Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik (BioVT)

Biotransformation und Biokatalyse (86-437)

In dem Modul wird ein vertiefendes Verständnis über die Anwendung von isolierten Enzymen und von Ganzzellsystemen in technischen Systemen geschaffen. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, biokatalytische Prozesse nach Vorgabe von Substrat und Produkt eigenständig zu planen und auszulegen. Folgende Themen werden in der Vorlesung behandelt:

  • Einführung (Definition Biokatalyse/Biotransformation; Geschichte der Biokatalyse)
  • Biosynthese, Struktur und Wirkungsweise von Enzymen
  • Gewinnung und Produktion von Enzymen
  • Nomenklatur und Enzymklassen
  • Immobilisierungvon Enzymen
  • Kinetik enzymatischer Reaktionen
  • Regulierung & Hemmung enzymatischerReaktionen
  • Optimierung von Enzymen
  • Reaktoren für Biokatalyse & Biotransformation
  • Allgemeine Anwendungen; Co-Substratrecycling
  • Industrielle Anwendungen verschiedener Enzymklassen
  • Ganzellbiotransformationen

Die Vorlesung ist in die folgenden sieben, inhaltlichen Blöcke gegliedert. Die Vorlesungsunterlagen zu den Blöcken finden Sie im entsprechenden OpenOlat-Kurs. Um die Unterlagen über die untenstehenden Links aufrufen zu können, müssen Sie dem OpenOlat-Kurs beigetreten sein und das in der Vorlesung mitgeteilte Passwort verwenden. Die Weitergabe der Unterlagen an Dritte ist nicht gestattet!

 

Vorlesungsunterlagen

Block I - Einführung

 

Block II - Biosynthese & Produktion von Enzymen

 

Block III - Nomenklatur

 

Block IV - Technischer Einsatz von Enzymen

  • Technischer Einsatz von Enzymen (Vorlesungsfolien)

  • Immobilization of Enzymes (Youtube-Video; externer Link)

  • Enzymimmobilisierung: ein Weg zu verbesserten Biokatalysatoren (Literatur)

  • Enzyme immobilization: an overview on techniques and support materials (Literatur)

  • Principles, techniques, and applications of biocatalyst immobilization for industrial application (Literatur)

  • Protein Engineering Methods and Applications (Literatur)

  • Molekulares Docking (Literatur)

  • Optimierung einer Cellulase (Literatur)

  • Protein Engineering (Youtube-Video; externer Link)

 

Block V - Kinetik

  • Enzymkinetik (Vorlesungsfolien)

  • Hemmung enzymatischer Reaktionen (Vorlesungsfolien)

  • L. Michaelis, Maud L. Menten; Die Kinetik der Invertinwirkung (engl. Übersetzung; Literatur)

  • K. A. Johnson, R.S. Goody; The Original Michaelis Constant: Translation of the 1913 Michaelis-Menten Paper (Literatur)

 

Block VI - Industrielle Anwendungen von Enzymen

  • Industrielle Anwendung von Enzymen (Vorlesungsfolien)

  • Industrial applications of enzyme based biocatalysis (Literatur)

  • Oxidoreduktasen (Vorlesungsfolien)

  • Transferasen (Vorlesungsfolien)

  • Hydrolasen (Vorlesungsfolien)

  • Lyasen (Vorlesungsfolien)

  • Isomerasen (Vorlesungsfolien)

  • Ligasen (Vorlesungsfolien)

  • Labeling von DNA mit Ligasen (externer Link)

  • DNA-Ligation (Youtube-Video; externer Link)

Kontakt 
Dozent:Prof. Dr. rer. nat. Roland Ulber
Weitere Beteiligte:Wissenschaftliche Mitarbeiter

Weitere Informationen

  • Anzahl der SWS: 2 Std. Vorlesung
  • Anzahl der ECTS Credits: 3
  • Unterrichtssprache: Deutsch
  • Kennung: MV-BioVT-86437-V-4
  • Leistungspunkte: 3
  • Prüfung: Mündliche oder schriftliche Abschlussprüfung (Festlegung in der Veranstaltung)                                                                                                                                                                                        

Termine

TagUhrzeitRaumArt
Do13:45-15:1546-268Vorlesung

 

Im Wintersemester 2024/25 startet die Vorlesung am 24. Oktober 2024!

 

Literatur

  • Klaus Buchholz, Volker Kasche, Uwe Theo Bornscheuer; Biocatalysts and Enzyme Technology; WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN 3-527-30497-5
  • Andreas S. Bommarius, Bettina R. Riebel; Biocatalysis, Fundamentals and Applications; WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN 3-527-30344-8
  • Andreas Liese, Karsten Seelbach, Christian Wandrey; Industrial Biotransformations; Second, Completely Revised and Extended Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN 3-527-31001-0
  • Hans Bisswanger; Enzyme Kinetics; Wiley-VCH, ISBN 978-3-527-31957-2

Hinweis: Die Vorlesungsunterlagen finden Sie im entsprechenden  OpenOLAT-Kurs.