Help
Options
Didn't know it?
click below
click below
Knew it?
click below
click below
Don't Know
Remaining cards (0)
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
Bioprocesowa - W1&2
Wykład 1 i 2
| Question | Answer |
|---|---|
| Co to jest inżynieria bioprocesowa? | Przemysłowa realizacja procesów biotechnologicznych/interdyscyplinarna dziedzina nauki obejmująca różne kierunki technicznego wykorzystania materiałów i procesów biologicznych. |
| Z jakich dwóch głównych czynników składa się inżynieria bioprocesowa? | Operacje i procesy jednostkowe w biotechnologii + przewidywanie ilościowe, czyli modelowanie, projektowanie i sterowanie. |
| Inżynieria | Działalność polegająca na projektowaniu, konstrukcji, modyfikacji i utrzymaniu efektywnych kosztowo rozwiązań dla praktycznych problemów. |
| Technologia | Metoda przygotowania i prowadzenia procesu wytworzenia lub przetwarzania jakiegoś dobra. |
| Bioproces | Proces biotechnologiczny, w którym używa się: organizmów, fragmentów komórek (np. chloroplastów, kwasów dezoksyrybonukleinowych i rybonukleinowych itp.) oraz ich metabolitów (szczególnie enzymów, przeciwciał) |
| Najważniejsze rodzaje bioprocesów | Biosynteza, biotransformacja, biohydroliza, bioługowanie, biodegradacja, fermentacja |
| Biosynteza | Wieloetapowy proces, tworzenia się złożonych związków organicznych ze związków prostych. Zachodzi w żywych organizmach pod wpływem enzymów i podlega bardzo ścisłej regulacji np. biosynteza białek, lipidów. |
| Biosynteza - anabolizm czy katabolizm? | Anabolizm. |
| Anabolizm - podsumowanie | Procesy endoergiczne, np. fotosynteza, synteza lipidów. Umożliwiają syntezę związków budulcowych, energetycznych i zapasowych. |
| Katabolizm - podsumowanie | Procesy egozergiczne np. oddychanie, hydroliza makrocząsteczek. Umożliwiają wytwarzanie energii niezbędnej do syntez i wykonywania przez organizm każdego rodzaju pracy. |
| Anabolizm | Grupa reakcji chemicznych, w wyniku których z prostych substratów powstają związki złożone, gromadzące energię. Jest to ta część metabolizmu, która związana jest ze wzrostem tkanek organizmu. |
| Przykłady reakcji anabolitycznych | Do reakcji anabolicznych zalicza się biosyntezę: białek, tłuszczów i węglowodanów (przykładem może być proces asymilacji CO2 w przebiegu fotosyntezy lub chemosyntezy). |
| BiotransformacjA | Proces biotechnologiczny, w którym czynnik biologiczny (biokatalizator - np. enzym) wykorzystywany jest do przeprowadzenia ściśle określonej przemiany chemicznej dzięki swej specyficzności reakcyjnej, substratowej lub stereochemicznej. |
| Przykład biotransformacji | Np. otrzymywanie kwasu octowego, konwersja glukozy do fruktozy |
| BiotransformacjE | Biotransformacje - katalizowane przez enzymy reakcje chemiczne, w których następuje przekształcenie określonego(nych) fragmentu(ów) substratu. |
| Biohydroliza | Procesy u podstaw których leży reakcja podwójnej wymiany zachodząca między wodą a substancją w niej rozpuszczoną |
| Przykłady biohydrolizy | Np. ścinanie mleka, hydroliza laktozy, skrobi, wytwarzanie soków owocowych |
| Schemat reakcji hydrolizy | AB + H2O ⇌ BH + AOH |
| Bioługowanie | Technika mikrobiologiczna polegająca na przeprowadzeniu, przy użyciu bakterii, nierozpuszczalnych soli (np. siarczków) w sole rozpuszczalne (np. siarczany). |
| Po co prowadzi się bioługowanie? | Pozwala na uzyskanie metali z rud ubogich oraz odpadów przemysłowych. Otrzymane tą metodą metale mogą być izolowane z otrzymanych roztworów metodami chemicznymi za pomocą wymieniaczy jonowych bądź przez ekstrakcję. |
| Biodegradacja | Biochemiczny rozkład związków organicznych przez organizmy żywe (bakterie, grzyby, glony, robaki, pierwotniaki) na prostsze składniki chemiczne (np. oczyszczanie ścieków, produkcja biogazów z odpadów i ścieków). |
| Fermentacja | Procesy enzymatyczne stopniowego rozkładu związków organicznych przebiegające bez udziału tlenu. Zachodzi powszechnie w mikroorganizmach, gdzie fermentują rozmaite związki np. sacharydy, aminokwasy, związki heterocykliczne. |
| Przykładowe produkty końcowe fermantacji | Kwasy np.: mlekowy, octowy, masłowy lub alkohole np.: etylowy, butylowy, glicerol. |
| Zalety procesów biotechnologicznych | Tanie, łatwe do przeprowadzenia, nie wymagają skomplikowanej aparatury, oparte na znanych procesach biologicznych, materiał do nich jest łatwo dostępny (bakterie, drożdże, pierwotniaki), nie wymagają dużych nakładów energii, nieszkodliwe dla środowiska. |
| W jakich przemysłach używana jest inżynieria bioprocesowa? | Głównie spożywczym, farmaceutycznym oraz w ochronie środowiska. |
| Przykłady zastosowań inżynierii | Mikrobiologiczne wytwarzanie produktów chemicznych , zastosowanie preparatów enzymatycznych w wielu dziedzinach przemysłu |
| Jakich surowców używa się do inżynierii bioprocesowej? | Surowce odnawiane: węglowodany (skrobia, sacharoza), serwatka, melasa, surowce celulozowe a także mikroorganizmy i enzymy. |
| Przykłady zastosowań inżynierii bioprocesowej w przemyśle spożywczym | Browarnictwo, produkcja win, gorzelnictwo, produkcja pieczywa, ocet i kwas cytrynowy, produkcja wyrobów mleczarskich, serowarstwo, kiszonki, itd. |
| Przykłady zastosowań inżynierii bioprocesowej w przemyśle farmaceutycznym | Witaminy (witamina B2, półprodukt witaminy C, witamina B12, biotyna); antybiotyki (penicylona), inne (insulina, hormony sterydowe), produkcja szczepionek, surowic i antytoksyn, sztuczna plazma, sztuczna skóra |
| Przykłady zastosowań inżynierii bioprocesowej w ochronie środowiska | Biodegradacja ścieków, kompostowanie odpadów rolniczych mikrobiologiczna, neutralizacja rozlewisk ropy naftowej, mikrobiologiczne usuwanie metali ciężkich |
| Przykłady zastosowań inżynierii bioprocesowej w przemyśle paliwowym | Produkcja biogazu, produkcja etanolu paliwowego, produkcja wodoru, ogniwa mikrobiologiczne |
| Kometabolizm | Niezależne współdziałanie dwóch organizmów, polegające na tym, że jeden z nich przypadkowo modyfikuje daną cząsteczkę nie odnosząc przy tym żadnych korzyści. |
| Co jest celem procesów biotechnologicznych? | Nagromadzenie biomasy, otrzymanie odpowiedniej ilości metabolitu, przemiana składników pożywki - substratu, |
| W przypadku jakich procesów celem procesu jest nagromadzenie biomasy? | Produkcja drożdży piekarniczych, paszowych, wytworzenie dużej ilości osadów organicznych do oczyszczania ścieków |
| W przypadku jakich procesów celem procesu jest otrzymanie odpowiedniej ilości metabolitu? | Produkcja kwasów organicznych, enzymów, antybiotyków, alkoholi |
| W przypadku jakich procesów celem procesu jest zużywanie (utylizacja) substratu? | Utlenianie, redukcja, destrukcja, eliminacja składników szkodliwych biologicznie w wyniku biokonwersji i kometabolizmu |
| Fotoautotrofy | Samożywne organizmy korzystające z energii słonecznej - glony, sinice, nieliczne bakterie |
| Jakie jest znaczenie fotoautotrofów w inżynierii? | Oczyszczanie ścieków, produkcja biomasy mikroorganizmów |
| Chemolitotrofy | Oganizmy korzystające z energii zawartej w zredukowanych związkach organicznych: bakterie metanowe, wodorowe, żelazowe, nitrifikujące, siarkowe |
| Jakie jest znaczenie chemolitotrofów w inżynierii? | Oczyszczanie ścieków, ługowanie metali |
| Heterotrofy | Organizmy cudzożywne, dla których źródłem węgla, energii elektronów są związki organiczne: większość bakterii i grzybów |
| Jakie jest znaczenie heterotrofów w inżynierii? | Różne technologie, najczęściej używane |
| Organizmy prototroficzne | Syntezują wszystkie składniki materiału komórkowego z pojedynczego źródła węgla, np. z glukozy. |
| Organizmy auksotroficzne | Pozbawione zdolności syntezy określonych, niezbędnych do ich wzrostu, związków organicznych, takich jak witaminy, zasady purynowe czy aminokwasy. Organizm auksotroficzny musi pobierać ten związek z otoczenia, jako składnik swojego pożywienia. |
| Podstawowe typy oddychania | Tlenowe, fermentacje, azotowe, siarczanowe, fermentacja metanowa |
| Akceptor elektronów i związek zredukowany w oddychaniu tlenowym | Akceptor: O2, związek redukowany: H2O |
| Akceptor elektronów i związek zredukowany w fermentacji | Akceptor: związki organiczne, związek redukowany: związek organiczny |
| Akceptor elektronów i związek zredukowany w oddychaniu azotowym | Akceptor: NO3-, związek redukowany: NO2- |
| Akceptor elektronów i związek zredukowany w oddychaniu siarczanowym | Akceptor: SO4(2-), związek redukowany: S(2-) |
| Akceptor elektronów i związek zredukowany w fermentacji metanowej | Akceptor: CO2, związek redukowany: CH4 |
| Według jakich cech użytkowych ocenia się przydatność drobnoustrojów w biotechnologii? | Czystość produktu fermentacji, wymagania w zakresie T, odczynu itp. szybkość wzrostu, niepatogeniczność i brak produktów toksycznych, stabilność fenotypowa i genotypowa, wymagania pokarmowe, wielkość zapotrzebowania na tlen, łatwość wydzielania produktu |
| Zastosowanie bakterii kwasu mlekowego | Fermentowane napoje mleczne, sery, kwas mlekowy, dekstran, kiszonki |
| Przykłady bakterii kwasu mlekowego | Streptococcus sp, Leuconostoc sp. Lactobacillus sp. |
| Zastosowanie bakterii przetrwalnikujących | Enzymy, antybiotyki, aceton, butanol |
| Przykłady bakterii przetrwalnikujących | Bacillus, Clostridium |
| Zastosowanie promieniowców | Antybiotyki, enzymy |
| Przykłady promieniowców | Streptomyces, Nocardia |
| Zastosowanie bakterii fermentacji etanolowej | Produkcja etanolu |
| Przykłady bakterii fermentacji etanolowej | Zymomonas mobilis |
| Zastosowanie bakterii metylotroficznych | Produkcja biomasy z jednokomórkowców z metanolu |
| Przykłady bakterii metylotroficznych | Methanomonas methanolica, Pseudomonas |
| Zastosowanie bakterii metanogennych | Produkcja biogazu |
| Przykłady bakterii metanogennych | Methanobacterium sp. Methanococcus |
| Zastosowanie bakterii Corynebacterium | Produkcja aminokwasów |
| Zastosowanie bakterii kwasu octowego | Produkcja octu, utlenianie sorbitolu |
| Przykłady bakterii kwasu octowego | Acetobacter |
| Zastosowanie bakterii kwasu propionowego | Produkcja kwasu propionowego, witaminy B12, serowarstwo |
| Przykłady bakterii kwasu propionowego | Propionibacterium |
| Zastosowanie bakterii celulolitycznych | Degradacja celulozy |
| Przykłady bakterii celulolitycznych | Celullomonas |
| Zastosowanie bakterii chemolitotroficznych | Biologiczne ługowanie rud metali |
| Przykłady bakterii chemolitotroficznych | Thiobacillus |
| Jakie grzyby odpowiadają za produkcję antybiotyków, takich jak penicylina G, cefalosporyna C, wariotyna? | Penicillium chrysogenum, cephalosporium acremonium, paecilomyces varioti |
| Jakie grzyby odpowiadają za produkcję prepratów enzymatycznych: antybiotyki (fugamina), kwas cytrynowy? | Aspergillus niger, Aspergilluz oryzae, Aspergillus fumigatus |
| Jakie grzyby odpowiadają za produkcję witamin i substancji aktywnych biologicznie? | Ashbya gossypii, claviceps purpurea, giberella fujikuroi |
| Jakie grzyby odpowiadają za wytwarzanie etanolu i napojów alkoholowych? | Saccharomyces cerevisiae |
| Jakie grzyby odpowiadają za utylizację serwatki? | Kluyveromyces fragilis |
| Jakie grzyby odpowiadają za białkowe preparaty paszowe? | Candida utilis |
| Jakie grzyby odpowiadają za preparaty enzymatyczne? | Trichoderma wentii. |
Created by:
biotech6