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BAKTERIEN BAKTERIEN von Laura, Judith & Katharina.

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Präsentation zum Thema: "BAKTERIEN BAKTERIEN von Laura, Judith & Katharina."—  Präsentation transkript:

1 BAKTERIEN BAKTERIEN von Laura, Judith & Katharina

2 Wie sind Bakterien aufgebaut ?

3 Wo kommen Bakterien vor? -Luft-Wasser-Boden -Brauchen hohe Luftfeuchtigkeit

4 Wie vermehren sie sich? -Zellteilung -Neu entstandene Zellen: selbes Erbgut wie Mutterzelle -Vorgang wiederholt sich immer wieder

5 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

6 Was sind Antibiotika und wie wirken sie? -Stoffwechselprodukt -Stoppt Wachstum der Bakterie oder tötet ab -Versucht menschlichen Zellen nicht zu schaden

7 Was haben Bakterien mit Magengeschwüren zu tun? -Heliobactor pyloris -Sorgt für Magensäureabsonderung -Führt zur Übersäuerung -> Magengeschwüre

8 Was sind Antibiotika- Resistenzen & wie entstehen sie? -Bakterien enthalten einen Resistenten- Plasmid, der Antibiotika unschädlich macht -Behandlung wird durch Vermehrung der Bakterien schwierig

9 Wie gefährlich sind sie? -Können sich durch Vermehrung zu tödlichen, unbehandelbaren Infektionen ausweiten

10 Welche Gegenmaßnahmen sind möglich? -Durch Austausch von Genen kann Resistenz verhindert werden -Schon resistente Bakterien von der Umwelt fernhalten

11 Was bedeutet pasteurisieren? Gibt es ähnliche Verfahren? -Flüssigkeiten durch Hitze entkeimen; Bakterien werden dadurch getötet -Sterilisation: Vollständige Abtötung von Bakterien durch Hitze/Strahlung/Chemie

12 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)

13 Insulin

14 Was ist Insulin? Hormon das in der Bauchspeicheldrüse produziert wird Hormon das in der Bauchspeicheldrüse produziert wird besteht aus 51 Aminosäuren besteht aus 51 Aminosäuren A-Kette mit 21 und die B-Kette mit 30 Aminosäuren sind durch zwei Disulfidbrücken miteinander verbunden 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 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 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 in der Diabetesbehandlung verwendete Rinderinsulin hat noch zwei andere Aminosäuren in der A-Kette

15

16 Warum braucht man gentechnisch hergestelltes Insulin? Diabetesbehandlung eines Patienten braucht man 50 Schweine pro Jahr Diabetesbehandlung eines Patienten braucht man 50 Schweine pro Jahr Höhere Zahl von Erkrankten führt zu Insulinmangel Höhere Zahl von Erkrankten führt zu Insulinmangel

17 Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2 Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma Genentech) Insulingen (aus menschlichen Stammzellen oder Eiweißen) 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 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 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 beiden Ketten werden dann durch oxidative Kopplung der Schwefelbrücken zu Humaninsulin verknüpft

18 Produktion von Humaninsulin durch Bier- und Bäckerhefe (Firma Novo Nordisk) Durch Insulingen werden Hefepilze so programmiert, dass sie ein Proinsulin produzieren Durch Insulingen werden Hefepilze so programmiert, dass sie ein Proinsulin produzieren A- und B-Kette bereits durch Disulfidbrücken verbunden A- und B-Kette bereits durch Disulfidbrücken verbunden Hängen noch 4 Aminosäuren dran Hängen noch 4 Aminosäuren dran Enzymatisch abgespalten Enzymatisch abgespalten Aufwendige Verbinden der Ketten fällt weg Aufwendige Verbinden der Ketten fällt weg

19 Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2 Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma Genentech) E-Kolibakterien werden gezüchtet E-Kolibakterien werden gezüchtet Insulingen in Bakterien Insulingen in Bakterien Produziert ein Fusionsprotein (vermehrt sich in Bakterien) Produziert ein Fusionsprotein (vermehrt sich in Bakterien) Zellmasse mit hohem Druck durch feine Düsen gepresst 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 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 begleitet von vielen Reinigungsschritten, rein enzymatisch die Schritte zum Humaninsulin durchgeführt letzten Anlagenteil, vor der Pharmafertigung wird das Insulin im Wesentlichem gereinigt letzten Anlagenteil, vor der Pharmafertigung wird das Insulin im Wesentlichem gereinigt

20 Vitamin C

21 Allgemein Herstellungsverfahren von REICHENSTEIN Herstellungsverfahren von REICHENSTEIN Man enthält Vitamin C aus Glucose Man enthält Vitamin C aus Glucose Aufwendiges Verfahren in 6 Schritten Aufwendiges Verfahren in 6 Schritten

22 Reichensteinprozess D-Glucose Ausgangsstoff D-Glucose Ausgangsstoff durch Hydrierung (Anlagerung von Wasserstoff) durch Hydrierung (Anlagerung von Wasserstoff) mit Sorbosebakterien zu L-Sorbose mit Sorbosebakterien zu L-Sorbose

23 L-Sorbose wird anschließend mit einem Oxidationsmittel (z. B. Kaliumpermanganat oder Sauerstoff in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators) zu 2-Keto-L-Gulonsäure oxidiert 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 L- Ascorbinsäure (Vitamin C) Durch Wasserabspaltung und Ringschluss entsteht schließlich L- Ascorbinsäure (Vitamin C)

24 Nutzung Viele Tonnen synthetisches Vitamin C werden täglich in modernen großtechnischen Anlagen nach diesem Verfahren produziert 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 Firma in USA in den letzten Jahren ein zweistufiges Verfahren entwickelt Vitamin C sofort mithilfe von Mikroorganismen produziert Vitamin C sofort mithilfe von Mikroorganismen produziert

25 QUELLEN -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 -Elefanten Apotheke in Meerbusch


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