LP HBFS biol_techn_assist - Thillm

Lerngebiet Mikroorganismen und Biotechnik (ca. 40 Std.)
Kompetenzbezogene allgemeine Lernziele
Die Schüler kennen die vielfältigen Leistungen des Stoffwechsels von Mikroorganismen für die
Herstellung von biotechnologischen Produkten und ihre Nutzung in den verschiedensten Bereichen.
Sie haben sichere Kenntnisse über die Kultivierung von Mikroorganismen und ihre Verwendung in
verschiedenen biotechnischen Verfahren. Sie können Aussagen über die Besonderheiten von
Bioprozessen mit Mikroorganismen anhand ausgewählter Beispiele treffen.
Lerngebietsbezogene Hinweise
Es ist eine sorgfältige Auswahl von biotechnischen Verfahren mit Mikroorganismen vorzunehmen. Es
gibt hierzu ein breites Spektrum. Der Einsatz von Computersimulationen ist hier sehr wichtig. Die
Arbeit mit Übersichten, Tafeln und Bildmaterial ist zu empfehlen.
Ziele Inhalt
Die Schüler erkennen die Bedeutung der
Mikroorganismen als Nützlinge in der Biotechnologie.
Sie geben Praxisbeispiele für
deren Einsatz in der Ernährung, Krankheitsfürsorge
und Umwelt an. Sie kennen die
Möglichkeiten aber auch Gefahren der
Gentechnik unter Nutzung der Mikroorganismen.
Sie sind in der Lage, wichtige biotechnische
Verfahren mit Mikroorganismen an verschiedenen
Beispielen ausführlich zu erklären.
Die Besonderheiten dieser Verfahren im
Einzelfall können sie herausarbeiten. Die
Prozessabläufe bei den ausgewählten Verfahren
werden richtig dargestellt.
Sie haben sichere Kenntnisse über die
Kultivierung von Mikroorganismen und
wenden diese auf ausgewählte biotechnische
Verfahren an.
Sie können ihre Kenntnisse über biotechnische
Verfahren mit Mikroorganismen auf
reale Produktionsprozesse korrekt übertragen.
Die Besonderheiten in diesen Prozessen
werden sicher beherrscht. Die Bedingungen
für Wachstum und Vermehrung
werden am Beispiel des Einsatzes von
Bioreaktoren dargelegt. Ablauf und Einhaltung
wichtiger Parameter werden von den
Schülern sicher beschrieben.
Bedeutung der Mikroorganismen
• Nutzen von Mikroorganismen
• Beispiele
• Gentechnik und Mikroorganismen
biotechnische Verfahren mit Mikroorganismen
• Fermentation von Lebensmitteln
• Enzymproduktion
• Herstellung von Antibiotika
• Erzeugung körpereigener Wirkstoffe
• Herstellung von Impfstoffen
• Produktion von resistenten Pflanzen
Kultivierung von Mikroorganismen
• kontinuierliche Kultur
• Parameter für Wachstum und Vermehrung
• Wachstum auf festem Nährmedium
• Wachstum auf flüssigem Nährmedium
Bioprozesse mit Mikroorganismen
• biotechnische Produktherstellung
• Anlagen – Aufbau und Funktionsweise
• Bedingungen für Bioprozesse mit Mikroorganismen
o Sterilität
o Durchmischung
o Begasung
o Temperierung
o pH-Wert-Kontrolle
o Messbedingungen
o Reinigung und Wartung
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