Lehrveranstaltung: Biochemie und Allgemeine Biotechnologie (1502-012)

Personen:

• Prof. Dr. Lutz Fischer (verantwortlich)

Lehrform:

Vorlesung

SWS:

3

Inhalt:

Es werden die besonderen Eigenschaften von Enzymen vorgestellt und ihre Katalyseeigenschaften diskutiert. Dabei werden die regulatorischen Mechanismen zur Enzymaktivität, die durch molekulare Wechselwirkungen zwischen Enzymliganden und dem Enzymmolekül stattfinden können vorgestellt und im Rahmen der Homöostase des Zellstoffwechsels diskutiert.
Die wichtigsten biochemischen Stoffwechselwege zur Energiegewinnung von Zellen aus Zuckern, Proteinen und Fetten werden detailliert betrachtet und besondere Reaktionsschritte exemplarisch beurteilt.
Die Regulation der Enzymherstellung auf Genebene in einer Zelle wird am Beispiel des Lac-Operons exemplarisch vorgestellt.

Die verschiedenen Zelltypen, die für die Kultivierung in einem Bioreaktor eingesetzt werden können, werden basierend auf ihren Eigenschaften und Erfordernissen diskutiert und beurteilt.
Die molekularen Bestandteile, die eine Zelle für die Kultivierung benötigt, werden qualitativ und quantitativ angesprochen und ihre Bedeutung für die reproduzierbare und ökonomische Durchführung von industriellen Bioreaktorkultivierungen erläutert.
Der Sauerstoffeintrag und die verschiedenen Prozessstrategien (batch-, fed-batch-, konti-) für die Kultivierung von Zellen in einem Bioreaktor werden vorgestellt und die Vor- und Nachteile der Verfahren bewertet.
Die Anwendung des erlernten Wissens über die Bioreaktorkultivierung wird exemplarisch am Beispiel der industriellen Backhefeproduktion geübt und besprochen.
Anhand ausgewählter Beispiele wird der Einsatz von Enzymen für die biotechnologische Produktion von Wertstoffen vorgestellt und diskutiert.
Eine Übersicht und wichtige Schritte zur Aufarbeitung von Proteinen werden behandelt und diskutiert.

Literatur:

Nelson, Cox: Lehninger Biochemie
Voet, Voet, Pratt: Lehrbuch der Biochemie
Fuchs, Schlegel: Allgemeine Mikrobiologie
Dellweg: Biotechnologie
Chmiel: Bioprozesstechnik
Einsele/Finn/Samhaber: Mikrobiologische und biochemische Verfahrenstechnik
Kasche, Buchholz: Biokatalysatoren und Enzymtechnologie
Scopes: Protein Purification
Lottspeich, Engels: Bioanalytik

Veranstaltungsort:

Hohenheim

Modul:

• 1502-010 Biochemie und Allgemeine Biotechnologie (Pflicht)

eLearning:

Veranstaltung im ILIAS