Biotechnologie und Enzymtechnik

Fakultät

Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur (AuL)

Version

Version 1 vom 16.07.2025.

Modulkennung

44B0034

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Die Biotechnologie definiert sich als integrierte Anwendung von Natur- und Ingenieurswissenschaften mit dem Ziel, Organismen, Zellen, Teile daraus und molekulare Analoge technisch zu nutzen. Damit sucht die Biotechnologie als interdisziplinäre Wissenschaft aus Verfahrenstechnik und Biologie nach Lösungen für verschiedenste Anwendungen: viele allgegenwärtige Prozesse im technischen, pharmazeutischen, diagnostischen oder lebensmitteltechnischen Bereich laufen biotechnologisch ab. Dabei spielen Enzyme als Katalysatoren der biochemischen Prozesse eine bedeutende Rolle.

Dieses Modul soll eine Übersicht über verschiedene enzymgesteuerte, biotechnologische Prozesse geben sowie molekulare Grundlagen von Enzymreaktionen vermitteln. Verschiedene Enzymreaktionen werden von den Studierenden in einem Laborpraktikum durchgeführt, ausgewertet und interpretiert.

Lehr-Lerninhalte

Vorlesungen mit Übungen zu

  1. Geschichte und Bereiche der modernen Biotechnologie
  2. Enzyme - Struktur, Funktion, Klassifizierung
  3. Praktische Enzymologie
  4. Enzymkinetik
  5. Regulation von Enzymaktivität
  6. Methoden der Enzymtechnik
  7. Herstellung von Enzymprodukten
  8. Enzymmärkte und key player

Praktikum zur Enzymkinetik

Referate zu Biotechnologischen Prozessen

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30VorlesungPräsenz-
15Labor-AktivitätPräsenz-
15SeminarPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
30Prüfungsvorbereitung-
30Erstellung von Prüfungsleistungen-
Benotete Prüfungsleistung
  • Klausur und experimentelle Arbeit oder
  • mündliche Prüfung oder
  • Projektbericht (schriftlich)
Bemerkung zur Prüfungsart

Standardprüfungsleistungen sind Klausur + Experimentelle Arbeit (70 % + 30 %)
(alternative Prüfungsformen werden ggf. von der prüfenden Person ausgewählt und bei Veranstaltungsbeginn bekanntgegeben).

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Experimentelle Arbeit als 1-tägiges Laborpraktikum mit
Untersuchung einer Hypothese aus dem
Kontext der Lehrveranstaltung (Auswertung und Darstellung der Ergebnisse in Form einer Präsentation, ca. 30 Minuten) + Klausur 2-stündig (0,3 +0,7) 

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Biologie und Biochemie.

Wissensverbreiterung

Den Studierenden wird einen Überblick über verschiedenen Themen der Biotechnologie gegeben. Die Struktur und Wirkungsweise von Enzymen wird vermittelt.

Die Studierenden besitzen nach Abschluss des Moduls vertiefte Kenntnisse über die Enzymtechnologie und deren Anwendung in verschiedenen Bereichen der Biotechnologie.

Wissensvertiefung

Die Studierenden kennen und verstehen wesentliche Methoden der Biotechnologie und Enzymtechnik und können ihre Einsatzmöglichkeiten bewerten. Sie sind in der Lage Umsätze und Reaktionsgeschwindigkeiten von ungehemmten und gehemmten Enzymreaktionen zu berechnen.

Wissensverständnis

Studierende können biotechnologische Prozesse erklären und wirtschaftliche einordnen.

Studierende können enzymatische Reaktionen im Labor überprüfen, wissenschaftlich auswerten und kritisch interpretieren.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden können aus gemessene Laborwerte kinetische Parameter berechnen und diese einordnen und interpretieren.

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können enzymgestützte biotechnologische Prozesse sowie eigene Arbeitsergebnisse mündlich und schriftlich in klar strukturierter Form präsentieren.

Wissenschaftliches Selbstverständnis / Professionalität

Die Studierenden können Enzymaktivitäten berechnen, Kinetiken kritisch auswerten und in Beziehung setzten, so dass Rückschlüsse auf die Anwendung der jeweiligen Enzyme gewonnen werden können.

Literatur

  • Bisswanger, Hans (2015): Enzyme – Struktur, Kinetik und Anwendungen, Wiley-VCH, Weinheim
  • Bisswanger, Hans (2019): Practical Enzymology, Wiley-VCH, Weinheim

  • Nelson, David L. und Cox, Michael M. (2001): Lehninger Biochemie, Springer / Springer Berlin Heidelberg / Springer, Berlin / WH Freeman

  • Renneberg, Reinhard; Süßbier, Darja; Berkling, Viola; Loroch, Vanya (2018): Biotechnologie für Einsteiger, Springer Spektrum Berlin, Heidelberg

Zusammenhang mit anderen Modulen

Das Modul knüpft an vorausgehende Grundlagenmodule der Biologie, Biochemie und Mikrobiologie an.

Zudem bereitet das Modul auf weiterführende Module aus verschiedenen Themenbereichen (wie Molekularbiologische Analysemethoden, Biotechnologische Proteinproduktion, Funktionelle Lebensmittel u.ä.) vor.

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Wirtschaftsingenieurwesen Lebensmittelproduktion
    • Wirtschaftsingenieurwesen Lebensmittelproduktion B.Eng. (01.09.2025)

  • Bioverfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie
    • Bioverfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie B.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Dirks-Hofmeister, Mareike
    Lehrende
    • Dirks-Hofmeister, Mareike
    Weitere Lehrende

    Dr. Christine Leufken