Mikrobiologie und Hygiene

Der Unterrichtsgegenstand wird im 5. Jahrgang unterrichtet.

Die Bildungs- und Lehrinhalte verteilen sich aufstegend wie folgt:

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Allgemeine Mikrobiologie

  • die Arbeitsbereiche der Mikrobiologie definieren;
  • den Aufbau sowie die Eigenschaften von Zellen und Organismen der verschiedenen Mikrobiologiereiche beschreiben und Beispiele nennen;
  • Mikroorganismen anhand ihrer Eigenschaften und Wachstumsansprüche mit den richtigen Fachtermini beschreiben und charakterisieren;
  • die Vermehrung von Mikroorganismen beschreiben;
  • die Wachstumskurven verschiedener Mikroorganismenkulturen unter verschiedenen Bedingungen berechnen;
  • den Einfluss des limitierenden Faktors auf das Wachstum anhand der Michaelis-Menten-Kinetik erklären.

im Bereich Steriles Arbeiten

  • Grundsätze des sterilen Arbeitens beschreiben und im Labor bzw. Betrieb anwenden;
  • Faktoren, die das sterile Arbeiten beeinflussen, aufzählen und bewerten;
  • Methoden zur Konservierung und Sterilisierung von mikrobiologischem Zubehör und Geräten beschreiben und erklären sowie deren Eigenschaften bewerten.

im Bereich Analyse von Mikroorganismen

  • mikrobiologische, biochemische und molekularbiologische Methoden zur Bestimmung der
  • Keimzahl von Trauben, Früchten und Verarbeitungsprodukten beschreiben und bewerten;
  • biochemische und molekularbiologische Methoden zur Charakterisierung und Identifizierung von
  • Mikroorganismen erklären und praktische Anwendungen beschreiben;
  • Schnelltests zur Überprüfung der Keimfreiheit beschreiben.
  • Bereich Hygiene, Reinigung und Des infekt ion
  • die Grundsätze der Personalhygiene anwenden und an Dritte weitergeben sowie Vorschriften zur Einhaltung der Personalhygiene erstellen und weiterentwickeln;
  • die räumlichen und gerätetechnischen Bedingungen in einem Labor bzw. einem Produktionsbetrieb hinsichtlich hygienischer Bedingungen optimieren (hygienic design).

Die Schülerinnen und Schüler können

im Bereich Hygiene, Reinigung und Desinfektion

  • Reinigungsmittel und -prinzipien beschreiben;
  • Reinigungs- und Hygienepläne für Betriebe der Wein- und Obstwirtschaft erstellen und kontinuierlich verbessern;
  • HACCP-Konzepte erstellen und ständig weiter entwickeln.

im Bereich Stoffwechsel von Mikroorganismen, Fermentation

  • biochemische und mikrobiologische Grundlagen verschiedener Fermentation im Wein- und Obstbau erklären und die beteiligten Mikroorganismen hinsichtlich Morphologie und Eigenschaften beschreiben;
  • die für die alkoholische Gärung relevanten Hefen beschreiben;
  • die für den biologischen Säureabbau relevanten Bakterien und Hefen beschreiben;
  • die für die Essigproduktion relevanten Bakterien beschreiben;
  • die durch Mikroorganismen verursachten positiven und negativen Veränderungen (wie biogene Amine, Mykotoxine, Schimmelaromen) der Qualität und Bekömmlichkeit von Wein- und Obstprodukten beschreiben;
  • die auf Trauben und Früchten vorkommenden Schimmelpilze beschreiben.

im Bereich Biotechnologie

  • Prinzipien der gezielten Verbesserung der genetischen Information von Organismen mit molekularbiologischen Methoden erläutern sowie deren Auswirkungen und Einschränkungen beschreiben;
  • die Wachstumskurven von Mikroorganismen unter Minimalbedingungen auf Basis der Michaelis-Menten-Kinetik darstellen und interpretieren;
  • Verfahren der diskontinuierlichen bzw. kontinuierlichen Anzucht von Mikroorganismen beschreiben und Grundelemente eines Fermentors darstellen;
  • Beispiele für grüne, rote und weiße Biotechnologie nennen und deren Bedeutung für die Gesellschaft diskutieren;
  • die verschiedenen Arten der Abwasserreinigung erklären.