| pytanie | odpowiedź |
|---|---|
| 1. Co to są biosurfaktanty? Wymień kilka rodzajów | Drobnoustrojowe związki powierzchniowo czynne. Wykorzystanie: 1)desorpcja metali (np. ołowiu, kadmu) z powierzchni hydrofobowych i tworzenie z tymi metalami trwałych polaczeń. Przykładowy Schemat działania: a) cząsteczka metalu adsorbuje się na powierzchni gleby; b)surfaktant gromadzi się na granicy fazy stałej-roztworu glebowego, obniżając napięcie międzyfazowe oraz kompleksując kation metalu przez swoja anionowa cześć; c) przejście kompleksu biosurfaktant-metal ciężki do roztworu glebowego; d) stabilizacja kompleksu, przez tworzenie przez biosurfaktant miceli Przykłady: a)surfaktyna (z Bacillus subtilis) b) ramnolipidy (z Pseudomonas aeruginosa) 2)Bioremediacja gleb i wód zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi (bakterie robią biosurfaktanty by mieć łatwiejszy dostęp do tych ropopochodnych, które stanowią dla nich pożywienie). Usuwanie ropopochodnych może być wykonywane zarówno w zbiornikach jak i w miejscu pojawienia się zanieczyszczenia Przykłady: lichenizyna (z Bacillus licheniformis) Biosurfaktanty są to substancje powierzchniowo czynne pochodzenia naturalnego. Składają się z części hydrofobowej (kwas tłuszczowy lub jego pochodna) i części hydrofilowej (węglowodany aminokwasy, peptydy, alkohole itp.). Pochodzące z mikroorganizmów, prawie zawsze mają taki sam ogon hydrofobowy. Najczęściej klasyfikowane po budowie: - glikolipidy - lipopolisacharydy glikolipidy -> węglowodany + kwasy tłuszczowe (lub hydroksykwasy) ramnolipidy -> ramnoza + kwasy β-hydroksypropanowy (lub analog) -> produkowane przez Pseudomonas trehalolipidy -> Mycobacterium, Nocardia, Corynebacterium -> trehaloza + kwas mykolowy -> bywają toksyczne |
| 2. Co znaczy słowo biocyd | (bios - życie, caedere - zabijać) związki syntetyczne lub pochodzenia naturalnego używane w wielu gałęziach przemysłu. Stosowane do zwalczania organizmów szkodliwych poprzez działanie chemiczne lub biologiczne (produkty biobójcze oraz biobójcze substancje czynne) |
| 3. Na czym polega mechanizm działania AMP? | (antimicrobial peptides - najbardziej prymitywne mechanizmy obronne, są to małe peptydy o dodatnim ładunku, o właściwościach przeciwwirusowych, bakteryjnych i grzybiczych - ochraniają przed pasożytami). Mechanizm: dezintegracja osłon komórkowych, wiążą się z błoną poprzez oddziaływania elektrostatyczne z ujemnie naładowanymi lipidami; kotwiczenie i zmiany struktury; mogą też akumulować się we wnętrzu i hamować syntezę DNA, RNA czy enzymów. Ogólnie “robią dziury w błonach komórkowych, akumulują do wnętrza i hamują syntezę różnych związków gospodarza” |
| 4. Na czym polega mechanizm zwalczania patogenu? | A to nie jest ta sama odpowiedź co wyżej? Niszczenie osłon komórkowych patogenu tak, aby spowodować “wypłynięcie” zawartości komórki. Dziurawienie błon, odkładanie się na powierzchni i powodowanie jej pękania. |
| 5. Gdzie stosowana jest nizyna? | Nizyna jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym jako naturalny konserwant (E234)- do konserwowania produktów żywnościowych, tj. mleka spożywczego, napojów mlecznych, serów, produktów mięsnych i rybnych. Jej dodatek do produktów mięsnych, serów topionych, jak i do mleka przy produkcji serów, zapobiega rozwojowi bakterii masłowych, a tym samym wzdymaniu; Obecnie podejmuje się próby wykorzystania tej bakteriocyny w leczeniu owrzodzeń układu pokarmowego wywołanych przez Helicobacter pylori. |
| 6. Przebieg fermentacji metanowej(podaj fazy, krótko opisz fazy powstawania biogazu) |
⅔ CH4 powstaje z octanu i alkoholi, ⅓ z redukcji CO2 |
| 7. Podaj 2-3 zasady zielonej chemii | 1.Zapobieganie.-lepiej jest zapobiegać wytwarzaniu odpadów niż prowadzić utylizację po ich wytworzeniu. 2. Oszczędność-maksymalne zużycie surowców-ekonomia atomów. 3.Efektywne wykorzystanie energii-szukanie łagodniejszych warunków prowadzenia reakcji.(niższa temperatura, ciśnienie) |
| 8. Jakie cechy są charakterystyczne dla nanocząsteczek metali-rozmiary, rezonans magnetyczny | Nanocząsteczki różnią od tych makroskopowych właściwościami optycznymi, elektronowymi i chemicznymi. Kiedy rozmiar się zmniejsza, cząsteczki takie mogą się na przykład zachowywać jak kropki kwantowe. Nanocząsteczki metali wykazują wyjątkowe właściwości elektronowe i optyczne, i tak przykładowo złoto z nierozpuszczalnego może stać się rozpuszczalne, miedź z nieprzezroczystej przezroczysta, a aluminium stać się łatwopalne. Nowe właściwości stwarzają nowe zastosowania. Nanocząsteczki mają duży stosunek powierzchni do objętości. Światło, które ma długość większą od wielkości nanocząsteczki powoduje jej drgania - plazmonowy rezonans powierzchniowy. Jego uwidocznieniem są rożne barwy nanometali. Jednym z czynników wpływających na kolor jest kształt i rozmiar, np. im większe sfery tym bardziej fioletowe, nanorurki - od fioletu przez zielenie do brązu w zależności od stosunku długości do średnicy. Wpływ ma też odległość między atomami oraz to, co znajduje się między nanoczastkami. Dodatkowo im nanoczastki są mniejsze, tym bardziej absorbują, a im większe tym bardziej rozpraszają promieniowanie. Współczynnik rozpraszania dla nanozłota jest np. kilka razy większy od barwników fluorescencyjnych. |
| 9. 3 przykłady zastosowania nanocząstek metali. | 1. Srebro ma silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe, czyli wszędzie tam, gdzie nie chcemy ich mieć (ja zapamiętałam z wykładu deskę sedesową, tzn. deska sedesowa z powłoką nanosrebra ;) również w tkaninach, żeby zabić bakterie powodujące zapach odzieży) 2. W medycynie, jako powłoki różnych implantów czy protez, chroniące je i pozwalające na dłuższe użytkowanie. Również do obrazowania - obrazy guzów nowotworowych tzw. Magnetic Resonance Imagining. 3. W farmakoterapii - zamykanie różnego typu substancji czynnych w nanocząstkach, czyli jako nośniki, dostarczające leki np. do zniszczonych regionów wewnątrz organizmu |
| 10. Mechanizm antagonistycznego działania drożdży. | 1. Współzawodnictwo o składniki odżywcze i przestrzeń życiową 2.Produkcja czynników antybiotycznych (Pseudozymy-antybiotyki zawierające kw. tłuszczowe) 3.Toksyny kilerowe-wiążą struktury polisacharydowe ścian komórkowych 4.Produkcja enzymów litycznych(chitazyny, glukonazy) 5.Indukcja odporności roślin |
| 11. Na czym polega biologiczna synteza nanometali - podaj przykłady zastosowania tych manostruktur? | Do tej pory opisano kilkanaście organizmów zdolnych do syntezy nanocząstek różnych metali. Wśród nich znajdują się przedstawiciele bakterii, grzybów i roślin. Biosynteza nanocząstek zachodzi na różnych drogach, jednak ich wspólną cechą, tak samo jak w przypadku chemicznej syntezy, jest redukcja jonów skutkująca utworzeniem elementarnych cząstek metali. Mikroorganizm wychwytuje ze środowiska jony metali oraz przekształca je w metale elementarne dzięki specjalnie wytworzonym enzymom. Można to podzielić na syntezę zewnątrz- i wewnątrzkomórkową. Wewnątrzkomórkowa polega na transporcie jonów do komórki mikroba i tam przemianie enzymatycznej, natomiast zewnątrzkomórkowa synteza odbywa się na powierzchni. Biosyntetyzowane nanocząsteczki mają wiele zastosowań: nośniki leków, terapie przeciwnowotworowe, terapie genowe, analiza DNA. |
| 12. Co to są biocydy- podaj przykłady ich stosowania | I. Jako produkty biobójcze: produkty dezynfekujące, produkty biobójcze o działaniu ogólnym (higiena człowieka, weterynaria, woda, powierzchnia). II. Jako produkty konserwujące: opakowania zamknięte, powłoki drewna, włókien, skóry, konstrukcji murowych, również jako płyny chłodzące, przeciw powstawaniu śluzu, płynów w obróbce metali III. Jako biobójcze do zwalczania szkodników - gryzonie, mięczaki, roztocza itp. IV. Jako środki konserwujące żywność, środki żywienia zwierząt, ogólnie w celu ochrony przed szkodliwymi czynnikami biologicznymi |
| 13. Na czym polegają biologiczne metody usuwania ropopochodnych? | Do usuwania ropopochodnych (paliwo, oleje napędowe, paliwo lotnicze, benzen, toluen, ksylen, naftalen) stosowana jest bioremediacja - usuwanie tych zanieczyszczeń z gleby i wód podziemnych za pomocą żywych mikroorganizmów jako naturalnych katalizatorów transformacji w formy mniej szkodliwe (np. naturalne zdolności mikroorganizmów do rozkładu węglowodorów ropy naftowej). Bioremediacja może być in situ-w miejscu skażenia - wewnętrzna: przy użyciu mikroorganizmów występujących naturalnie w miejscu skażenia - przyspieszona: mikroorganizmy występujące naturalnie w tym środowisku +dodawanie substratów i składników odżywczych przyspieszających ich wzrost np. - biowentylacja: napowietrzanie gleby i dostarczanie do miejsca skażenia składników odżywczych stymulujących wzrost MO - bioagumentacja: wprowadzenie do gleby dodatkowych organizmów przyspieszających proces degradacji -biostymulacja: przeprowadzenie modyfikacji środowiskowej ex situ- gleba zanieczyszczona zabierana z miejsca skażenia i oczyszczana przez organizmy w odseparowanym miejscu - landfarming:rozsianie gleby na podłożu bogatym w MO - kompostowanie: zmieszanie gleby z odpadkami organicznymi - bioreaktory |
| 14. Co to jest Biomasa | Wg UE: materiały organiczne pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego oraz wszelkie substancje uzyskane z transformacji surowców pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, podawana w odniesieniu do powierzchni lub objętości, jako surowiec odnawialny zapewnia wykorzystanie rezerw w leśnictwie i rolnictwie oraz poprawę ich ekonomiki, obciąża środowisko naturalne mniejszą emisją szkodliwych substancji, daje możliwość wytworzenia alternatywnych źródeł paliw płynnych, co podwyższa pewność ich dostaw |
| 15. Co to jest biogaz | Gaz powstający w procesie beztlenowej fermentacji odpadów roślinnych, odchodów zwierzęcych i ścieków, podczas której substancje organiczne rozkładane są przez mikroorganizmy do związków prostych. W trakcie tego procesu do 60% materii organicznej zamienianej jest w biogaz. Składa się on z (kolejno wg udziału): metanu, CO2 , azotu, wodoru, siarkowodoru i innych. Ten nadający się do celów energetycznych jest pozyskiwany z odpadów zwierzęcych w biogazowniach rolniczych, z osadu ściekowego nas oczyszczalniach ścieków, odpadów organicznych na komunalnych wysypiskach śmieci( w Polsce tego typu biogazu najwięcej) |