Biologische Grundlagen

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 15.0 vom 20.02.2023

11B1090

Biological Fundamentals

• Energie-, Umwelt- und Verfahrenstechnik (B.Sc.)
• Dentaltechnologie (B.Sc.)
• Kunststofftechnik (B.Sc.)
• Kunststofftechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Werkstofftechnik (B.Sc.)

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In der Energie-Umwelt- und Verfahrenstechnik hat in den letzten Jahren die Bedeutung der Biologischen Verfahrenstechnik stetig zugenommen. Sowohl in der Umwelttechnik (Reinigung vom Prozesswasser, der Luft etc.), in der Energietechnik (Bioethanol- und Biogasherstellung) als auch in der pharmazeutischen Industrie und Lebensmittelbranche ist der Einsatz von Mikroorganismen unentbehrlich. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls verstehen die Studierenden die grundlegenden biologischen Zusammenhänge und Vorgänge in mikrobiologischen Zellen und ihren Einsatz in der Technik.

• Inhalte der Vorlesung:
  1.Mikroorganismen und Mikrobiologie
• 2. Makromoleküle der Zelle
• 3. Zellbiologie, Vergleich eukaryotischer und prokaryotischer Zellen
• 4. Anpassungsfähigkeit und Lebensweisen von Mikroorganismen, Morphologie von MO
• 5. Ernährung und Stoffwechsel, allgemeine Bioenergetik, Transportsysteme
• 6. Prinzipien der Molekularbiologie und Genexpression bei Mikroorganismen
  7.Wachstum von Mikroorganismen
• 8. Einsatz von Mikrooganismen in der Industrie
  
  Inhalte des Praktikums:
• 1. Mikrobiologische Arbeitsmethoden und Steriltechniken,
• 2. mikrobiologische Umgebungsuntersuchungen, Abklatsch- und Luftzkeimzahlbestimmung,
• 3. Mikroskopie von Belebtschlamm und Beurteilung der Schlammqualität anhand von Indikatororganismen,
• 4. Isolierung von Reinkulturen aus einer Mischkultur, Gramfärbung
• 5. Anzucht von Mikroorganismen, Bestimmung der Wachstumsparametern,
• 6. Fermentation Apfelweinherstellung
• 7. Enzymtestsysteme ADH-Test zur AlkoholbestimmungVersuche werden von den Studierenden in einer Gruppenarbeit durchgeführt, dabei werden Ihnen wissenschaftliche Arbeitsweisen vermittelt und die Versuchsergebnisse in einem Bericht zusammengefasst.

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, besitzen Grundkenntnisse der Mikrobiologie und den Einsatz von Mikroorganismen in der Industrie. Praktisch können Steril- und Fermentationstechniken angewendet werden, die zur Anzucht von Mikroorganismen in großen Mengen eingesetzt werden. Reinkulturen können über Selektionsmaßnahmen isoliert und durch Einsatz von Indikatoren phylogenetisch charakterisiert werden.
So können sie nach Abschluss des Moduls Verfahren und Methoden nutzen , die bei ausgewählten Standardproblemen eingesetzt werden.Die Studierenden sind in der Lage die Untersuchungsergebnisse in einem Team aufzuarbeiten und in einem wissenschaftlichen Bericht darzustellen und die Ergebnisse kritisch zu diskutieren.
Wissensvertiefung
Die Studienden können ihr theoretisch erworbenes Wissen über biologisches Grundwissen in der Praxis an Mikroorganismen anwenden und umsetzen
Können - instrumentale Kompetenz
Sie setzen im praktischen Teil eine Reihe von Standard- und einige fortgeschrittene Verfahren und Methoden ein. Die gemessenen Daten werden anschließend in einem wissenschaftlichen Bericht ausgearbeitet und strukturiert dargestellt, um so Informationen zu gewinnen und zu bearbeiten. Die Messergebnisse werden dann im Kontext wissenschaftlich interpretiert und bewertet.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, erlernen in Gruppen die unterschiedlichen Verfahren und können die Messergebnisse der praktischen Laborarbeit wissenschaftlich darstellen in einer gut strukturierten und zusammenhängenden Form darstellen. Zudem können sie die Versuchsergebnisse erklären und interpretieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden adaptieren Routinepraktiken innerhalb geltender Hygienestandards. Sie können Routineaufgaben, die sich auf Standardanfragen und Untersuchungen von mikrobiologischen Themen beziehen, erledigen.
Die Organisation und Arbeitsweise zu den einzelnen Praxis relevanten Versuchen liegt bei den Studierenden in der Gruppe, dadurch werden sie auf Kommunikation-, Zeit- und Arbeitsmanagement vorbereitet.

Vorlesung, begleitende Übungen, Gruppenarbeit im Praktikum, wissenschaftlicher Bericht zum Praktikum

Grundlegende Biologiekenntnisse, Kenntnisse in organischer und anorganischer Chemie,

Hamann-Steinmeier, Angela

Hamann-Steinmeier, Angela

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Madigan, M.T./ Martinko, J.M./ Stahl, D.A.; Clark, D.P. (2020): Brock Mikrobiologie Pearson 15.AuflageRennenberg,R.Berkling,V. (2018) Biotechnologie für Einsteiger, Springer VerlagBast, E. (2014): Mikrobiologische Methoden, Springer Verlag, Thieman, W.J.; Palladino, M.A. (2007): Biotechnologie, Pearson StudiumAlexander, S.K.; Strete, D. (2006): Mikrobiologisches Grundpraktikum: Ein Farbatlas, Pearson Verlag

• Experimentelle Arbeit
• Referat
• Mündliche Prüfung

wissenschaftlicher Praktikumsberichtmündliche Prüfungen zum Praktikum

Grundlegende Kenntnisse der Mikrobiologie wie materieller und strukturieller Aufbau der prokaryotischen und eukaryotischen Zellen sowie deren Vermehrungs- und Stoffwechselarten. Grundprinzipien des Stofftransports, der Vererbung, Regulation der Genkontrolle und Proteinbiosynthese. Im praktischen Teil: Kenntnisse der theoretischen Hintergründe der durchzuführenden Versuche

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch