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Mibi (Fach) / Grundlagen (Lektion)
- Welche Organismen sind MOs? 1. Pilze, Mikroalgen (unterschiedliche Handhabung, mal MiBi, mal Botanik) 2. Protozoen (Problem? Euglena Tier oder Pflanze?) 3. Bacteria 4. Archaea 5. DNA und RNA Viren --> kein Stoffwechsel, keine Vermehrung außerhalb lebender Zellen/ Pflanzenpathogene, Tier- und humanpathogene Viren, Bakteriophagen
- MOs als Nützlinge Lebensmittel-MiBi --> Konservierung und Veredelung von Lebensmitteln Biotechnologie --> Stoffproduktion (Antibiotika, Aminosäuren, Citronensäure, Vitamine, Enzyme, Humaninsulin, Bioplastik)--> Erzeugung von Energie (Methan, Ethanol, Wasserstoff)--> Biokonversion nachwachsender Stoffe Geochemische Kreisläufe, Umwelt-MiBi--> Abbau von Schadstoffen (Bodensanierung, Kläranlagen, Kompostwerke) Methodenentwicklung Quelle für Gene (Ligasen, Proteasen in Waschmittel aus thermophilen Bakterien
- MOs als Schädlinge insgesamt relativ wenige Infektionen, Toxine --> Pathogene Verderb von Lebensmitteln Korrosion von Materialien (Metalle, Kunststoffe, Gummi, Beton, Natursteine, Glas) Freisetzung von Treibhausgasen (CO2, CH4 --> Methan, N2O --> Lachgas)
- Leistungspotentiale von MOs hohe Stoffwechselaktivität --> hohe Umsatzraten, geringe Verdopplungszeiten große Stoffwechseldiversität --> einzigartige Synthese- und Abbauleistungen hohe Stoffwechselflexibilität --> komplexe Regulation Toleranz extremer Bedingungen --> Extremophilie große Zellzahl pro Volumen --> große Populationen auf kleinem Raum
- Größter und kleinster MO Größtes bekanntes Bakterium: Thiomargarita namibiensis (Durchmesser: 750 µm Kleinstes bekanntes Genom: Nanoarchaeum (ca. 1% des Volumens von E. coli --> 490885 Bp, 522 Gene)
- Größenvergleiche Viren: meist ca 20- 400 nm Prokarya: oft ca 1- 3 µm Eukarya: 10- 30 µm
- Angriffspunkte der MOs Unterschiede der Zellbausteine, deren Biosynthese sowie andere spezifische Stoffwechselwege und Biomoleküle zB Murein-Biosynthese wird von Antibiotika unterbrochen --> Suche nach chemischen Verbindungen zur selektiven Bekämpfung bekterieller Infektionskrankheiten
- Zellwand von MOs Gram-negative Eubacteria: 1- 2 Schichten Murien Gram-positive Eubacteria: bis zu 25 Schichten Murein Archaea: Pseudomurien, Polysaccharide, Proteine außerdem einige Zellwandlose Prokarya
- Murein 3-d Netz durch intermolekulare Bindungen zwischen 2 Murein-Schichten (bilayer) = Peptidoglykan --> Glykanketten über Peptide verknüpft Synthese beinhaltet Transpeptidasen beta-Lactam-Antibiotika hemmt die Zellwandbiosynthese, indem es aussieht wie das Substrat der Transpeptidase und sie so hemmt zB Penicillin
- Gram-Färbung Möglichkeit der Färbemethode, bedingt durch Anzahl der Mureinschichten--> Gram-positive entfärben sich nach Behandlung mit best. Chemikalien--> Gram-negative bleiben gefärbt zB gram-positiv: Micrococcus luteus, Bacillus subtilisgram-negativ: Escherichia coli
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