14154 - Phototrophe Biotechnologie Modulübersicht

Modulnummer: 14154
Modultitel:Phototrophe Biotechnologie
  Phototrophic Biotechnology
Einrichtung: Fakultät 2 - Umwelt und Naturwissenschaften
Verantwortlich:
  • Dr. rer. nat. Braune, Steffen
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Sommersemester
Leistungspunkte: 5
Lernziele:Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul können die Studierenden wissenschaftliche Grundlagen der Phototrophen-Biotechnologie erläutern und anwenden. Das Modul fördert durch die Kombination und Vernetzung der Lehrdisziplinen Vorlesung und Seminar ein interaktives Arbeiten und Lernen.
Im Seminar wird gezielt die wissenschaftliche Sprachkompetenz vermittelt und gefördert. Durch aktive Mitarbeit erhalten die Studenten die Möglichkeit, bereits erarbeitete Lehrinhalte zu reflektieren und ihre Lernstrategien zu optimieren. Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden wissenschaftliche Grundlagen (einschließlich partieller Vertiefungen) der Phototrophen-Biotechnologie erläutern und anwenden.
Das primäre Ziel der Vorlesung „Phototrophe Biotechnologie“ ist es, den Studenten ein fundiertes Wissen bezüglich der Systematik, der Biochemie und Physiologie sowie zur biotechnologischen Nutzung von photoautotrophen Mikroorganismen (Mikroalgen) zu vermitteln. Die Vorlesung dient zur Aneignung von Fachkompetenzen und methodischem Verständnis sowie zur Erlangung von Grundlagenkenntnissen auf dem Gebiet der phototrophen Biotechnologie.
Die Vorlesung vermittelt grundlegende experimentelle Ansätze zur Analyse des Algenwachstums sowie der stofflichen Zusammensetzung der Biomasse und stellt Verfahren zur Gewinnung von Wertstoffen sowie Strategien zur Ertragssteigerung vor. Ziel ist es, die wissenschaftliche Kompetenz der Studenten auf dem Gebiet der Biotechnologie zu festigen und den Blick auf natürliche Ressourcen zu erweitern.
Im Seminar werden Themenschwerpunkte der Vorlesung interaktiv mit den Studierenden vertiefend bearbeitet. Des Weiteren sollen hier neue bzw. zukünftige Forschungs- und Anwendungsfelder der phototrophen Biotechnologie aufgezeigt und diskutiert werden. Durch aktive Mitarbeit können die Studenten bereits erarbeitete Lehrinhalte reflektieren und ihre Lernstrategien verbessern.


Inhalte:1.)     Einführung: Systematik und Biologie
Definitionen, Systematik
Die Mikroalgenzellen (Anatomie, Diversität)
Biodiversität und Verbreitung
Ökologische Bedeutung

2.)     Systematische Vorstellung der Mikroalgenabteilungen
Vorstellung der bekannten Abteilungen mit Fokus auf die jeweiligen Besonderheiten/Merkmale (Zellaufbau, Physiologie, Inhaltsstoffe, Anwendungen, Ökologie)
  
3.)     Biochemie und Physiologie
Primärstoffwechsel/Photosynthese
Sekundärstoffwechsel
Stress-& Ökophysiologie
 
4.)     Kultivierung
Grundlegende Prinzipien der Mikroalgenkultivierung und analytische Methoden
Isolation von Mikroalgen aus natürlichen Habitaten
Anzucht- und Produktionssysteme
Prinzipien der Zellernte
 
5.)     Anwendungsgebiete
Aktuelle Anwendungsgebiete
Zukünftige Anwendungsfelder
Empfohlene Voraussetzungen:keine
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 1 SWS
  • Seminar / 2 SWS
  • Selbststudium / 105 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:Richmond & Q. Hu: Handbook of Microalgal Culture, Applied phycology and biotechnology (2ndEdition, 2013), Wiley-Blackwell
R.E. Lee: Phycology (4th Edition, 2008), Cambridge University Press
H.-W. Heldt: Pflanzenbiochemie (4. Auflage, 2008), Spektrum-Verlag
Ch.v.d.Hoek, H.M. Jahns, D.G. Mann: Algen (3.Auflage, 1993), Georg Thieme Verlag
D.-P. Häder: Photosynthese (1.Auflage, 1999),Georg Thieme Verlag
D. Krauter, H. Streble: Das Leben im Wassertropfen (12.Auflage, 2011); Kosmos Verlag
K.-H. Linnevon Berg, K. Hoef-Emden, M. Melkonian: Der Kosmos-Algenführer (2.Auflage, 2012), Kosmos Verlag
Modulprüfung:Voraussetzung + Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:
  • Voraussetzung zu Modulabschlussprüfung: Seminarvortrag, 20 Minuten
  • Schriftliche Modulprüfung, 120 Minuten
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:12
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Bachelor (anwendungsbezogen) / Biotechnologie / PO 2018
Bemerkungen:Max. 12 Teilnehmende / Max. 12 Participants
Veranstaltungen zum Modul:Vorlesung Phototrophe Biotechnologie 1 SWS
Seminar Phototrophe Biotechnologie 2 SWS
Veranstaltungen im aktuellen Semester: