Bioprozesstechnik, 3. Auflage by Horst Chmiel

By Horst Chmiel

Die "Wei?e Biotechnologie" bringt den Durchbruch. Als "Wei?e Biotechnologie" wird die biotechnische Massenproduktion von Bulk- und Feinchemikalien, Lebensmittelzusatzstoffen, Pharmaka, Biotreibstoffen and so on. definiert, additionally gewisserma?en der move der Ergebnisse aus dem Sch?ttelkolben in den industriellen Ma?stab. Die Wahl der richtigen Prozesse und Parameter bei der Ma?stabs?bertragung entscheidet ?ber die Wirtschaftlichkeit. Die 3., ?berarbeitete und aktualisierte Auflage dieses Fachbuchs bietet eine Einf?hrung in die Grundlagen der Bioprozesstechnik und erl?utert die wichtigsten Parameter und deren Verhalten bei der Ma?stabs?bertragung. Damit liegt es voll "im Trend", denn es hilft Studenten der Biotechnologie und Ingenieurwissenschaften die an sie im Studium, in der Forschung und der industriellen Praxis gestellten Aufgaben zu erf?llen. Das Werk beginnt mit einer Einf?hrung in die Zellbiologie und Biochemie. Es folgen Beitr?ge zur Kinetik von Enzymen und Mikroorganismen. Weitere Kapitel besch?ftigen sich mit den Flie?eigenschaften von Biosuspensionen und deren Einfluss auf Transportvorg?nge im Bioreaktor. Die Funktionsweise von Bioreaktoren und das challenge der Sterilit?t sowie die Mess- und Regeltechnik werden ausf?hrlich behandelt. Mehr als die H?lfte der Kosten eines Bioprodukts entfallen auf die Aufarbeitung; ihr wird deshalb besondere Beachtung geschenkt. Das Werk endet mit einem Kapitel zu den verfahrenstechnischen Besonderheiten von h?heren Eukaryoten und Enzymen.

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Neben den beschriebenen 20 Standardaminosäuren können Proteine weitere „ungewöhnliche“ Aminosäuren enthalten, die durch eine nachträgliche (posttranslationale) enzymatische Modifikation der Polypeptidkette entstehen. Solch ungewöhnliche Aminosäuren in Proteinen sind beispielsweise das 4-Hydroxyprolin (in Pflanzenzellwänden oder im Collagen des Bindegewebes) oder 5-Hydroxylysin (im Collagen). Die kettenförmige Verknüpfung der Aminosäuren erfolgt in Form sogenannter Peptidbindungen, bei der die Carbonsäuregruppe (Carboxylgruppe) der einen Aminosäure mit der Aminogruppe der anderen Aminosäure formal unter Wasserabspaltung reagiert (Abb.

Nach Transport dieser Zymogene an ihren Wirkort (Magen, Dünndarm), der unter anderem einen niedrigeren pH-Wert aufweist, erfolgt die enzymatische bzw. autokatalytische Abspaltung definierter Aminosäuresequenzen. Es ordnen sich wesentliche Bereiche der Proteinstruktur um, und die Proteine werden biologisch aktiv. Durch diese Art „Regulationsprinzip“ wird ein Selbstverdau der Gewebe, die die proteolytischen Enzyme herstellen, vermieden. Es gibt aufgrund der oben dargestellten Aspekte einen unbestrittenen, klaren Zusammenhang zwischen Proteinstruktur und -funktion.

Die Grundprinzipien der Gentechnologie (engl. genetic engineering) g werden abschließend behandelt. 1. Die wohl kleinste biologisch relevante Dimension ist die Länge von Atombindungen, z. B. die Länge einer einfachen C-C-Bindung von 1,54 Å (Å = Ångström, Längeneinheit 1 Å = 10–10 m = 0,1 nm). Moleküle, in denen mehrere Atome verknüpft sind, z. B. monomere Zuckermoleküle oder Aminosäuren, sind mehrere Ångström groß. Proteine oder Polysaccharide, polymere Strukturen aus diesen Bausteinen, sind eine Größenordnung größer, wie z.

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