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

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

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  • Def. Mikrobiologie Mikrobiologie ist die Lehre von den MikrobenZu den Mikroben gehören Prokaryoten und Eukaryoten: Prokaryoten: Bakterien (Bacteria = Eubakterien) und Archaea (= Archaebakterien)Eukaryoten: einzellige Algen, ...
  • Formen der Bakterien KokkenStäbchenVibrionenSpirillenSpirochaeten
  • Vorkommen MO Mikroorganismen sind überall massiv vertreten:1 g Boden bis zu 10^9 Bakterienzellen( = 40 kg/ha)und 10-100 m Pilzmycel( = 400 kg/ha)Sie nutzen alle ökologischen Nischen (mit zeitweise flüssigemWasser) ...
  • Einfluss auf die Biologie und die gesamte Geosphäre ... • Verantwortlich für Stoffkreisläufe, "Recycling" der Elemente(z.B. Stickstofffixierung, Celluloseabbau, Methanbildung etc.)• Wechselwirkung mit Tieren, Pflanzen und anderen Mikroben(von Symbiose ...
  • Spurenelemente Sie sind Bestandteil im Enzymsystem der Zelle Cobalt, Mangan, Kupfer, Zink, Molybdän, Chrom, Nickel, Vanadium, Bor, Selen, Silicium, Wolfram, Chlor, Jod
  • Aufbau Bakterium DNARibosomZellwandZellmembranCytoplasmaGranulumPlasmidKapselPilimFlagella
  • Bakterienchromosom Die gesamte genetische Information einer Bakterienzelle ist auf einem einzigen Faden gespeichert, welcher Bakterienchromosom genannt wird.Das Bakterienchromosom liegt ringförmig vor und beträgt eine ...
  • Pilum Manche Bakterien haben auf ihrer Oberfläche eine Großzahl dünner,langer Fäden, welche als Pili bezeichnet werden. Diese Pili haben unterschiedliche Aufgaben. Zum Bsp. dienen sie zur Anheftung oder ...
  • Cytoplasmamembran An der Cytoplasmamembran läuft die Energiegewinnung der Bakterien ab, welche bei den eukaryotischen Zellen in den Membranen der Mitochondrien und Chloroplasten geschieht. 6-8 nm dick und umhüllt das ...
  • Zellwand Die Zellwand ist ein wichtiger Faktor zur Gliederung der Bakterien.Sie ist bei Gram-positiven Bakterien anders als bei Gram-negativenBakterien.
  • Ribosom Die Ribosomen sind die Orte der bakteriellen Proteinbiosynthese undliegen im Cytoplasma. Sie unterscheiden sich von den eukaryotischenRibosomen in ihrer Svedberg-Größe. Die bakteriellen Ribosomen ha-ben ...
  • Reservestoffe Bakterien können Stoffe, wie Polysaccharide, Fette, Polyphosphateund Schwefel in inerter Form speichern.
  • Bakeriengeißel/ Flagella Durch Rotation der Geißeln können sich Bakterien bewegen. Die Gei-ßeln sind helical gewunden und können unterschiedlich angeordnetsein. Sie sind aus dem Protein Flagellin aufgebaut und bestehen ausGeißelfilament, ...
  • Phospholipide der Zellmembran Die häufigsten in einer Zellmembran auftretendenPhospholipide sind Phosphatidylcholine (auch Lecithine),Phosphatidylethanolamine und Phosphatidylserine
  • Unterschied Zytoplasmamembran bei Bacteria und der ... Bacteria: Esterbindung zwischen Glyzerin & Fettsäuren (Fettsäuren als Seitenketten)Archea: Etherbindung zwischen Glyzerin & Seitenketten (sich wiederholende Einheiten des Isoprens) Glyzerindeether und ...
  • Proteine der Membran Proteine der Membran können peripher (aufsitzend) oder integral (sie ganz oder teilweise durchdringend) sein, ausserdem können sich meist frei in der Cytoplasmamembran bewegen (Bsp. Permeasen, Biosynthese-Proteine, ...
  • Funktion der C.Membran Grenze zwischen Zellinnerem und –Äußerem Hauptort für die Energiespeicherung kann durch Trennung von Wasserstoff-Ionen (H+) und Hydroxyl-Ionen (OH-) energetisch geladen vorkommen - transportiert ...
  • Transportproteine einfache Transporter = Uniporter, Symporter, Antiporter Gruppentranslokation/ PTS (Phosphotransferase-System) ABC-System (ATP-Bindungscasette)
  • Einfache Transporter - Symporter, Antiporter Symporter transportieren eine Substanz zusammen mit einer anderen (meist H+) durch die Membran.Antiporter dagegen transportieren eine Substanz in die eine und eine andere Substanz in die entgegengesetzte ...
  • Gruppentranslokation / PTS = Phosphotransferase-Systerme ... Transport mit Phosphorylierung des Substrates (Phosphat Übertragung aus PEP)Bei der Gruppentranslokation findet eine chemische Veränderung der transportierten Verbindung statt. Die dafür benötigte ...
  • ABC-System (ATP-Bindungscasette) schließt periplasmatische, integrale und ATP hydrolisierende Proteine ein. Die periplasmatischen Proteine können Substrate von besonders geringer Konzentration aufnehmen, die dann in die Zelle transportiert ...
  • Aufbau Murein besteht aus dem Peptidoglykan Murein Es ist ein makromolekulares Heteropolymer In der Mureinketten wechseln sich alternierend N-Acetylglucosamin und N-Acetyl-Muraminsäure ab Sie sind ß-1,4-glycosidisch ...
  • Zellwand Gram-positiver Bak. bis zu 40 Mureinlagen Mureinschicht bis zu 10mal dicker als bei Gram-negativen Bakterien. Mureinnetz ist zu 30-70% an der Trockenmasse der Zellwand beteiligt. Die Oligopeptide der Mureinketten sind ...
  • Zellwand Gram-positiver Bak. bis zu 40 Mureinlagen Mureinschicht bis zu 10mal dicker als bei Gram-negativen Bakterien. Mureinnetz ist zu 30-70% an der Trockenmasse der Zellwand beteiligt. Die Oligopeptide der Mureinketten sind ...
  • Zellwand Gram-negativer Bak. dünnen Mureinschicht und ist zu weniger als 10% (bei E.Coli) an der Trockenmasse der Zelle beteiligt. Zwischen den Oligopeptiden gibt es keine Interpeptidbrücken wie bei den Gram-positiven Bakterien.  ...
  • Zellwand von Archaebakterien Bis auf Thermoplasma besitzen alle Archaea eine Zellwand. Methanbildende Archaebakterien besitzen kein Murein, sondern Pseudomurein, bei dem N-Acetyltalosaminsäure (statt N-Acetylmuraminsäure) und ...
  • Def. Antibiotika „Antibiotika sind natürliche, von Mikroorganismen synthetisierte Stoffwechselprodukte mit einem niedrigen Molekulargewicht, die in niedriger Konzentration das Wachstum von anderen Mikroorganismen hemmen ...
  • Äussere Membran der Gram-negativen Bak. Aufbau weicht sehr von dem der inneren ab. asymmetrisch; das heißt, die innere Schicht der Membran besteht im Wesentlichen aus Phospholipiden, die äußere aber aus Lipopolysacchariden (im Folgenden ...
  • Äussere Membran Gram (-) Bereiche der LPS (Lipopolysaccharide) ... 1. ein Lipoid A mit bis zu sechs Fettsäuren, die durch Ester- oder Amidbindungen mit einem Disaccharid, bestehend aus zwei ß-1,6-glykosidisch verknüpften Glucosaminresten, verbunden sind. Hierbei dienen ...
  • Lipopolysaccharide LPS wirken hauptsächlich als Antigen Freigesetze LPS können als Pathogenitätsfaktoren wirken (Endotoxine), wobei das Lipoid für die Toxizität verantwortlich ist Durch Variation der LPS können Bakterien ...
  • Stäbchen/Bazillen - meistens beweglich- grampositiv- faktultativ anaerobes Wachstum- Bildung von Endosporen- auch pathogene Arten vertreten (Bsp.: Bacillus anthracis)
  • Kokken/Mikrokokken - rund bis leicht länglich geformt- grampositiv (demnach alle Kokkenarten)- unbeweglich- aerob- auf der Haut von Mensch und Tier- Bsp.: Mikrococcus luteus
  • Kokken/Mikrokokken - rund bis leicht länglich geformt- grampositiv (demnach alle Kokkenarten)- unbeweglich- aerob- auf der Haut von Mensch und Tier- Bsp.: Mikrococcus luteus
  • Kokken in Ketten/Diplokokken - paarweise oder in kettenförmig gelagerte Kokken- anaerob- Bsp.: Streptococcus pneumoniae
  • Kokken in Paketen/Sarcinen - unbeweglich- aerobes Wachstum bei pH ~ 2- Sedimentwachstum in Flüssigkultur- Wachstum in Gegenwart von Kohlenhydraten- rasch absterbende Kultur (1 -2 Tage)
  • Kokken in Trauben/Staphylokokken - unbeweglich- nicht sporenbildend- fakultativ anaerob- Bsp.: Staphylococcus aureus
  • Spirillen -starr, wendelig-relativ groß (Länge 14-60µm, ∅1,4-1,7µm)-begeißelt-gramnegativ-aerob-empfindlich gegenüber Wasserstoffperoxid
  • Vibrionen -gebogene Stäbchen-gramnegativ-fakultativ anaerob-Sporen werden nicht gebildet-meist gegeißelt-leben meist im Süß- und Meerwasser
  • Spirochaeten -schraubenförmig, sich aktiv bewegend-im Gegensatz zu Spirillen, flexibler Körper-besitzen Endoflagellen-gramnegativ-leben in schwefelwasserstoffreichen Abfällen, Schlamms Abwässern-keine Krankheitserreger ...
  • Mycelbildung / Streptomyceten -Mycel (fasrige, verzweigte Zellanordnung)-grampositiv-kommen hauptsächlich im Boden vor
  • Gestielte Bakterien / Planctomyces -runf bis oval-in Meer- und Süßwasser-sprossende Bakterien bilden z.T. auch Stiele auch-einzige freilebende Bakterien, die kein Peptidoglycan besitzen, sondern proteinreichen S-Layer-Planctomyces brasiliensis ...
  • Fruchtkärperbildung / Myxococcus -gramnegativ-bilden Fruchtkörper, welchen Sporen enthält-leben im Boden-bleiben jahrelang keimfähig durch "Rippling"
  • Unregelmäßige Formen / Thermoplasmen -in Wasser unregelmäßige Formen, bei Raumtemp. kugelförmig-keine Zellwand, sondern Plasmamembran aus Lipiden-leben in heißen Umgebungen (55-60°C)
  • Enzyme Reaktionen, die grundsätzlich thermodynamisch möglich sind, müssen eine Energiebarriere überwinden - Enzyme setzen diese Aktivierungsenergie herab. Sie beschleunigen Reaktionen, ändern aber nichts ...
  • Agar ein Polysaccharid aus Rotalgen bestehend aus D-Galactoseund L-3,6- Anhydrogalactose, war im 19. JH ein beliebtesGeliermittel, insbesondere in tropischen Ländern.Vorteil fest und nicht hydrolysierbar  ...
  • Komplexe Nährlösungen Komplexe, natürliche Substrate:Inhalte nicht chemisch bestimmt,z.B.: Malzextrakt, Peptonwasser, Casein
  • Synthetische Nährlösung Synthetische, definierte Nährlösungen: Inhalte chemisch definiert und gereinigt
  • Kombinierte Nährlösungen aus chemisch reinen Substanzen mit natürlichen Zusätzen wie Milch oder Fruchtsäfte
  • Selektivmedium Wachstum von Mikroorganismen mit bestimmten Eigenschaften(Zugabe von: Antibiotika, Fuchsin) ist durch seine Zusammensetzung nur für das Wachstum ganz bestimmter Mikroorganismen (Bakterien, Pilze) oder ...
  • Differentialmedium Wachstum mehrerer Organismenz.B. zur Feststellung hämolysefähiger Stämme mit Blutagar odermit Fuchsin, antiseptisch auf grampositive Bakterien ermöglicht, zwei oder mehrere Mikroorganismen durch bestimmte ...