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Gami (Fach) / Lektion 5 (Lektion)
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- Welche Substanzen sind allgemein Substrate für Bakterien im Darm? KH : resistente Stärken nicht Stärke-Polysaccharide Cellulose Hemicellulose Pectin Inulin Zuckeralkohole, synthetische KH usw. N haltige Komponenten Nahrungsprotein Pancreatische Enzyme, Gastrointestinale Sekrete, Nitrat andere abgeschilferte Darmzellen Mucus abgestorbene Bakterienzellen
- Nenne einige Depolymerisierende Enzyme von Darmbakterien Cellulase Xylanase arabinofuranosidase xylosidase Arabinogalactanase, Pectinase Amylase
- Beschreibe den Stärkeabbau von B. Thetaomicron Beschreibe den Abbau eines komplexen KH durch Bakterien B. Thetaiotaomicron verwendet sog. Starch Utilisation units! Komplex aus SusC,D,E,F an der OM --> Bindung der Stärkemoleküle, also kein Exoenzym!!! Transport zu Porin und begrenzte Hydrolyse durch Sus G --> ins Periplasma Im Periplasma befinden sich Amylase und Pullalanase --> Hydrolyse zu Oligomeren Aufnahme über Cytoplasmatische Membran im Cytoplasma Hydrolyse durch Maltase und α Glucosidase, Transport durch Sus B Voraussetzung des Abbaus: Spaltprodukte binden an Sus R --> Induktion der erforderlichen Gene
- Chondroitinsulfatabbau durch B. thetaiotaomicron Chondroitinsulfat, dient als ECM = saures KH, lineres Polysaccharid mit repetitiven Glucuronsäureeinheiten und an C4 oder C6 sulfatiertem NAM Abbauenzyme nur nach Induktion durch Chondroitinsulfat (CS), Disaccharid-Untereinheiten von CS, Hyaluronsäure --> wird also nur durch vorherige Induktion abgebaut vermutlich gibt es einen OM-Rezeptor, der Chondoitinsulfat in das Periplasma einllässt dort befindliche Chondroitin-Lyase I und II (csuB) spalten die VB in Intermediate von Intermediate wird im Cytoplasma So3- durch Chrondro-4- Sulfatase/Chondro-6-Sulfatase abgespalten es entsteht ein Dimer aus Glucuronsäure und N-Acetylgalactosamin dieser wird durch die ß-Glucuronidase gespalten, man erhält beide Monomere
- Woher stammen Glykoproteine für die Darmbakterien? Nenne charakteristische Monomere in Mucinen Speichel, Magensaft und sekretierter Schleim enthalten die Glykoproteine, die Bakterien veranlassen den Wirt u.a. diese zu bilden Hexosamin z.B. NAM Fucose Sialinsäure
- Weitere bakterielle Oberflächenstrukturen neben Flagelle? Fimbrien: Anheftung an glatte Oberflächen, vermutlich Darm Pili: Rolle bei der Konjugation, Anheftung an Bakterienoberfläche und Gewebe
- Bestandteile der Kapsel und Schleimhülle (Glykokalix)? Glykoproteine Polysaccharide Polyalkohole Aminozucker
- Speicherstoffe in Bakterien Polysaccharide: Glykogen/Stärke als C und Energiespeicher Fette und TG, Polyhydroxy-ß-Buttersäure als C und EN Speicher Polyphosphate als P Speicher Schwefel als Elektronendonator Abspeicherung erfolgt bei Fehlen eines Nährstoffes und Vorhandensein aller übrigen Nährstoffe bei hohem C/N Verhältnis --> Bei Bedarf wieder Einbezug in den Stoffwechsel z.B. Endosporenbildung
- Was sind Endosporen, wann werden sie gebildet und wie sind sie erkennbar? = Übergangsform, Bildung wenn ein wichtiger Nährstoff erschöpft ist oder sich Stoffwechselprodukte anhäufen : C oder N genetisch festgelegte zelluläre Differenzierung erfolgt! dafür erforderlich sind ca 200 Spo Gene erkennbar durch Anfärbung oder hohe Lichtbrechung im Mikroskop! Beim Kochen mit Carbolfuchsin und anschließender Entfärbung mit Ethanol wird die Zelle entfärbt, die Spore aber nicht
- Lebenszyklus eines Sporenbildenden Bakteriums? Vegetative Zelle sporuliert bei Nährstoffmangel --> bei Zufuhr von Substrat: gibt Spore wieder ab --> Keimung der Spore --> Wachstum zu vegetativer Zelle
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- Stadien der Sporenbildung? Stoffumwandlung der Speicherstoffe z.B. PHB und Polysaccharide, in den ersten 5h Abbau eines großen Teils des Proteins der Sporenmutterzelle Ansammlung von Proteinhaltigem Material Bildung der sporenspezifischen Substanz Dipicolinsäure bei gleichzeitiger Ca Aufnahme --> in reifer Spore liegt dipicolinsäure chelatiert vor Differenzierung: durch inäquale ZT ensteht ein Sporenprotoplast mit vollständigem Bakteriengenom --> Sporenprotoplast wächst durch die Cytoplasmamembran Reifung, bei welcher sich Sporenrinde bildet, der Sporenprotoplast ist nun durch die 2 Cytoplasmaschichten und die Rinde geschützt
- Welche Bakteriengattungen bilden zb Sporen? Bacillus Clostridium Desulfomaculum Sporolactobacillus Sporomusa
- Eigenschaften von Sporen? Hitzeresistenz bis zu 80°C (=Möglichkeit der Anreicherung) Strahlenresistenz (proportional zum Gehalt an Disulfidbrücken) Chemische Resistenz beruhend auf Undurchlässigkeit der Sporenhülle
- Definiere Interspecies hydrogen transfer Aufnahme und Verwertung des im Gärstoffwechsel eines MO entstandenen molekularen Wasserstoffs durch einen anderen MO z.B. Ethanoloxidierer und methanogenes Archeon von großer Bedeutung in der Natur hat Vorteile für beide Partner Für den H2-Verwerter liefert H2 Reduktionsäquivalente Für den Gärer verbessert die Beseitigung des Gär-Endprodukts H2 (Entzug überschüssiger Reduktionsäquivalente, Gärung) die Verwertung des Gärsubstrats, so daß ein höherer ATP-Gewinn ermöglicht wird Bei einigen anaeroben Bakterien ist eine geringe H2-Konzentration im Medium Voraussetzung für ein Wachstum