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Gami (Fach) / Lektion 6 (Lektion)
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- beschreibe Bakterielle Ernährungstypen photoautotroph: CO2 als C-Quelle, Energie aus Licht, Elektronendonator: H2O, S, H2S photoheterotroph: organische Verb. Als C-Quelle und als e-Donor, Energie aus Licht chemoautotroph: CO2 als C-Quelle, Energie aus Redoxrkt., anorg. Verb. Als e-Donor chemoheterotroph: Org. Verb. Als C-Quelle, Energie aus Redoxrkt., organ.Verb. als e-Donor
- Monopolstellung der Bakterien - einzigartige Leistungen der Bakterien Können verwerten: Erdöl, Erdgas (CH4 Oxidation), Cellulose Beteiligt bei der N2-Fixierung, Anaerobe Mineralisation Spielen wichtige Rolle in: -S-Kreislauf, C-Kreislauf, N-Kreislauf
- Wodurch kommt die hohe Wachstumsrate von MO zustande? Durch das größere Oberflächen-Volumen-Verhältnis. Ermöglicht schnelleren Stoffaustausch. Für das Zellwachstum werden Wachsumsbanden eingebaut, an den werden Zellwandbausteine eingefügt. So entstehen Teilungsbanden und die Zelle kann sich teilen. (Bakterien scheiden Exoenzyme aus, dadurch spalten sie die ungelösten makromolekularen Stoffe mit Wasser und Bruchstücke, diese werden dann in die Zelle transportiert)
- Charakteristika einer lebenden Zelle Vermehrung/Zellteilung/Wachstum Ernährung (Umsetzung organischer und anorganischer Verbindungen) Kommunikation Weiterentwicklung (Evolution) Differenzierung
- Wie nennt man Organismen ohne Zellwand und wo kommen sie vor? Vertreter der Gruppe der Mykoplasten leben als Zellwandfreie Organismen. Ihr bevorzugter Lebensraum stellt eine isotonische Umgebung dar. In der Zellmembran haben sie Cholesterin. Leben in tierischen Körpern, in Schleimhäuten
- Definiere Archea und Lipide verfügen über denselben Zellaufbau wie Eubakterien. Sind Organismen, die sich an sehr extreme Lebensbedingungen angepasst haben: hyperthermophil, extrem halophil, Methanogene. in ihrer Zellwand fehlt das Murein. Die Membranlipide weisen Isoprenalkohole auf, die in Etherbindungen mit Glycin verknüpft sind. besitzen kein Peptidoglycan, Bei einigen Vertretern kommt Pseudomurein vor, hier ist N-Acetylalosaminsäure anstelle von MurNAc mit GluNAc verknüpft --> resistent gegenüber Lysozym, Quervernetzungen enthalten auch keine D-AS. bei anderen Vertretern bestehen die Zellwände aus Polysachariden, Glykoproteinen oder gänzlich aus Proteinen -keine Mureinzellwände -unempfindlich gegen Zellwandantibiotika -archaea typische RNA-Polymerasen -unempfindlich gegen das Antibiotikum Rifampicin -archaea typische ATPasen -Etherlipide (C20-Diphytanylglycerindiether und C40-Dibiphytanylglycerintetraether anstelle von Diacylglycerinester) -archaea typische 16S rRNAs
- Erkläre ABC Transporter bestehen typischerweise aus 2 Proteindomänen (in die Membran intergriert) + zwei ATP-hydrolysierende Domänen Bilden zusammen einen Komplex. Zusätzlich gibt es noch extrazelluläres Substratbindeprotein (bei gram- im Periplasma, bei gram+ in Cytoplasmamembran verankert) hohe Affinität zum Substrat --> Bindung --> Konformationsänderung --> Substrat wird eingeschlossen und kann vom Komplex erkannt werden dann unter ATP-Verbrauch Transport in das Cytoplasma -kommen in den Zellen von allen Organismen vor, sind an einer Vielzahl von Prozessen beteiligt. -haben hohe Affinität zum Substrat und relativ niedrige Transportrate
- Wie wirken Penicillin und Lysozym? Lysozym wirkt auf Nicht-wachsende-Zellen. Bricht die 1,4-ß-glycosidische Bindung zwischen den Zuckerderivaten des Mureins GluNAc und MurNAc auf (Muraminidase). Die Zelle verliert ihre Festigkeit, kann dem Turgor nicht mehr standhalten, schwillt an und platzt àLyse ->kommt in Tränen, Speichel vor Penicillin wirkt auf wachsende Zellen, verhindert die Quervernetzung des Peptidoglycans, indem es mit der D-Alanin-Transpeptidase reagiert und die Transpeptidierung verhindert.
- beschreibe Fnr-Regulationssystem Fnr = Fumarat Nitrat Reduktase Regulator = eines der beiden Syteme, welche e.Coli nutzt cytoplasmatischer Genaktivator und dimeres DNA-bindende Protein, hauptsächlicher Regulator der Gene des anaeroben Stoffwechsels besitzt eine Sensordomäne mit Fe4S4-Zentrum das in Anwesenheit von O2 in ein Fe2S2 Zentrum zerfällt --> Dabei monomerisiert Fnr und verliert seine Funktion als Genaktivator im anaeroben Zustand stimuliert Fnr die Expression von Genen des anaeroben Elektronentransports und der Gärung aktiviert die Expression von: Fumarat Reduktase, Nitrat Reduktase, DMSO/TMAO Reduktase, Pyruvat: Formiat Lyase, Formiat Dehydrogenase (FDHN)
- Erkläre ArcA (Response Regulatorprotein) B (transmembranes Sensorprotein)-System Arc= Aerobic Respiratory Control : gehört zur Klasse der 2 Komponenten-Regulationssysteme (ArcAB) ArcA ist Sauerstoffregulator (zusammen mit Fnr) ArcB ist membrangebundene Sensorkinase, registriert die Anwesenheit von O2 indirekt--> ArcAB hauptsächlicher Regulator des aeroben Stoffwechsels In Anwesenheit von O2 oxidieren die Chinoloxidasen Cyt bo3 und Cyt bd3 das Ubichinol Oxidiertes Ubichinol oxidiert seinerseits ein reaktives Paar von Cysteinresten in ArcB zum Disulfid (inaktives ArcB) Fehlt Sauerstoff, sind die Chinone reduziert und die beiden Cysteinreste liegen als Dithiol vor In dieser Form ist ArcB aktiv und phodphoryliert den Response-Regulator ArcA, der die Expression von Genen des aeroben Stoffwechsels hemmt und die Expression einiger Gene des anaeroben Stoffwechsels aktiviert (Cytochrom d)
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- Gnotobionten und ihre abnormalen Eigenschaften keinfrei zur Welt gebrachte, aufgezogene und gehaltene Versuchstiere , konventionelle Tiere sind im Gegensatz dazu normal besiedelt --> erlaubt Erfassung des Einflusses von Bakterien auf die normale Entwicklung und Aufrechterhaltung epithelialer Zellfunktionen und des Mucosa-assoziierten Immun-systems Erfassung der Entstehung infektiöser Erkrankungen sowie akuter und chronischer Entzündungszustände Gnotobionten können keimfrei, mono/di/tri usw. assoziiert sein besondere Eigenschaften stark vergrößertes Cäcum (Anhäufung von Mucus-Glykoproteinen) dünnere Darmwand, Peristaltik ist reduziert Mukosa- Gesamtoberfläche vermindert --> dünne, kurze, irreguläreZotten und flache Krypten; reduzierte Zellerneuerungsrate Immunsystem nicht ausgereift, aber funktionell intakt verringerte Besiedlungsresistenz Ballaststoffe können nicht verwertet werden --> Immunglobulinfraktionen des Serums sind erheblich vermindert oder fehlen; kaum mukosale Antikörper (IgA); Milzdeutlich verkleinert; lymphatische Gewebe wie z. B. das GALT ("gut associatedlymphoid tissues") sind nur schwach entwickelt (kleine Peyersche Plaques); nur wenige Lymphozyten in der Darmwand vorhanden auch bei nachträglicher besiedlung mit definierten Stämmen keine mit konventionellen Tieren vergleichbare Besiedlungsresistenz