Biotechnologie: Die Biologischen Grundlagen Coll. Biotechnologie

Ein fundierter Hintergrund über die Gebiete Mikrobiologie, Biochemie, Gentechnologie und Enzymtechnologie ist für jeden Studenten unerlässlich, der in die biotechnologische Forschung oder deren industrielle Anwendung einsteigt. Dieses Lehrbuch - weit davon entfernt, eine weitere Abhandlung über die Wunder der Biotechnologie zu sein - vermittelt Studenten und bereits graduierten Biotechnologen, Chemikern, Verfahrensingenieuren, Lebensmittelchemikern/-technologen sowie Mikrobiologen das allgemeine Rüstzeug der Biologie, untermauert durch technologische Entwicklungen. Es gibt eine klare und didaktisch gut präsentierte Einführung in das Gebiet und integriert sowohl die wirtschaftlichen Überlegungen als auch die industriellen Anwendungsmöglichkeiten.Damit ist es den Autoren gelungen, die wesentlichen Bestandteile traditionell getrennter Disziplinen zu vereinen.

I Einführung.- 1. Was ist Biotechnologie?.- 1.1 Was versteht man unter dem Begriff Biotechnologie?.- 1.2 Wer betreibt Biotechnologie?.- 1.3 Wieviele Leute betreiben Biotechnologie und wo?.- 1.4 Was tun Biotechnologen?.- 1.5 Welche Bedeutung hat die Biotechnologie?.- 1.6 Wohin wird die Entwicklung der Biotechnologie führen?.- 1.7 Zusammenfassung.- II Mikrobielles Wachstum.- 2. Einführung in den Stoffwechsel.- 2.1 Erzeugung von ATP.- 2.2 Erzeugung von Vorstufen für die Biosynthese.- 2.3 Anaplerotische Stoffwechselwege.- 2.4 Zusammenfassung.- 3. Aerobes mikrobielles Wachstum auf C1-Substraten.- 3.1 Definition, Überblick und Anwendung.- 3.2 Verbindungen.- 3.3 Methylotrophe Organismen.- 3.4 Oxidative Wege zur ATP-Bildung in Bakterien, die auf Methan, Methanol, Formaldehyd und Formiat wachsen.- 3.5 Oxidative Wege zur ATP-Bildung in Hefen, die auf Methanol wachsen.- 3.6 Oxidative Wege zur ATP-Bildung in Bakterien, die auf anderen i -Substraten wachsen (ausgenommen Kohlenmonoxid und Cyanid).- 3.7 Carboxydotrophe und cyanotrophe Organismen.- 3.8 Assimiliationwege von Organismen, die C1-Substrate verwenden.- 3.9 Ribulosebisphosphatweg zur Kohlendioxidassimilation (Calvincyclus).- 3.10 Ribulosemonophosphatweg (RMP-Weg) zur Assimilation.- von Formaldehyd in Typ I-Bakterien.- 3.11 Serinweg zur Assimilation von Formaldehyd in Typ II-Bakterien.- 3.12 Xylulosemonophosphatweg zur Assimilation von.- Formaldehyd in methylotrophen Hefen.- 3.13 Zusammenfassung.- Anhang zu Kapitel 3: Bildung von Methan durch methanogene Organismen.- 4. Aerobes mikrobielles Wachstum auf C2-Substraten.- 4.1 Überblick und Anwendung.- 4.2 Oxidative Wege zur ATP-Gewinnung.- 4.3 Biosynthetische und anaplerotische Stoffwechselwege in Organismen, die auf C2-Substraten wachsen.- 4.4 Zusammenfassung.- 5. Aerobes mikrobielles Wachstum auf ausgewählten Substratenmit mehr als zwei Kohlenstoffatomen.- 5.1 Überblick und Anwendung.- 5.2 Oxidation und Assimilation von aliphatischen Kohlenwasserstoffen.- 5.3 Oxidation und Assimilation von aromatischen Substraten.- 5.4 Zusammenfassung.- III Züchtung von Mikroorganismen für die industrielle Produktion.- 6. Produkte von Mikroorganismen.- 6.1 Einführung.- 6.2 Produktion mikrobieller Biomasse.- 6.3 Produktion mikrobieller Produkte.- 6.4 Durch Mikroorganismen katalysierte Umwandlungen.- 6.5 Aufbau eines Fermentationsprozesses.- 7. Züchtung von Mikroorganismen..- 7.1 Batch-Kultur.- 7.2 Kontinuierliche Kultur.- 7.3 Nachgefütterte Batch-Kultur.- 7.4 Verwendung eines Kultur-Systems zur Produktion mikrobieller Produkte.- 7.5 Zusammenfassung.- 8. Kontrolle der Fermentationsbedingungen.- 8.1 Einführung.- 8.2 Aufbau und Arbeitsweise eines Fermenters.- 8.3 Zusammensetzung des Kulturmediums.- 8.4 Arbeitsweise währendeines Fermentationsprozesses.- 8.5 Zusammenfassung.- 9. Verbesserung industriell eingesetzter Mikroorganismen.- 9.1 Einführung.- 9.2 Mutation.- 9.3 Rekombination.- 9.4 Zusammenfassung.- IV Gentechnik.- 10. Ziele der Gentechnik.- 10.1 Techniken der Genmanipulation.- 10.2 Zusammenfassung.- 11. Verfahrensweisen in der Gentechnik.- 11.1 Überblick über das Klonieren von Genen.- 11.2 Arbeitsschritte der Genklonierung.- 11.3 Genmanipulation eukaryotischer Zellen.- 11.4 Ortsspezifische Mutagenese.- 11.5 Zusammenfassung.- 12. Errungenschaften und Ausblicke der Gentechnik.- 12.1 Errungenschaften.- 12.2 Probleme.- 12.3 Zukunft.- 12.4 Zusammenfassung.- V Enzymtechnologie.- 13. Herstellung der Enzyme.- 13.1 Einführung: Anwendung von Enzymen.- 13.2 Auswahl der Ausgangsmaterialien für die Enzyme.- 13.3 Herkunft der Enzyme.- 13.4 Vorteile von Enzymen mikrobieller Herkunft.- 13.5 Problem des Arbeitsmaßstabs.- 13.6 Extraktion von Enzymen.- 13.7 Reinigung der Enzyme.- 13.8 Zusammenfassung.- 14. Anwendung von Enzymen.- 14.1 Einführung.- 14.2 Immobilisierung.- 14.3 Soll man lösliche oder immobilisierte Enzyme einsetzen?.- 14.4 Soll man Zellen oder Enzyme einsetzen?.- 14.5 Stabilisierung.- 14.6 Reaktoren zum Einsatz von Biokatalysatoren.- 14.7 Anwendung der Biokatalyse.- 14.8 Zusammenfassung.- 15. Probleme und Perspektiven.- 15.1 Coenzym-abhängige Reaktionen.- 15.2 Oxidasen und Oxygenasen.- 15.3 Nicht-wäßrige Systeme.- 15.4 Erzeugung von Energie.- 15.5 Innovative Reaktionen.- 15.6 Zusammenfassung.