Help
Options
Question
Jakie produkty otrzymywane są z biomasy?
click to flip
Didn't know it?
click below
click below
Knew it?
click below
click below
Don't know
Question
Jakie typy paliwa otrzymuje się z biomasy?
Remaining cards (90)
Know
retry
shuffle
restart
0:00
Embed Code - If you would like this activity on your web page, copy the script below and paste it into your web page.
Normal Size Small Size show me how
Normal Size Small Size show me how
Medyczna - W2
Bioprocesy
| Question | Answer |
|---|---|
| Jakie produkty otrzymywane są z biomasy? | Paliwa, surowce, nawozy, żywność i pasze |
| Jakie typy paliwa otrzymuje się z biomasy? | Metan (biogaz), produkty pirolizy (gaz, węgiel), etanol (fermentacja trzciny i celulozy), oleje (hydrogenacja), spalanie biomasy |
| Jakie typy surowców otrzymuje się z biomasy? | Etanol, gaz syntezowy |
| Jakie typy nawozów otrzymuje się z biomasy? | Kompost, osad |
| Jakie typy żywności otrzymuje się z biomasy? | Suplementy diety, preparaty białkowe |
| Rodzaje bioprocesów przemysłowych | Biosynteza, biotransformacja, biohydroliza, fermentacja, bioługowania, biodegradacja |
| Jakie czynniki prowadzą biosyntezę? | Drobnoustroje, komórki zwierzęce, komórki roślinne, enzymy |
| Jakie czynniki prowadzą biotransformację? | Drobnoustroje, enzymy |
| Jakie czynniki prowadzą biohydrolizę? | Enzymy |
| Jakie czynniki prowadzą fermentację? | Drobnoustroje |
| Jakie czynniki prowadzą bioługowanie? | Drobnoustroje |
| Jakie czynniki prowadzą biodegradację? | Drobnoustroje |
| Jakie są produkty biosyntezy prowadzonej przez drobnoustroje? | Np. aminokwasy, antybiotyki, polisacharydy, preparaty paszowe |
| Jakie są produkty biosyntezy prowadzonej przez komórki zwierzęce? | Szczepionki wirusowe, przeciwciał monoklonalnych. |
| Jakie są produkty biosyntezy prowadzonej przez komórki roślinne? | Szikonina, kwas rozmarynowy |
| Jakie są produkty biosyntezy prowadzonej przez enzymy? | Dekstran, glutation, tryptofan |
| Jakie są produkty biotransformacji prowadzonej przez drobnoustroje? | Steroidy, kwas octowy, L-sorboza, kwas glukonowy |
| Jakie są produkty biotransformacji prowadzonej przez enzymy? | Konwersja glukozy do fruktozy, kwas fumaranowy do jabłkowego oraz L-asparaginowego, biotransformacje steroidów |
| Jakie są produkty biohydrolizy prowadzonej przez enzymy? | Hydroliza rafinozy, laktozy, skrobi, dekstranu, ścinanie mleka, wytwarzanie soków owocowych, hydroliza penicyliny do kwasu 6-aminopenicylanowego, hydroliza acetylo-L-aminokwasów |
| Jakie są produkty fermentacji prowadzonej przez drobnoustroje? | Produkcja etanolu, kwasu mlekowego, masłowego, butanolu |
| Jakie są produkty biodegradacji prowadzonej przez drobnoustroje? | Oczyszczanie ścieków, produkcja biogazu z odpadów i ścieków, produkcja biomasy paszowej ze ścieków |
| Jakie są produkty bioługowania prowadzonego przez drobnoustroje? | Procesy ługowania minerałów, głównie uranu i miedzi |
| Jakie są produkty bioprocesów (ogólnie)? | Biomasa, metabolity wysokocząsteczkowe (białka, cukry), niskocząsteczkowe (glutaminian sodu, EtOH), końcowe produkty biosyntezy, produkty biotransformacji, produkty biodegradacji |
| Jakie są rodzaje biokatalizatorów? | Enzymy i komórki. |
| Jakie mogą być enzymy służące jako katalizatory? | Natywne (tylko rozpuszczalne - wolne lub unieruchomione), lub modyfikowane (rozpuszczalne - wolne lub unieruchomione; nierozpuszczalne - unieruchomione) |
| Jakie mogą być komórki służące jako katalizatory? | Naturalne (w zawiesinie - wolne lub unieruchomione) lub modyfikowane (w zawiesinie - wolne lub unieruchomione) |
| Etapy procesu biosyntezy mikrobiologicznej | Etap przygotowawczy, namnożenie materiału posiewowego, prowadzenie procesu biosyntezy, wydzielanie i oczyszczanie produktu, otrzymywanie formy handlowej produktu. |
| Jak przebiega etap przygotowywawczy biosyntezy mikrobiologicznej? | Mycie, dezynfenkcja i sterylizacja aparatury, pomieszczeń, przewodów przesyłowych oraz przygotowywanie i sterylizacja podłoży. |
| Generalne uwarunkowania prowadzenia bioprocesów | Wymagania dot. tlenu, wymiana ciepła, wrażliwość na siły ścinające, wrażliwość na zmiany w trakcie procesu oraz zmiany swoiste organizmów, wrażliwość na lokalne zmiany w bioreaktorze, dobra praktyka labolatoryjna, biobezpieczeństwo |
| Warunki optymalnej pracy bioreaktora | Zachowanie monoseptyczności, biokatalizatora w zawiesinie, homogenne środowisko, dostarczenie tlenu (w procesach tlenowych) i usuwanie CO2, dostarczanie składników pożywki, wymiana ciepła, kontrola sił ścinających |
| Jak należy dostarczać pożywkę do bioreaktora? | W taki sposób, aby prędkość zasilania nie ograniczała pracy biokatalizatora. |
| Dlaczego należy kontrolować siły ścinające w bioreaktorze? | Dla uniknięcia uszkodzenia biokatalizatora przez naprężenia hydrodynamiczne. |
| Jak dzielą się bioreaktory w zależności od sposoby prowadzenia fermentacji? | Batch (okresowy/periodyczny/wsadowy), continous (przepływowy), fed-batch (okresowy z zasilaniem periodycznym) |
| STR | Stirred-tank reactor - reaktor mieszadłowy |
| CSTR | Continouse flow stirred-tank reactor |
| Jaka jest objętość w reaktorze okresowym? | Stała - szybkość dostarczania medium jest taka sama jak szybkość odbierania medium. Z tego powodu szybkość rozcieńczania = 0. |
| Jaka jest objętość w reaktorze przepływowym? | Stała. |
| Jaka jest objętość w reaktorze okresowym z zasilaniem periodycznym? | Wzrasta. |
| Rodzaje bioreaktorów | Mieszadłowe, barbotażowe, air lift, ze złożem upakowanym, ze złożem fluidalnym, fotobioreaktory |
| Bioreaktor barbotażowy | Kolumnowy, używany w oczyszczalniach ścieków. |
| Bioreaktor typu air lift | Cyrkulacja medium |
| Fotobioreaktor | Produkcja astaksantyny, b-karotenu. |
| Jak dzielą się bioreaktory ze względu na sposób prowadzenia bioprocesu? | Do procesów okresowych, ciągłych, z zawracaniem lub zatrzymaniem biofazy. |
| Jak dzielą się bioreaktory ze względu na rodzaj biokatalizatora? | Do klasycznych procesów mikrobiol., do hodowli komórek organizmów wyższych w zawiesinie/na nośniku, do procesów enzymatycznych w r-rze, do procesów z użyciem biokatalizatorów unieruchomionych. |
| Jak dzielą się bioreaktory ze względu na warunki hodowli drobnoustrojów/komórek? | Do hodowli na powierzchni podłoża, z nośnikiem stałym, do hodowli wgłębnej. |
| Jak dzielą się bioreaktory ze względu na warunku tlenowe? | Do procesów beztlenowych, do procesów tlenowych. |
| Jak dzielą się bioreaktory ze względu na warunki i sposoby mieszania? | Bez wymuszonego mieszania, z wymuszonym mieszaniem (mieszadło mechaniczne, kolby wstrząsowe, mieszanie strumieniem pęcherzyków powietrza, strumieniem przepompowywanej cieczy, układy łączone). |
| Jak dzielą się bioreaktory ze względu na sposób doprowadzenia energii na mieszanie? | Mieszadłem mechanicznym przez fazę ciekłą, pompą przez fazę ciekłą, poprzez fazę gazową (sprzężonym powietrzem), sposoby łączone. |
| Jakiego bioreaktora należy użyć jeżeli zależy nam na szybkości uzyskiwania danych doświadczalnych? | Mikropłytek. |
| Jakiego bioreaktora należy użyć jeżeli zależy nam na poziomu kontroli procesu? | Konwencjonalnego lub zminiaturyzowanego z ciągłym mieszaniem pożywki. |
| Jakiego bioreaktora należy użyć jeżeli zależy nam na niskim koszcie produkcji? | Kolb wstrząsany. |
| Czym charakteryzuje się konwencjonalny bioreaktor z ciągłym mieszaniem? | 1-100 dm3, niska szybkość, wysoki poziom kontroli (pH, tlen, temperatura, ilość biomasy i produktu), wysoki koszt użytkowania |
| Czym charakteryzuje się zminiatyruzowany bioreaktor z ciągłym mieszaniem? | 10-100 ml, niska/średnia szybkość, wysoki poziom kontroli, średni koszt produkcji |
| Czym charakteryzuje się bioreaktor typu kolby wstrząsane? | Średnia szybkość, niski poziom kontroli, niski koszt użytkowania |
| Czym charakteryzuje się bioreaktor typu mikropłytki? | 0,1-5ml, bardzo wysoka szybkość, niski poziom kontroli, średni koszt produkcji |
| Reaktor okresowy | Łatwy do pracy (kolby hodowlane), równoległe testowanie wielu warunków hodowli, dynamiczna zmiana warunków procesu (medium oraz komórek). Nie wszystkimi parametrami można manipulować / utrzymywać na stałym poziomie (pH, temp., O2) |
| Dlaczego wyniki pochodzące z hodowli w reaktorze okresowym są trudne do interpretacji? | Dynamiczna zmiana warunków procesu (medium oraz komórek) Nie wszystkimi parametrami można manipulować / utrzymywać na stałym poziomie (pH, temp., O2) |
| Na czym polega chemostat? | Zazwyczaj jeden czynnik limituje przyrost biomasy. |
| Od czego zależy szybkość rozcieńczania w chemostacie? | Jest wprost proporcjonalna do szybkości dostarczania medium i odwrotnie proporcjonalna do objętości reaktora. |
| μ = D | W warunkach równowagowych właściwa szybkość wzrostu biomasy równa się szybkości rozcieńczania\. |
| Jakie są strategie dokarmiania oraz metody optymalizacji? | Utrzymywanie na stałym poziomie czynnika limitującego wzrost lub utrzymywanie szybkości przyrostu biomasy na stałym poziomie. |
| Zasada chemostatu | Stan równowagi dynamicznej między szybkością wzrostu i szybkością wymywania komórek, czyli μ = D. W warunkach stanu ustalonego wzrost ma charakter ograniczony - limitowany stężeniem pożywki. |
| Jakie są metody dostarczania powietrza do środowiska fermentacyjnego w bioreaktorze? | Bełkotka (rura perforowana), dysza strumieniowa, rura lub tarcza porowata, mieszadło wyposażone w wirnik zasysajacy powietrze i wtłaczający je do cieczy, mieszadło śmigłowe, mieszadło tarczowo-turbinowe z płaskimi łopatkami. |
| Jakie są metody niszczenia piany w bioreaktorze? | Dysk szybkoobrotowy, mieszadło łapowe pomiędzy dwoma dyskami, fundaform, cyklon. |
| Jakie hodowle stanowią problem, jeżeli równocześnie wytwarzana jest piana? | Gęste. |
| Jakie są zalety procesu ciągłego? (1-3) | Wyeliminowanie wpływu czasu hodowli na zmiany warunków i fizjologię kom., możliwość prowadzenia hodowli dowolnie długo w ustalonych, najbardziej koszystnych warunkach, regulacja stanu fizjologicznego kom. przez dobór szybkości zasilania i składu podłoża. |
| Jakie są zalety procesu ciągłego? (4-7) | Duża jednorodność fizyczna i chemiczna hodowli, możliwość automatyzacji procesu, większa szybkość i wydajność wielu procesów, możliwość maksymalnego wykorzystania aparatury przy jednoczesnym równomiernym jej obciążaniu przez cały czas trwania procesu. |
| Jakie są wady procesu ciągłego? (1-3) | Degeneracja szczepów lub pojawienie się niekorzystnych mutacji i opanowanie hodowli przez populacje komórek o pogorszonych właściwościach produkcyjnych, trudności w utrzymaniu warunków aseptycznych przez dłuższy czas. |
| Jakie są wady procesu ciągłego? (4-5) | Rozwój niektórych drobnoustrojów, tworzących układy wielokomórkowe i flokacje, tendencja do obrastania przewodów i i innych elementów bioreaktora, niekorzystna relacja między wzrostem drobnoustrojów a tworzeniem niektórych produktów metabolizmu. |
| Jakie istnieją metody immobilizacji? | Adsoprcja, wiązanie kowalencyjne, pułapkowanie w membranie, w kuleczkach żelu, we włóknach, kapsułkowanie, zamykanie między membranami lub w wężach półprzepuszczalnych, sieciowanie przestrzenne, powstawanie naturalnych kuleczek i kłaczków biomasy. |
| Jak immobilizuje się za pomocą adsoprcji? | Adsoprcja i adhezja zachodzą dzięki siłom jonowym, wiązaniom wodorowym i innym słabym oddziaływaniom fizykochemicznym. |
| Przykłady nośników działających na zasadzie adsorpcji? | Drewno, celuloza, jonity (Sephadex, CM-celuloza), krzemionka, koks |
| Jak immobilizuje się za pomocą wiązań kowalencyjnych? | Wiązanie dzięki wiązaniom takim jak peptydowe, estrowe, C-C, C-N i inne. |
| Przykłady nośników działających na zasadzie wiązania kowalencyjnego? | Karboksymetyloceluloza + karbodiimid |
| Jakie nośniki stosuje się do pułapkowania w żelach naturalnych lub syntetycznych? | Agar, alginian, kolagen, poliakryloamid, żywice sieciowane energią świetlną. |
| Jakie nośniki stosuje się do pułapkowania we włóknach? | Włókna z octanu celulozy. |
| Jakie nośniki stosuje się do zamykania w komórkach naturalnych? | Np. w erytrocytach. |
| Jakie nośniki stosuje się do kapsułkowania? | Liposomy, kapsułki nylonowe. |
| Jakie nośniki stosuje się do zamykania pomiędzy membranami? | Nylon, silikonowe i inne. |
| Jak można unieruchamiać mikroogranizmy bez nośnika mechanicznego? | Sieciowanie przestrzenne dzięki enzymom, flokulacja komórek przy udziale polielektrolitów, samoagregacja (naturalna flokulacja) oraz wzrost drobnoustrojów (grzybów, promieniowców) w postaci kuleczek lub kłaczków biomasy. |
| Jakie występują biokatalizatory unieruchomione? | Enzymy katalizujące proste reakcje, kompleksy dwóch lub więcej enzymów (bardziej złożone reakcje), całe komórki bez zachowania funkcji życiowych, żywe komórki z zachowaniem metabolizmu, struktury subkomórkowe |
| Kiedy wykorzystuje się pojedyncze enzymy jako biokatalizatory? | Kiedy chcemy przeprowadzić prostą reakcję, np. hydrolizę, kondensację, izomeryzację. |
| Kiedy wykorzystuje się kompleks enzymów jako biokatalizatory? | Kiedy chcemy przeprowadzić nieco bardziej złożoną reakcję, np. utlenianie połączone z regeneracją kofaktorów. |
| Kiedy wykorzystuje się całe komórki bez zachowanie funkcji życiowych jako biokatalizatory? | Po wstępnej obróbce, można zwiększyć transport substratów i produktów przez bonę komórkową. |
| Kiedy wykorzystuje się żywe komórki z zachowaniem aktywności metabolicznej jako biokatalizatory? | Do komórek drobnoustrojów i komórek zwierzęcych in vitro. |
| Kiedy wykorzystuje się struktury subkomórkowe z zachowaną aktywnością jako biokatalizatory? | Kiedy chcemy przeprowadzić jakiś wieloetapowy proces. |
| Jakie są zalety stosowania immobilizowanych enzymów? | Wielokrotne użycie, można wykorzystać w procesach ciągłych, prosta technologia i aparatura do procesów z ich użyciem, łatwość wydzielania produktu i biokatalizatora z mieszaniny poreakcyjnej, przedłużona stabilność katalityczna enzymu, obniżone koszty. |
| Jakie są zalety stosowania immobilizowanych komórek? | Pominięcie kosztownych i pracochłonnych metod izolacji i oczyszczania enzymów, zachowanie wyższej reaktywności i stabilności enzymów, możliwość prowadzenia złożonych procesów, większa oporność na czynniki zewnętrze, zwiększenie gęstości zawiesiny |
| Powody utraty aktywności immobilizowanego biokatalizatora | Wymywanie enzymu lub komórek, rozpuszczanie lub ścieranie złoża, utrata aktywności na skutek zatruwania lub denaturacji enzymu bądź lizy komórek, pogorszenie się warunków kontaktu substratu z enzymem, zużycie zawiesin i podłoży, zakażenia mikrobiol. |
| Kiedy może dojść do pogorszenia się kontaktu substratu z enzymem? | W wyniku zanieczyszczenia i zatkania się złoża oraz zmiany charakterystyki przepływu roztworu substratu. |
| Jakie są metody wyjaławiania podłoży? | Okresowa, ciągła (przeponowa i bezprzeponowa). |
Created by:
biotech5