Mikrobiologie (Fach) / Ursprung des Lebens (Lektion)

Diese Lektion wurde von sidneymarie972 erstellt.

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• Stromatolite Folge der Ausbildung von mikrobiellen Matten von Cyanobakterien --> als Schutz vor UV-Strahlung geben die Cyanobakterien Zucker ab, diese bilden Sedimentkörner, die gebunden als Sonnenschutz wirken
• Bändereisen früher Ozean hatte hohen Gehalt an Eisen (hohe Vulkanaktivität --> Fe (II) oxidierte zu Fe (III) - oxygene Photosynthese (O2-Produktion) Fe(II) + O2 --> Fe(III) (katalysiert durch UV-Strahlung)
• Cyanobakterien Bedeutung für Erdgeschichte Oxidation der Erdatmosphäre vor 5 Milliarden Jahren durch oxygene Photosynthese
• Miller-Urey-Experiment Herstellung der Uratmosphäre  mit H2O, CH4, NH3, H2, CO Entstanden sind: Aminosäuren, Aldehyde, Ketone, Blausäure Kritiken: Falsche Bestandteile der Uratmosphäre - nicht reduzierende Stoffe, Wasserstoff zu leicht (würde in Weltraum entweichen), Methan & Ammoniak würden von der UV-Strahlung photochemisch gespalten  Um Leben zu erschaffen braucht es Nukleotide, diese bei dem Experiment nicht entstanden produzierte Metabolite wären schnell durch die hohe UV-Strahlung an der Erdoberfläche zerstört worden
• Abiogenese/chemische Evolution nicht vollständig bekannter Mechanismus der Entstehung von Lebewesen aus anorganischen und organischen Stoffen
• Antrieb der chemischen Evolution als wahrscheinlicher Antrieb gelten thermische und chemische Gradienten heißer Quellen im Meeresboden
• Schwarze Raucher - Entstehung des Lebens? hydrothermale Quellen, am Grund der Tiefsee - Austreten von heißem Wasser mit gelösten Stoffen, die scheiden sich zur röhrenförmigen Gebilden ab Gründe: Entwicklung auf dem Meeresboden deutlich förderlicher, da die UV-Strahlen nicht auf diesen vordringen konnten (viel stärkere UV-Strahlung damals) Kompartimente formen ersten Ort für energetische Reaktionen zu Molekülen (Enstehung erster Aminosäuren, Zucker) Temperaturen über 20° sorgen für Katalyse der Reaktionen Besonders chemoautotrophe Organismen sollen sich entwickelt haben, da diese ohne Sauerstoff & UV-Licht auskommen 
• Eisen-Schwefel-Welt Eisen-Schwefel bzw. Metall-Schwefel Minerale als erste, präbiotisch aktive Zentren für erste Form von Stoffwechsel  FeS Minerale waren von zentraler Rolle für chemische Evolution & Ursprung des Lebens FeS-Cluster befinden sich immer noch in vielen Enzymen Anaerobe Bakterien, deren Stoffwechsel mit Eisensulfid funktioniert existieren heute noch
• RNA-Welt Schlüsselaussagen:  Genetische Kontinuität wurde durch die Replikation von RNA sichergestellt (=RNA als Erbgut) Proteine spielten keine Rolle als Katalysatoren chemischer Reaktionen Grundlage: präbiotische Chemie führte zur Bildung von Nukleotiden & schließlich RNA --> katalytisch aktive RNA Ribozyme (Übergang von toter zur lebendiger Welt) Ribozyme konnten neue Nukleotide bilden & Information weitergeben (Replikation)   
• Endosymbiontentheorie Chloroplasten --> Cyanobakterien Mitochondrien  eigene Genome & Ribosomen, 16S RNA Gene durch horizontalen Gentransfer belegt
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• Lokiarchaeota Gruppe von Archaeen - Bindeglied zwischen Eukaryoten & Archaeen es wurden Gene gefunden, die auch in Eukaryoten gefunden wurden es gibt mehrere Gruppen der Archaeen, die mit Eukaryoten verwandt sind (Asgard) 
• Archaeen -archaelle RNA-Polymerase ähnelt der RNA Pol III der Eukaryoten (bakterielle Enzyme weisen mehr Unterschiede auf ) - Zellmembranen von Bakterien meist Fettsäuren über Glycerol veresterte Doppellipidschichten, von Archaeen meist Isoprenoide über Glycerol veretherte Lipideinzelschichten
• Methanogene Archaeen - Euryarchaeota - produzieren Methan - hohe Diversität: morphologisch & metabolisch (alle Gene besitzen Co-Faktor F430, dieser weißt Autofluoreszenz auf; leuchten bei Lichteinstrahlung) - Vorkommen in jeden Habitat in dem anaerobe (sauerstofffreie) Abbauprozesse stattfinden (extremliebend - extremophil, passen sich an extrem ungünstige Lebensräume an)
• Ammoniumoxidierende Archaeen (AOA) Archaeentyp, der Ammonium oxidiert --> essentiell für Bildung von Nitrit in Böden
• Robert-Koch-Postulate --> um Ursache & Wirkung bei Infektionskrankheiten zu verknüpfen 1. Der verdächtigte Erreger muss in allen Fällen der Krankheit vorhanden und in gesunden Tieren abwesend sein. 2. Der verdächtigte Erreger muss in Reinkultur gezüchtigt werden. 3. Zellen dieser Reinkultur müssen die Krankheit bei gesunden Tieren verursachen. 4. Der verdächtigte Erreger muss neu isoliert und muss die selbe Krankheit hervorrufen. --> nicht in allen Fällen bewährt
• Anreicherungskultur Nährmedium, das nur das Wachstum eines spezifischen, ausgewählten Bakteriums fördert.
• Prokaryoten Eigenschaften - viel kleiner als Eukaryoten --> Vorteil: größeres Oberflächen-Volumen-Verhältnis (sinkt mit steigender Größe) - haploiden Chromosomensatz --> Vorteil: können sich schneller vermehren & entwickeln sich schneller (Evolution) als diploide Zellen - Mutationen werden sofort exprimiert (Translation) --> diese fundamentaleen Unterschiede führen dazu, dass Prokaryoten sich schnell an ihre Umwelt anpassen können & andere Habitate besetzen können

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