosäuren in Proteinen zu verknüpfen. Dadurch wurde die Grundlage für die Gentechnik gelegt.

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    Was sind Enzyme?

    Enzyme sind biologische Katalysatoren, die chemische Reaktionen im Körper beschleunigen. Sie wirken oft sehr spezifisch und sind an einer Vielzahl von Prozessen beteiligt.

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    Was bedeutet „-asen“ in Verbindung mit Enzymen?

    Enzym ist eine Namensendung, die verwendet wird, um Enzyme zu bezeichnen.

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    Welche Funktion hat α-Amylase?

    α-Amylasen spalten Polysaccharide, wie Stärke, in kleinere Zuckermoleküle. Diese Enzyme werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z.B. in der Lebensmittelindustrie.

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    Welche Funktion hat Cellulase?

    Cellulasen zerlegen Cellulose, ein Hauptbestandteil von Pflanzenzellwänden, in β-Glucose. Diese Enzyme werden in der Textilindustrie und als Waschmittelzusatz verwendet.

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    Welche Funktion hat Lipase?

    Lipasen spalten Fette in freie Fettsäuren. Sie haben verschiedene Anwendungen, unter anderem in der Lebensmittel- und Waschmittelindustrie.

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    Welche Funktion hat Protease?

    Proteasen spalten Proteine in kleinere Peptide. Sie werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z.B. bei der Käseherstellung, in Waschmitteln und in der Fleischverarbeitung.

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    Was ist Chymosin und warum wird es für Käse verwendet?

    Chymosin ist ein Enzym, das zur Herstellung von Käse eingesetzt wird. Es wird traditionell aus Kälbermägen gewonnen. Chymosin sorgt für die Gerinnung des Caseins in der Milch.

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    Welche Alternativen gibt es zur Gewinnung von Chymosin?

    Da die Gewinnung von Chymosin aus Kälbermägen nicht praktikabel ist, werden heute verschiedene Alternativen verwendet, wie Enzyme aus Schimmelpilzen, aus Pflanzen oder gentechnisch hergestellt.

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    Rote Biotechnologie

    Die rote Biotechnologie bezieht sich auf den Einsatz biotechnologischer Verfahren im medizinischen Bereich, um neue Medikamente und Heilmöglichkeiten zu entwickeln.

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    Fokusgebiete der roten Biotechnologie

    Die rote Biotechnologie konzentriert sich derzeit besonders auf die Behandlung von Krebs, AIDS und neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Multipler Sklerose.

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    Gentechnisch hergestelltes Insulin

    Gentechnisch hergestelltes Insulin ist ein wichtiges Medikament für Diabetiker, da es der chemischen Zusammensetzung und Wirkung des menschlichen Insulins entspricht.

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    Verbreitung von gentechnisch hergestelltem Insulin

    Mehr als 80 % aller insulinpflichtigen Diabetiker sind auf gentechnisch hergestellte Insulinpräparate angewiesen.

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    Historisches Insulin

    Vor 1980 wurde Insulin aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern oder Schweinen gewonnen, da diese in ihrer chemischen Zusammensetzung dem menschlichen Insulin ähneln.

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    Probleme mit tierischem Insulin

    Insulin von Rindern und Schweinen zeigte Unverträglichkeit und allergische Reaktionen beim Menschen, da die chemische Zusammensetzung nicht identisch war.

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    Vorteile von gentechnisch hergestelltem Insulin

    Gentechnik ermöglichte die Herstellung von Insulin, das in Zusammensetzung und Wirkung dem menschlichen Insulin identisch ist, wodurch Unverträglichkeiten und Allergien minimiert werden konnten.

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    Insulin - das erste gentechnische Medikament

    Gentechnisch hergestelltes Insulin ist das erste Medikament für den Menschen, das mithilfe von gentechnologischen Verfahren erzeugt wurde.

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    Vorteile von gentechnisch hergestellten Medikamenten

    Medikamente, die durch Gentechnik hergestellt werden, bieten gegenüber herkömmlichen Medikamenten mehrere Vorteile.

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    Was sind Interferone?

    Interferone sind Proteine, die das Immunsystem stimulieren und zur Behandlung von Krebs und Virusinfektionen eingesetzt werden.

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    Wofür wird Interleukin 2 verwendet?

    Interleukin 2 ist ein Zytokin, das das Wachstum und die Aktivität von Immunzellen steuert. Es wird bei der Behandlung von Krebs und Autoimmunerkrankungen eingesetzt.

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    Was sind Colony Stimulating Factors (CSFs)?

    Colony Stimulating Factors (CSFs) fördern die Produktion von Blutzellen im Knochenmark. Sie werden zur Behandlung von Knochenmarkstransplantationen eingesetzt.

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    Wie wirkt Erythropoietin (EPO)?

    Erythropoietin (EPO) reguliert die Produktion roter Blutkörperchen im Knochenmark. Es findet Anwendung bei der Behandlung von Anämie.

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    Was ist die Funktion von Somatotropin (HGH)?

    Somatotropin (HGH) ist das menschliche Wachstumshormon. Es wird zur Behandlung von Kleinwuchs eingesetzt.

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    Was ist grüne Biotechnologie?

    Die grüne Biotechnologie konzentriert sich auf die Anwendung gentechnischer Verfahren in der Pflanzenzucht. Ziel ist es, Pflanzen mit verbesserten Eigenschaften zu entwickeln.

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    Was ist die Anti-Matsch-Tomate?

    Die Anti-Matsch-Tomate ist eine gentechnisch veränderte Tomate, die länger haltbar ist, da sie weniger Polygalacturonase (PG)-Enzym produziert.

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    Worum geht es in der grauen Biotechnologie?

    Die graue Biotechnologie befasst sich mit dem Einsatz von Gentechnik in der Abfallwirtschaft, um Abfälle effizienter zu recyceln und zu entsorgen.

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    Was ist braune Biotechnologie?

    Die braune Biotechnologie nutzt Gentechnik zum Schutz und zur Sanierung der Umwelt. Sie beinhaltet die Entwicklung umweltfreundlicher Produktionsverfahren und Produkte.

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    Welche Orte nutzen die braune Biotechnologie?

    Komposthaufen und Sickergruben sind Orte, an denen Mikroorganismen Abfälle zersetzen. Dabei wandeln sie organische Stoffe in Humus um.

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    Wie funktioniert die Reinigung von Abwasser?

    Moderne Kläranlagen nutzen Mikroorganismen, um Abwasser zu reinigen. Die Mikroorganismen zersetzen organische Stoffe und entfernen Schadstoffe, bevor das gereinigte Wasser in Flüsse zurückgeleitet wird.

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    Was ist Benzol?

    Benzol ist ein Schadstoff, der häufig in Erdöl, Kunststoffen und Klebstoffen vorkommt.

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    Was sind Dioxine?

    Dioxine sind giftige Schadstoffe, die bei der Papierbleiche, Müllverbrennung und chemischen Produktionsverfahren entstehen.

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    Was ist Naphtalin?

    Naphtalin ist ein Schadstoff, der in Rohöl, Petroleum und Mottenkugeln vorkommt.

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    Was sind Nitrile?

    Nitrile sind Kunststoffe und synthetische Öle, die in der Umwelt Schadstoffe freisetzen können.

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    Wo wird Perchlorethen verwendet?

    Perchlorethen ist ein Schadstoff, der bei der Trockenreinigung verwendet wird.

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    Abwasseraufbereitung

    Abwasser wird in Kläranlagen gepumpt und gereinigt, um es wieder in die Umwelt zurückzuleiten.

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    Absetzbecken

    In einem Absetzbecken werden feste Bestandteile des Abwassers wie Exkremente und Papierreste durch Sedimentation entfernt.

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    Vorgeklärtes Wasser

    Der Überstand aus dem Absetzbecken, der noch organische Stoffe enthält, wird in Belüfterbecken geleitet.

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    Aerobe MO

    Aerobe Mikroorganismen (MO) nutzen Sauerstoff, um organische Stoffe im Belüfterbecken abzubauen.

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    Anaerobe MO

    Anaerobe Mikroorganismen (MO) bauen organische Stoffe ohne Sauerstoff ab.

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    Faultürme

    Klärschlamm aus dem Absetzbecken wird in Faultürme geleitet, wo anaerobe Bedingungen herrschen.

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    Biogas

    Biogas, ein Gemisch aus Methan und CO2, entsteht in Faultürmen.

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    Blaue Biotechnologie

    Die blaue Biotechnologie bezieht sich auf die Nutzung von marinen Organismen und Prozessen für biotechnologische Anwendungen.

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    Gelbe Biotechnologie

    Die gelbe Biotechnologie befasst sich mit der Nutzung von Mikroorganismen in der Lebensmittelproduktion.

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    Hefen in der Lebensmittelproduktion

    Hefen werden zur Herstellung von Bier, Wein und Brot verwendet.

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    Study Notes

    Biotechnologie - Geschichte

    • Phase 1: Unbewußte Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken mit Hilfe von Mikroorganismen
      • 6000 v. Chr.: Bierähnliche Getränke
      • 4000 v. Chr.: Essig aus Ethanol in Babylonien
      • 3000 v. Chr.: Sauerteigbrot in Ägypten
      • 300 v. Chr.: Essig aus vergorenen Säften
      • 1100: Brennen von Wein
      • 1600: Alkohol aus Getreide
      • Um 1670: Beobachtungen von filamentösen Pilzen, Bakterien und Hefen (Hooke, van Leeuwenhoek)

    Biotechnologie - Phase 2

    • Phase 2 (Pasteur): Mikrobiologen und Chemiker ermöglichen Ende des 19. Jahrhunderts die „bewusste“ Entwicklung von Produkten aus Mikroorganismen (MO's)
      • 1810: Gleichung für die alkoholische Gärung (Gay-Lussac)
      • 1866: Aufklärung der alkoholischen Gärung (Pasteur)
      • 1890: Haltbarmachen durch "Pasteurisieren"
      • 1890: Herstellung von Sauerrahmbutter unter Einsatz von Milchsäurebakterien
      • 1912: Zitronensäureherstellung durch Aspergillus niger
      • 1957: Produktion von Glutaminsäure

    Biotechnologie - Phase 3

    • Phase 3: Alexander Fleming entdeckt das Antibiotikum Penicillin, Sterile Prozessführung, es folgen andere Antibiotika, Vitamine, Gibberelline (Pflanzenwuchswuchsstoffe) etc.
      • 1928/29: Entdeckung des Penicillins
      • 1929: Entdeckung des ATP
      • 1934: Oxydation von D-Sorbit zu L-Sorbose mittels Acetobacter (wichtiger Zwischenschritt in der Vitamin C Synthese)
      • 1937: Definition des Zitronensäure-Zyklus (Krebs)
      • 1949: Herstellung des Vitamins B12

    Biotechnologie - Phase 4

    • Phase 4: 1953 beschreiben Watson und Crick die Struktur der DNS; 1973 das erste gentechnologische Experiment
      • 1966: Aufklärung des genetischen Codes
      • 1972: Beginn der Arbeiten zur Gentechnik
      • 1980: Rechnergestützte Fermentationen
      • 1981: Insulinherstellung mit gentechnisch bearbeiteten Bakterien
      • 1990: Online Steuerungen für Fermentationen
      • 1992: Einsatz von gentechnisch-veränderten Mikroorganismen zur Enzymgewinnung
      • 1997: Novel-Food-Verordnung
      • 2002: Zulassung eines „gentechnisch-behandelten“ Milchsäurebakteriums als Starterkultur durch das Robert-Koch-Institut

    Biotechnologie - Nobelpreise

    • 1962: Doppelhelicale Struktur der DNA (Watson, Crick, Wilson)
    • 1968: Genetischer Code in Proteinsynthese (Holley, Khorana, Nirenberg)
    • 1978: Restriktionsenzyme (Arber, Nathans, Smith)
    • 1980: DNA-Sequenzierung (Gilbert, Sanger)
    • 1983: PCR & Site directed mutagenesis (Mullis, Smith)
    • 2008: Green flourescent protein (GFP) (Shimonura, Chalfie, Tsien)

    Biotechnologie Heute

    • Biotechnologie im Alltag: Viele Produkte im Alltag basieren auf biotechnologischen Prozessen (Bier, Käse, Joghurt, etc.)
    • Biotechnologische Produkte: Beispiele für biotechnologische Produkte sind Medikamente, Vitamine, Biofuel und Lifestyle-Drugs
    • Lifestyle Drugs: Inhaltsstoffe aus Rotwein (Phytoöstrogene) mit antioxidativer, antibiotischer und lebensverlängernder Wirkung

    Was ist Biotechnologie?

    • Der Begriff ist weitläufig und anwendungsorientiert, interdisziplinär
    • Biotechnologie ist der Einsatz biologischer Prozesse im Rahmen technischer Verfahren und industrieller Produktionen (Präve et al. 1984)

    Europäische Föderation für Biotechnologie

    • Biotechnologie ist die integrierte Anwendung von Biochemie, Mikrobiologie und Verfahrenstechnik, mit dem Ziel, die technische Anwendung des Potenzials der Mikroorganismen, Zell- und Gewebekulturen zu erreichen.

    Biotechnologie - Bausteine

    • Die Biotechnologie wird durch verschiedene Disziplinen wie Chemie, Biochemie, Biologie, Gentechnik und Mikrobiologie unterstützt.
    • Die Biotechnologie ist sehr breit gefächert und umfasst viele Bereiche

    Biotechnologie - Farbcode

    • Die weiße Biotechnologie: Einsatz in der Industrie
    • Die rote Biotechnologie: Einsatz in der Medizin
    • Die grüne Biotechnologie: Pflanzenbiotechnologie mit hohen Erträgen und resistenten Pflanzen
    • Die graue Biotechnologie: Anwendung in der Abfallwirtschaft
    • Die braune Biotechnologie: Umweltbiotechnologie zur Abfallwirtschaft und Altlastensanierung
    • Die blaue Biotechnologie: Marine oder aquatische Biotechnologie
    • Die gelbe Biotechnologie: Lebensmittelbiotechnologie

    Mikrobielle Fermente

    • Kultivierung von Mikroorganismen in geschlossenen, sterilen Systemen
    • Parameterkontrolle z.B. pH, Sauerstoffkonzentration etc
    • Kontrolle durch Sensoren
    • Große Kapazitäten (bis zu 500.000 L) möglich
      • Aerobe und anaerobe Vorgänge

    Abwasseraufbereitung

    • Prozess zur Reinigung von Abwasser durch Primär-, Sekundär- und Desinfektion/Freisetzung
    • Biologische (aerob) Abbau von organischen Verbindungen
    • Anaerobe Klärschlammverdau des Restes
    • Recycling des Klärschlamm

    Biologische Bodensanierung

    • Biologische Sanierung ex situ: Kontaminiertes Erdreich wird aus dem Boden entfernt
    • Festphasenbiosanierung: Kontaminiertes Erdreich in-situ behandelt

    Enzyme - Anwendungen

    • Enzyme spielen eine wichtige Rolle in vielen industriellen und biochemischen Prozessen
    • Enzyme sind Proteine, die biochemische Reaktionen beschleunigen (katalysieren)
    • Enzyme benötigen keine hohen Temperaturen oder Drücke
    • Enzyme sind oft spezifisch für die Reaktion

    Enzyme - Chymosin

    • Säuerungsmittel in der Käseherstellung
    • Lab-Ersatzstoffe: Proteasegemische aus Schimmelpilzen (Mucor mihei) oder Pflanzen
    • Gentechnisch hergestelltes Lab: Chymosin-Gen in Mikroorganismen (z.B. E. coli oder Hefen) transferiert und überexprimiert

    Medikamente durch Gentechnik

    • Vorteile: Mehr Sicherheit, höhere Mengen, weniger Nebenwirkungen, Verminderung des Einsatzes von Tieren
    • Beispiele: Interferone, Interleukin 2, Erythropoetin, Somatotropin, Insulin, Blutgerinnungsfaktoren, Gewebe Plasminogen Aktivator und andere
    • Einsatz zur Heilung von Krankheiten und Erregerbehandlung

    Insulin

    • Gentechnisch hergestellte Medikamente für Menschen
    • Früher aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern oder Schweinen gewonnen
    • Hergestelltes Insulin ist in Zusammensetzung und Wirkung mit menschlichem Insulin identisch

    Starterkulturen

    • Mikroorganismen, die gezielt zu Lebensmitteln hinzugefügt werden, um ihre Herstellung und Veredelung zu fördern
    • Pflanzenbasierte: Bier, Wein, Sauer- oder Hefeteig, Fermentierte Sojaprodukte
    • Tierbasierte: Milchprodukte, Käse, Joghurt, Quark, Fleischprodukte (z.B. Rohwurst, Pökelware)

    Gattungen von Starterkulturen

    • Hier sind zahlreiche Bakterien-, Hefen- und Schimmelpilzarten genannt, die bestimmte Lebensmittel, z.B. Käse, Brot, Rohwurst, Joghurt, etc. beeinflussen

    Traditionelle Fermentationsverfahren

    • Vergabe von Mikroorganismen als Rein- oder Mischkultur, keine zusätzliche Zugabe von Mikroorganismen
    • Prozessführung ist abhängig von den Umgebungsbedingungen
    • Einsatz in der Massenproduktion
    • Primärprodukte: Alkohol, Milchsäure, Essigsäure

    Alkoholische Gärung

    • Alternative Energiegewinnung für Mikroorganismen, wenn kein Sauerstoff verfügbar ist
    • Klassische Produkte: Bier, Wein, Hefeteig
    • Gleichung: Glukose → Ethanol + Kohlenstoffdioxid

    Fermentationsverfahren

    • Klassifizierung traditioneller und moderner Fermentationen
    • Detailliertere Beschreibungen der einzelnen Arten von Fermentationen, einschließlich der Produktionstechnologien

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