Letzte Änderung : 26.01.2025 00:21:13   


Output

Code: 305750
Module title: Fundamentals of biotechnology
Version: 1.0 (09/2024)
Last update: 31.10.2024 14:50:23
Person responsible for content: Dr. rer. nat. Pecyna, Marek
Marek.Pecyna@hszg.de


Semester according to timetable: WiSe (winter semester)
Module level:Bachelor/Diplom
Duration:1 semester
Language of Instruction:German
Place where the module will be offered:Zittau

ECTS Credits: 5
Student workload (in hours): 150

Number of hours of teaching:
total
subdivided into
4
1
Lecture
2
Seminar/Exercise
1
Laboratory work
0
Other
Self study time (in hours):
sum
subdivided into
105
0
Preparation of contact hours
0
Preparation of exam
105
Other

Learning and teaching methods:Die Lehrinhalte des Moduls werden in Vorlesungen und praktischen Laborversuchen vermittelt.


Exam(s)
Assessment Major oral exam 30 min 100.0%


Syllabus plan/Content: Dieses Modul ist das erste fachspezifische Modul, welches Studierende des Studienganges Molekulare Biotechnologie absolvieren. Dieses Modul gibt eine Vorahnung auf die spannenden Inhalte, die in den folgenden Semestern im Detail vermittelt werden. Zudem werden die Studierenden im Praktikum erstmalig in biotechnologischen Laboren arbeiten.

Die Biotechnologie ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die sich mit der Anwendung und technischen Nutzung biologischer Vorgänge beschäftigt. Mit Hilfe der Biotechnologie werden Verfahren entwickelt, die im menschlichen Alltag in vielfältiger Weise zum Einsatz kommen. Dabei stützt man sich auf Erkenntnisse der (Mikro-) Biologie, (Bio-) Chemie, Molekular- und Zellbiologie, Genetik, Bioinformatik und Verfahrenstechnik. Biotechnologen erforschen kleine und große Organismen, Pflanzen, Tiere und Menschen, aber auch kleinste Teile wie einzelne Zellen oder Moleküle.



Vorlesung

Die Vorlesungen umfassen folgende Themen:
    Einführung in die Nomenklatur der Biotechnologie (Farben der Biotechnologie) mit praktischen Beispielen


    Vorstellung und Unterscheidung der verschiedenen Biokatalysatoren (Enzyme, Prokaryoten (Archaeen und Bakterien), Eukaryoten (Pilze, Hefen, tier. Zellen, Ausblick künstliche Zellen) mit Einsatzbeispielen aus Industrie und Forschung


    Grundlagen des sterilen Arbeitens, Unterscheidung von Desinfektion und Sterilisation


    Aufbau und Funktionsweise eines Rührkesselreaktors


    Vorstellung und Differenzierung verschiedener Produktionsverfahren (batch-, fed-batch- und kontinuierlich betriebene Prozesse)





Seminar
Die Seminare umfassen folgende Themen:
  • Chemisches Rechnen, Verdünnungen berechnen

  • Richtiges Zitieren erklären, Nutzung von Zitationssoftware

  • Literaturrecherche

  • Präsentieren von Daten/Ergebnissen


    • Praktikum

    Die Praktika demonstrieren grundlegende Methoden, u.a.:
  • Kennenlernen und Handhabung der wichtigsten Arbeitsmittel und Geräte im Labor:
    1. Umgang mit Laborwaagen
    2. Nutzung von pH-Elektroden
    3. Abmessen von Volumina (Messzylinder, Maßkolben, Stabpipetten)
    4. Anwendung von Pipetten (Vollpipetten, Messpipetten, Sicherheitspipetten, Kolbenhubpipetten)
    5. Üben von sterilem Arbeiten an der Flamme mit Impföse, Drigalskispatel und Pipetten und sterilen Flaschen (Verdünnungsreihe z. B. mit E.coli und dann ausplattieren, Vereinzelungsausstriche usw.)
    6. Funktionsweise und Nutzung von Photometern (Optische Dichte, kolorimetrische Tests)


    • Beispielshaft werden weitere Methoden und Geräte vorgestellt, u.a.:
  • Rührkesselreaktor: Aufbau und Funktionsweise

  • Mikroskopie: Funktionsweise der Mikroskope und Anwendung

  • Messung der Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen in Flüssigkultur

  • Bestimmung von Blutgruppen im ABO-System

  • Einblick in die Zellkulturtechnik eukaryontischer Krebszelllinien


    • Learning Goals
    Subject-specific skills and competences: Die Studierenden können gängige biotechnologische Verfahren beschreiben sowie einige der mithilfe von Pilzen, Bakterien, Viren und eukaryotischen Zellkulturen hergestellten Produkte im Haushalt, in Medizin und in der Nahrungsmittelproduktion benennen.

    Sie kennen einzelne Teildisziplinen / Farben der Biotechnologie: Gentechnik, Weisse Biotechnologie, Rote Biotechnologie, Umweltbiotechnologie, Grüne Biotechnologie.
    Generic competences (Personal and key skills): Die Studierenden entwickeln die Fähigkeit zum Verständnis komplexer Sachverhalte und erkennen die Auswirkung naturwissenschaftlicher Phänomene auf Umwelt und Gesellschaft. Sie können in einem Labor verantwortungsbewusst, sauber und unter Wahrung der grundlegenden Hygiene- und Sicherheitsregeln arbeiten. Ferner entfalten sie ihre Eigenständigkeit durch die selbständig durchgeführte Umsetzung von Arbeitsvorschriften und die Berechnung von Ansätzen. Durch Gruppenarbeit wird die Teamfähigkeit ausgebildet. Zudem werden grundlegende naturwissenschaftliche Herangehensweisen durch die Analyse und kritische Bewertung von Versuchsergebnissen gefestigt.

    Prerequisites: keine

    Literature:
  • Reinhard Renneberg, Darja Süßbier, Viola Berkling, Vanya Loroch (2018): Biotechnologie für Einsteiger. 5. Auflage. Springer-Verlag.


  • Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Jane B. Reece (2019). Campbell Biologie. 11. Auflage. Pearson-Studium.