Mikrobiologie (Fach) / Mibi 2014 (Lektion)

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  • Formen einzelliger Bakterien Mikrokokken Diplokokken Streptokokken Staphylokokken Sacrinen Stäbchenbakterien Spirillen Vibrionen
  • welche rolle spielt calcium bei den Mikrotubuli? Ca: Bindung von Vesikeln an Kinesin und Dynein(das sind motorproteine) ist Ca2+-abhängig.
  • Regulation in E. coli findet üblicherweise auf Ebene ... Regulation: allgemein Endprodukthemmung Isoenzyme oder kovalente Modifikation Kontrolle der Translation (Kontrolle der Transkription) Beispiel: Endprodukthemmung (kovalente/allosterische) erstes ...
  • Was ist chemo-, photo-, litho-, organo-, auto-, heterotroph? ... E.coli: chemo- und heterotorph chemotroph: Energiequelle: chem. Reaktionen (meist Redoxreaktion) Konservierung von chemischer Energie in Form energiereicher Verbindungen Beispiele: Tiere, aerobe Bakterien ...
  • 3 Reiche Eukarya, Bakteria, Archaea
  • Formen von Bakterien Stäbchen, Vibrionen, Spirillen, Kokken
  • Elementar-Zusammensetzung von Mikroorganisen Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Natrium, Calcium, Schwefel, Magnesium, Kupfer, Eisen, Mangan
  • Abiotische Faktoren chem. Verbindungen, bewegung und Strömung, Druck, Magnetfelder, Nährstoffe, Oberflächen, Redoxpoteltial, Salinität, Sauerstoff, Strahlung, Temperatur, Wassergehalt, Wasserstoffionenkonz
  • Was ist Nitrifikation und was Denitrifikation? Nitrifikation: Stoffwechselvorgang bei chemolithotrophen Lebewesen Ammonium als Elektronendonatur durch Nitrosifizierer zu Nitrit oxidiert durch Nitrooxidierer weiter zu Nitrat oxidiert Denitrifikation: ...
  • In welchen Organismen treten sowohl an- als auch aerobe ... Bei fakultative Anaerobier und dentrifizierende Bakterien
  • Glykolyse Glucose (C6) --> 2x Pyruvat (C3) + ATP + Elektronen (NADH) Pyruvat (C3) geht entweder in Gärung (NADH wieder zu NAD oxidiert, Substrate reduziert) in den Citratzyklus, die Elektronen in die Atmungskette ...
  • Citratzyklus Pyruvat (C3) --> Acetyl-CoA (C2) +  CO2, vollständige Oxidation -->2x CO2 + Elektronen +ATP
  • Atmungskette Elektronen schrittweise auf niedirgstes Energie-Niveau transferiert dabei PMF aufgebaut zum Schluss O2 übertragen --> Wasser
  • S. cerevisiae  Bäckerhefe Ascomyceten kein Mycel sondern einzellig asexuelle Phase: Vermehrung durch Sprossung nacheinander bis zu 30 Knospen, die durch Abschnürung an der Mutterzelle deutliche Narben hinterlassen ...
  • Wie wird die Lebenzellzahl bestimmt? 3 Verfahren   Hefezellen werden so weit verdünnt, bis aus Nachkommen jeweils einer Zelle distinkte Kolonien wachsen können Ausgangssuspension wird unter sterilen Bedingungen zunächst schrittweise verdünnt Dann ...
  • Phasen des Wachstums von Zellpopulationen Anlauf-(Iag)-Phase, Expotentielle-(Ig)-Phase, stationäre Phase, Absterbephase
  • Wie wird die Gesamtzellzahl bestimmt? Mikroskopische Aufzählung in Zählkammern Relativzählung Elektronische Zählgeräte Membranfiltermethode
  • Warum schädigt kurzwelliges UV-Licht DNA? kann photochemische Demerisierung zweier auf einem Strang benachbart liegender Pyrimidinbasen (z.B. Thymin)  induzieren Diese Thymin-Dimere verursachen dann Fehler bei der Replikation, die sich dauerhaft ...
  • Beispiele für Bakterien, die sich aus der Luft anreichern ... Micrococcus luteus Mycobakterium Nocardia
  • Wie groß ist die Gesamtkeimzahl im Trinkwasser? Darf 100 Keime pro ml nicht überschreiten keine E.coli-Zelle darf sich darin bedfinden
  • Was ist ein Indikator für fäkale Verschmutzung? E.coli typischer (aber nicht dominanter) Bewohner des menschl. Darms zeigt mögl. Vorhandensein pathogener Keime  
  • IMViC-Reaktionen (bunte Reihe)  Idolbildung pH-Indikator Methylrot Voges-Proskauer-Test Citrat-Verwertung Test mit E.coli und Klebsiella terrigena 1. E.coli: positiv (roter Ring)     Klebsiella terrigena: negativ 2. E.coli: rosa ...
  • Idolbildung Entsteht beim Abbau der Aminosäure Treptophan lässt sich durch kirschrote Anfärbung mit dem sog. Ehrlich-Reagens kenntlich machen
  • pH-Indikator Methylrot Enterobakterien sind fakultativ anaerob: Energie durch Gärung Säurebildung als Gärprodukt (Succinat, Lactat, Acetat, Formiat) pH-Indikator färbt sich rot wenn mehr als 4.5
  • Voges-Proskauer-Test Nachweis für Acetoinbildung aus Glucose Acetoin reagiert mit aus Nährlösung (Pepton) freigesetzten Kreatin bei stark alkalischer Behandlung zu rotem Farbstoff Empfindlichkeit wird durch Kreatin und ...
  • Citrat-Verwertung Citrat als Kohlenstoff-, Energiequelle durch Farbänderung des Nährbodens mit Bromthymolblau wird sichtbar gemacht, ob Citrat verwertet wurde  um Bakterien Kolonien herum
  • Gram-Färbung und Unterschiede Gram +: z.B. Micrococcus luteus   Mureinnetz aus etwa 40 Schichten aufgrund der vielschichtigen Zellwand halten die Zellen den Farbstoff-Jodkomplex zurück und färben blau Zelle dunkelblau/schwarz ...
  • Aufgabe der Membran und der Zellwand Membran reich an Lipiden --> Doppelschicht hier: Proteine eingelagert, dienen der Stoffaufnahme osmotische Schranke (semipermeabel) Zellwand: Stabilität: bewirkt stabile Zellkonformation für Salze ...
  • Aufbau der Zellwand Peptidoglycan oder Murein Heteropolymer aus Zuckerbausteinen N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetyl-Muraminsäure (in alternierender Folge zu Ketten verknüpft) Muraminsäter über Lactylgruppe mit Tetrapeptid ...
  • Was entdeckte Fleming? 1922: entdeckte bakterientötendes Enzym (Lysozym), was hydrolytisch Peptidoglycan spaltet 1928: beobachtete, dass Penicillium das Wachstum von Staphylokokken hemmt --> Verbindung: Penicillin
  • Wie wirkt Penicillin? nur auf wachsende - nicht ruhende - Bakterien verhindert Quervernetzung durch Transpeptidierung 
  • In welche drei wesentlichen Abschnitte kann die Isolierung ... Zellaufschluss: DNA/RNA wird aus den Zellen freigesetzt Reinigung der DNA von den anderen Zellbestandteilen Konzentration der DNA durch Alkohole
  • Genaustausch bei Prokaryonten Transformation: Übertragung von Erbmaterial in Form freier DNA Transduktion: Übertragung von DNA durch bakterien-spezifische Viren Konjugation: gerichtete Übertragung von genet. Merkmalen durch direkten ...
  • Was bedeutet Kompetenz? Besonderer physiologischer Zustand von Empfämgerzellen, um freie DNA-Stücke aufnehmen zu können. im Übergang von expotentieller zum stationären Phase  kann bis zu 4 Stunden erhalten bleiben genetisch ...
  • Wie wird die Transformationsfrequenz berechnet? Anzahl der Transformanden / Lebenzellzahl
  • Definition: Viren Viren sind nichtzellulär organisierte, sehr kleine Partikel, die Bakterienfilter passieren können und aus DNA oder RNA (einzel-/doppelsträngig) und einer Proteinhülle (Capsid) bestehen. sich nicht ...
  • Unterschied zwischen virulenten und temperenten Phagen. ... virulent: im Anschluss an Infektion setzt sofort Phagenvermehrung ein temperent: Phagen-DNA wird in Wirtsgenom integriert
  • Wie kann man Phagen nachweisen? für Phagen sensitive Bakterienart wird mit Hilfe eines Phagenlysats infiziert Bakteriensuspesion ohne Phagen: geschlossenen Bakterienrasen mit Phagen: Bakterienrasen mit Plaques (Löchern)
  • Welche drei Sorten der "jumping genes" gibt es? Insertions-Sequenzen etwa 800-2000 Basenpaare lang an den Enden kurze gegenläufige Wiederholungen (inverted repeats) Sequenzabschnitte zw. den beiden IR kodiert für ein Protein (Transpoase) Transposons ...
  • Eigenschaften von bakteriellen Spore stark dehydratisiert --> hohe Hitzestabilität hohe Lichtbrechung
  • Sporenbildung wird Wachstum negativ beeinrächtigt --> vegetative Zelle beginnt Speicherstoffe und Proteine abzubauen synthetisieren Dipicolinsäure verstärkte Aufnahme von Calcium-Ionen mehrschichtige Ummantelung--> ...
  • Wachstum Zunahme aller chemischen Komponenten der Zelle, die zu einer Vergrößerung und Teilung der Zelle führt.  Bakterielles Wachstum --> Vermehrung der Bakterien
  • Nennen sie 4 Angriffsorte antibiotischer Agenzien Zellwandsynthese Cytoplasmamembran Nucleinstoffwechsel verhindert Proteinsynthese durch Bindung an 70S Ribosome
  • Nennen Sie Antibiotika-Resistenz-Mechanismen Veränderung der Zellmembran: Aufnahme verhindert/vermindert Synthese von Enzymen, die Antibiotika ab/umbauen Bildung veränderter Enzyme/Ribosomen, die noch stoffwechselaktiv sind, aber vom Antibiotikum ...
  • Nennen Sie Antibiotika-Resistenz-Mechanismen   Veränderung der Zellmembran: Aufnahme verhindert/vermindert Synthese von Enzymen, die Antibiotika ab/umbauen Bildung veränderter Enzyme/Ribosomen, die noch stoffwechselaktiv sind, aber vom Antibiotikum ...
  • Sterilfiltration Verfahren zu Entkeimung von Flüßgkeiten oder Gasen durch Anwendung bakteriendichter Filter
  • Induktion der beta-Galaktosidase in E.coli: Was passiert ... Ø  Repressorprotein bindet an Operator (distaler Abschnitt des lac-Promotors) Ø  Verhindert Transkription des lac-Operons   Ø  Negative Kontrolle
  • Induktion der beta-Galaktosidase in E.coli: Anwesenheit ... Ø  Lac-Operon wird induziert Ø  Aus Medium in Zelle transportiert Ø  Durch beta-Galaktosidase zu Allolaktose umglykosyliert Ø  Bindung von Allolaktose (Induktor) an Repressorprotein à Konformationsänderung ...
  • Was ist der lac-Promotor?         = regulatorisches genetisches Element, an dem RNA-Polymerase bindet und Transkription der Strukturgene initiiert wird Strukturgen (für beta-Galaktosidase) lacZ liegt (mit lacA und lacY) ...
  • Was verstehen sie unter "Auflösung eines Mikroskops"? ... Es beschreibt den Abstand, den zwei kreisförmige Strukturen mindestens haben müssen, um noch als getrennte Strukturen wahrgenommen werden zu können.