Mikrobiologie (Fach) / Bak. Aufbau/Wachstum (Lektion)

Aufbau & Struktur der Prokaryoten. Wachstum. Metabolismus. Replikation. etc.

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• Nährmedien - Extrakte Unter Erhitzung gewonnene wässrige Auszüge, zu Pulver eingedampft Fleischextrakt - aus enzymatisch verdautem fettfreiem Fleisch  Hefeextrakt - aus autolysierter Bierhefe  Malzextrakt - aus Gerstenmalz ...
• Nährmedien - Peptone (Polypeptide) enthalten v.a. Eiweißspaltprodukte,die durch Behandlung pfl. oder tier. Eiweiße mit Enzymen hergestellt wurden. Aus Casein (Proteingemisch der Milch):durch Aufschluss von Casein durch Trypsin Aus Sojabohnenmehl: ...
• Substanzen für synthetische Nährmedien • C-Quelle: z.B. Glucose oder Acetat• N-Quelle: Ammoniumsalze• S-Quelle: H²S, Cystein,• Anorg. Salze, Wachstumsfaktoren (AS, Vitamine)
• Gelatine (15% - Lösung) Aus Knochen (Strukturproteine und Collagen)  Schmelzen: 20 – 25°C Festwerden: 20°C Sterilisation: strömender Dampf (100°C) Anwendung: Fast ausschließlich zum Nachweis von proteolytischen ...
• Sterile Kartonscheiben Umgehung des Verfestigungsmittels durch Tränken einer sterilen Kartonscheibe mit dem Kulturmedium
• Komplettnährmedien Beispiele 1. Standard-I-Agar (für Bakterien)2. Tomatensaft-Agar (für Milchsäurebakterien)3. Malzextrakt-Agar (für Hefen, Pilze)4. Hefeextrakt-Agar (für Hefen, Pilze)
• Wachstumsparameter - Temperatur Erhöhung der Temperatur -> chem. / enzym. Reaktionen beschleunigt -> zu hohe Temperatur: Zerstörung von Membranen, Proteinen -> Zelltod Minimale Wachstumstemperatur: unterhalb derer ist Wachstum nicht ...
• Wachstumsparameter - pH-Wert o acidophil: opt. pH < 4o neutrophil: opt. pH 6-7o alkaliphil: opt. pH > 8 Natürliche Habitate bei 5-9
• Wachstumsparameter - osmotischer Wert: Aufrechterhaltung der Körperform -> treibende Kraft bei Zellteilung; Stabile Zellwand Osmotisches Gleichgewicht essentiell für Aufrechterhaltung bei Regen, Austrocknungo halophil: Organismen, die best. ...
• obligat aerob Wachstum in der Zone, in der Luftsauerstoff in den Nährboden eindiffundiert,sie wachsen nicht im Bereich ohne Sauerstoff (obligat = streng, aer = Luft). Obligat aerobeMikroorganismen gewinnen Energie ...
• mikroaerophil Sonderfall aerober Mikroorganismen. Wachstum besser mit verringertemSauerstoff-Gehalt möglich. Energiegewinnung durch Atmung.
• obligat anaerob kein Wachstum im Bereich mit Luftsauerstoff im Nährboden. Sauerstoffwirkt hemmend, daher Wachstum im Bereich ohne Sauerstoff. (an = ohne) Obligat anaerobe Mikroorganismen gewinnen Energie durch Gärung. ...
• fakultativ anaerob Wachstum ohne und mit Luftsauerstoff möglich. Indifferente =Luftsauerstoff hemmt nicht, Opportunisten = Luftsauerstoff wird mitverwendet (fakultativ,Abkürzung fakt. = wahlweise). Fakultativ anaerobe ...
• Autotrophe Mikroorganismen Sie sind im allgemeinen nicht in der Lage organische Substanzen zu verwerten. Einfache anorganische Stoffe dienen zum Aufbau ihrer Zellwandbestandteile und als C-Quelle nutzen sie Kohlendioxid.  Photoautotrophe ...
• Heterotrophe Mikroorganismen Sie verwerten als C-Quelle nicht nur CO2 sondern benötigen auch noch eine andere C-Quelle. Zur Entwicklung brauchen sie zusätzlich mineralische Stoffe und andere komplexe organische Verbindungen (Proteine...). ...
• Nährstoffbedarf - Wasser Der Wassergehalt eines Mikroorganismus beträgt 70-98 %. Er ist damit der Hauptbestandteil der lebenden Zelle. Wasser ist an fast allen Prozessen der Stoffaufnahme beteiligt. Bei einigen Mikroorganismen ...
• Nährstoffbedarf - Kohlenstoff Bedarf an Kohlenstoff richtet sich danach, ob es sich um heterotrophe oder autotrophe Mikroorganismen handelt und nach der Art des Mikroorganismus Während Hefen z.B. Glucose als Kohlenstoffquelle ...
• Nährstoffbedarf - Stickstoff Mehrzahl der MO benötigen organische oder anorganische Stickstoffverbindungen Bodenbakterien der Gattung Rhizobium in Symbiose mit Leguminosen und Bodenbakterien der Gattung Acetobacter sind in der ...
• Mineralstoffe - Phosphor Bestandteil der Nucleinsäuren, wirkt bei der Energieübertragung z.B. in Form von Adenosintriphosphat (ATP) mit, ist am Aufbau der Zellmembran in Form von Phospholipiden beteiligt ist Bestandteil bei ...
• Mineralstoffe - Schwefel wird für die Proteinsynthese benötigt. Bestandteil der prosthetischen Gruppen einiger Enzyme und des Coenzyms A. Bei den meisten Mikroorganismen wird der Phosphor und der Schwefel aus organischen ...
• Mineralstoffe - Kalium, Calcium, Magensium & Natrium ... Calcium wird z.B. zur Sporenbildung benötigt. Kalium ist bei nahezu allen Zellen an der Regulation des Wasserhaushaltes beteiligt. Darüber hinaus hat Kalium stoffwechselregulatorische Aufgaben. Magnesium ...
• Suppline (Wachstumsfaktoren) spezielle organische Verbindungen, die für die Entwicklung der Zelle essentiell sind, da sie nicht synthetisiert werden können.  Man unterscheidet drei Stoffgruppen: Vitamine, Aminosäuren und Pyrimidine ...
• Suppline (Wachstumsfaktoren) spezielle organische Verbindungen, die für die Entwicklung der Zelle essentiell sind, da sie nicht synthetisiert werden können.  Man unterscheidet drei Stoffgruppen: Vitamine, Aminosäuren und Pyrimidine ...
• Vitamine Viele Vitamine sind unerläßliche Wachstumsfaktoren für die Mikroorganismenzelle. vitaminheterotrophe und vitaminautotrophe Mikroorganismen, so daß im einzelnen zu prüfen ist, ob und in welcher ...
• Aminosäuren als Bestandteile der Proteine, können nur teilweise von der Zelle synthetisiertwerden. Einige essentielle Aminosäuren müssen deshalb über das Nährmedium zugeführt werden. = (auxotroph)
• Pyrimidine & Purine Pyrimidine (Uracil, Thymin und Cytosin) und Purine (Adenin und Guanin) werden in der Zelle zur Synthese der Nucleinsäuren benötigt.
• Vermehrung der Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch Querteilung bei geschlechtlichen Vermehrung ablaufenden Vorgänge (Mitose, Meiose) fehlen Ablauf der Querteilung:  Zuerst beginnt die Zelle ihr Streckenwachstum ...
• Physiologie des mikrobiellen Wachstums Latenzphase (Anlaufphase) Log-Phase / Exponentielle Phase Verzögerungsphase Stationäre Phase Absterbephase
• Latenzphase (Anlaufphase) Mikroorganismenzahl bleibt gleich In dieser Zeit stellen sich die Mikroorganismen auf das „neue“ Medium und die Umweltbedingungen ein bilden erst Enzyme, um die Nährstoffe aufzuspalten und verarbeiten ...
• Exponentielle Phase Kultur vermehrt sich explosionsartig - Die MO-Dichte wird immer höher raschere Abnahme der Nährstoffe, sowie eine exponentiell steigende Konzentration an Stoffwechsel- Schlacken. Ein weiterer bremsender ...
• Verzögerungsphase Durch z. B Substratverarmung oder Anreicherung toxischer Stoffwechselprodukte, ist die exponentielle Phase zeitlich begrenzt. Die Vermehrungsgeschwindigkeit der Mikroorganismen nimmt ab.
• Stationäre Phase Keimzahl bleibt gleich groß Die Wachstumsgeschwindigkeit ist null Der Zuwachs an Mikroorganismen hält sich mit der Zahl der absterbenden Mikroorganismen die Waage Die Mikroorganismen betreiben jedoch ...
• Absterbephase Die Mikroorganismen ertragen keine hohe Konzentrationen der eigenen Stoffwechselprodukte  Bei langdauerndem Kontakt sterben sie ab Danach können sich die Zellen durch eigene Enzyme auflösen (Autolyse). ...
• Generationszeit die Zeit, die für einen Teilungsschritt benötigt wird Bei optimalen Bedingungen können viele Bakterienarten sich innerhalb von weniger als 20 Minuten verdoppeln Diese Art der Vermehrung bezeichnet ...
• Warum ist Sauerstoff problematisch? Im Zuge von Elektronentransfer-Reaktionen kann es zur Übertragung von Einzelelektronen auf O2 kommen. Die entstehenden reaktive Sauerstoffspezies (Peroxid-Ion, Superoxid-Radikal, Hydroxylradikal) müssen unschädlich ...
• Superoxiddismutase kupferhaltiges Enzym, welches in den Erythrozyten vorkommt. Es enthält zusätzlich Zink und Mangan und dient der Entfernung von Sauerstoffradikalen um Superoxidion (hochreaktives Sauerstoffradikal) ...
• Katalase Enzym, das die Reaktion von Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff katalysiert Reaktionsgleichung: 2 H2O2 ---> 2 H2O + O2
• Zählkammer Zählkammer: plangeschliffene Glasplatte mit drei Stegen, die beiden äußeren Stege liegen höher als der mittlere legt man ein Deckglas auf, befindet sich zwischen diesem und dem mittleren Steg ein ...
• Bestimmung der Lebendzellzahl „lebend“ inkorrekt, erfasst wird nur die Fähigkeit, sich zu vermehren  Zellen bilden unter günstigen Bedingungen Kolonien auf Nährmedien aus Grundlage: aus jeder Zelle entsteht eine Kolonie (in ...
• Titerverfahren (MPN) Titer: in der Mikrobiologie das kleinste Probevolumen in ml, in dem noch Bakterien nachweisbar sind  eine Variante des Titerverfahrens ist das MPN-Verfahren (MPN: most propable number) eine Probe wird ...
• Titerverfahren (MPN) - Bestimmung der Zellzahl Bakterien werden entweder als sichtbare Kolonien nachgewiesen oder durch den Nachweis eines typischen Stoffwechselprodukts Bei niedrigen Verdünnungen kann es dazu kommen, dass gar keine Bakterien anwachsen ...
• Biomassebestimmung über Optische Dichte (OD) Steuung oder Absorption (= optische Dichte) Das Lambert-Beer´sche Gesetz als GrundlageE = log I0/Id.h. Extinktion 1 entspricht einem Restlicht von 10% (I0=100; I=10)Extinktion 2 entspricht einem Restlicht ...
• Pathogene Bakterien Bacillus antracis (Milzbarnd) Bacillus cereus Straphylococcus aureus (Entzündungen) Streptococcus mutans (Plaque) Streptococcus pneumoniae (Lungenentzündung) Steptokokken Sepsis Candida albicans Vibrio ...
• Dauerformen Endosporen Exosporen Cysten Myxosporen
• Endosporen Meist im Boden lebende, Gram-positive Bakterien (oft Krankheitserreger) Dienen nicht der Vermehrung Keine Stoffwechselaktivität Mehr als 200 Gene sind an dem Prozess beteiligt Widerstandsfähig gegen ...
• Exosporen Ein Mittel der Vermehrung Zwei verschiedene Entstehungsweisen:- Konidien durch Septierung und Fragmentierung der Hyphen → keine Sporenhülle; beinahe vollständig ruhender Metabolismus; geringer Wasserhaushalt ...
• Cysten Gesamte Zelle wird zu Dauerform (Cyste) umgeformt Flagellen gehen der Zelle verloren um eine komplexe Cystenwand (aus Alginat, Protein und Lipiden) zu bilden Stoffwechsel bleibt bestehen wichtiger Speicherstoff ...
• Endosporen - Ablauf der Sporulation: Replikation des genetischen Materials Inäquale Zellteilung, Sporenteil entält nur ein Teil des Genoms Keine Zellwandbildung zwischen den beiden Protoplasten Sporenprotoplast wird von Cytoplasmamembran ...
• Lage der Sporen in Mutterzelle terminal (ganz außen) subterminal (teilweise außen) zentral
• Sterilisation steril oder keimfrei bedeutet „frei von vermehrungsfähigenMikroorganismen inkl. Sporen (und Viren)

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