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BAKTERIEN
von Laura, Judith & Katharina
Wie sind Bakterien aufgebaut ?
Wo kommen Bakterien vor?
-Luft
-Wasser
-Boden
-Brauchen hohe Luftfeuchtigkeit
Wie vermehren sie sich?
-Zellteilung
-Neu entstandene Zellen: selbes Erbgut
wie Mutterzelle
-Vorgang wiederholt sich immer wieder
Welche Krankheiten können sie
auslösen?
-Cholera: schwere Darmerkrankung
-Diphtherie: Infektion der Atemwege
-Rückfallfieber: Bakterien greifen Mund,
Rachen & Kehlkopf an
-Grindflechte: Hautinfektion
-Hirnhautentzündung: Entzündung der Hirn
und Rückenmarkshäute
Was sind Antibiotika und wie
wirken sie?
-Stoffwechselprodukt
-Stoppt Wachstum der Bakterie oder tötet
ab
-Versucht menschlichen Zellen nicht zu
schaden
Was haben Bakterien mit
Magengeschwüren zu tun?
-Heliobactor pyloris
-Sorgt für Magensäureabsonderung
-Führt zur Übersäuerung ->
Magengeschwüre
Was sind AntibiotikaResistenzen & wie entstehen
sie?
-Bakterien enthalten einen ResistentenPlasmid, der Antibiotika unschädlich
macht
-Behandlung wird durch Vermehrung der
Bakterien schwierig
Wie gefährlich sind sie?
-Können sich durch Vermehrung zu
tödlichen, unbehandelbaren Infektionen
ausweiten
Welche Gegenmaßnahmen sind
möglich?
-Durch Austausch von Genen kann
Resistenz verhindert werden
-Schon resistente Bakterien von der
Umwelt fernhalten
Was bedeutet pasteurisieren?
Gibt es ähnliche Verfahren?
-Flüssigkeiten durch Hitze entkeimen;
Bakterien werden dadurch getötet
-Sterilisation: Vollständige Abtötung von
Bakterien durch Hitze/Strahlung/Chemie
Sind Bakterien nützlich?
-Wichtiger Faktor in der Natur
-Zersetzen tote Pflanzen & Tiere; führen
Nährstoffe wieder ins Ökosystem zurück
-Viele Lebensmittel entstehen nur mit Hilfe
von Bakterien (z.B. Käse o. Joghurt)
Insulin
Was ist Insulin?
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Hormon das in der Bauchspeicheldrüse produziert wird
besteht aus 51 Aminosäuren
A-Kette mit 21 und die B-Kette mit 30 Aminosäuren sind durch zwei
Disulfidbrücken miteinander verbunden
Aneinanderreihung der einzelnen Aminosäuren im Insulinmolekül ist von
Tierart zu Tierart verschieden
Schweineinsulin unterscheidet sich vom Menscheninsulin lediglich durch
eine andere entständige Aminosäure in der B-Kette
in der Diabetesbehandlung verwendete Rinderinsulin hat noch zwei
andere Aminosäuren in der A-Kette
Warum braucht man
gentechnisch hergestelltes
Insulin?
 Diabetesbehandlung eines Patienten
braucht man 50 Schweine pro Jahr
 Höhere Zahl von Erkrankten führt zu
Insulinmangel
Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2
Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma
Genentech)
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Insulingen (aus menschlichen Stammzellen oder Eiweißen)
Insulin-Gen als geschlossenes DNS-Stück, ein sogenanntes Plasmid, in
E-Colibakterien eingesetzt, das diese dann dazu zwingt Insulinvorstufen
zu erzeugen
über zwei getrennte E-Coli-Bakteriestämme die A-Kette und die B-Kette
des Insulins erzeugt
beiden Ketten werden dann durch oxidative Kopplung der
Schwefelbrücken zu Humaninsulin verknüpft
Produktion von Humaninsulin durch Bierund Bäckerhefe
(Firma Novo Nordisk)
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Durch Insulingen werden Hefepilze so programmiert, dass sie ein
Proinsulin produzieren
A- und B-Kette bereits durch Disulfidbrücken verbunden
Hängen noch 4 Aminosäuren dran
Enzymatisch abgespalten
Aufwendige Verbinden der Ketten fällt weg
Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2
Bakteriestämmen (entwickelt von der
Firma Genentech)
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E-Kolibakterien werden gezüchtet
Insulingen in Bakterien
Produziert ein Fusionsprotein (vermehrt sich in Bakterien)
Zellmasse mit hohem Druck durch feine Düsen gepresst
Beim Austritt aus den Drüsen platzen die Zellen dann auf und geben
ihren Inhalt mit dem Fusionsprotein frei
begleitet von vielen Reinigungsschritten, rein enzymatisch die Schritte
zum Humaninsulin durchgeführt
letzten Anlagenteil, vor der Pharmafertigung wird das Insulin im
Wesentlichem gereinigt
Vitamin C
Allgemein
 Herstellungsverfahren von
REICHENSTEIN
 Man enthält Vitamin C aus Glucose
 Aufwendiges Verfahren in 6 Schritten
Reichensteinprozess
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D-Glucose Ausgangsstoff
durch Hydrierung (Anlagerung von Wasserstoff)
 mit Sorbosebakterien zu L-Sorbose
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L-Sorbose wird anschließend mit einem Oxidationsmittel (z. B.
Kaliumpermanganat oder Sauerstoff in Gegenwart eines
Edelmetallkatalysators) zu 2-Keto-L-Gulonsäure oxidiert
Durch Wasserabspaltung und Ringschluss entsteht schließlich LAscorbinsäure (Vitamin C)
Nutzung
 Viele Tonnen synthetisches Vitamin C
werden täglich in modernen
großtechnischen Anlagen nach diesem
Verfahren produziert
 Firma in USA in den letzten Jahren ein
zweistufiges Verfahren entwickelt
 Vitamin C sofort mithilfe von
Mikroorganismen produziert
QUELLEN
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Das Ravensburger Schüler Lexikon
bc-biologie (Dearson Studium)
Dtv-Lexikon
Wikipedia
Biologie (Schulbuch – Natura)
www.chemgapedia.de
www.faust.fr.bw.schule.de
www.transgen.de
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