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Lernkarten
Makromoleküle
-alle Zellen sind aus Makromolekülen aufgebaut "Bausteine"
-bestehen aus 2 oder mehreren chem. gebundenen Atomen
-4 Klassen: Polysaccharide, Lipide, Nukleinsäuren, Proteine
-wichtigste Elemente (Verschiedene Bindungstypen,vA kovalent): H, S, O, C, N, P
Polysaccharide
- nicht informationstragend
- bestehen aus Zuckern (Glukose Einheiten: Stärke, Glykogen, Cellulose)
Lipide
- nicht informationstragend
- Fettsäure: gesättigt (Palmitinsäure), ungesättigt (Palmitoleinsäure)
- einfache Lipide: Fettsäuren über Esterbindung mit Glyzerin verknüpft
-komplexe Lipide: Phospholipid, Glykolipid
Nukleinsäuren
-Sequenz der Monomere kodiert eine Information
-enthalten in Basen: Pyrimidinbasen:Cytosin, Thymin, Uracil, Purinbasen: Adenin, Guanin
DNA- Doppelhelix (Tertiärstruktur)
Basenpaare: Adenin- Thymin und Guanin- Cytosine
Aminosäuren
-Bausteine der Proteine:
Alpha- Kohlenstoffatom, Carboxylgruppe, Aminogruppe (NH2)
Peptidbindung
Verknüpfung zwischen Aminosäuren über Esterbildung zwischen Aminogruppe und Carboxylgruppe
Wichtige Proteine
Enzyme
Toxine
Strukturproteine
Hormone zB Insulin
Drei Hauptfunktionen der Cytoplasma- Membran
1. Permeabilitätsbarriere: Verhinderung Auslaufen, selektive Barriere für Nährstofftransport
2. Proteinverankerung: Proteine sind am Transport, bioenergetischer Vorgänge und der Chemotaxis beteiligt
3. Energiekonservierung: protonenmotorische Kraft wird erzeugt und verbraucht
Membranen
- sind sehr selektiv (semi- permeabel)
-Grampositiv: Murein - Membran (Cytoplasma)
-Gramnegativ: Äußere Membram - Periplasma - Murein -Periplasma (bis hier auch Zellwandaufbau) - Innere Membran(Cytoplasma)
Teichonsäuren
bestehen entweder aus Ribitol-Phosphat- Polymeren oder aus Glycerol - Phosphat- Polymeren
kettenartig, nach außen ragend, kovalent mit Murein verbunden, können 20-40% des Zellwandtrockengewichts ausmachen
Zellformen von Bakterien
Kokken
Stäbchen
Spirille
Zellstrukturen
Geißeln
Fimbrien
Kapseln
Speicherstoffe
Pholyhydroxybuttersäure: Speicher für C und Energie, Bioplastik
Endosporen
Vegetative Zelle wird zu Sporenbildendende Zelle wird zur reifen Spore
Begeißelung
peritrich
monopolar, unitrich
monopolar, polytrich
Chemotaxis
Substanzen mit chemotaktischem Effekt: Sauerstoff, Kohlenstoffquellen
Bewegung zum Licht: Phototaxis
Metabolismus (Stoffwechsel)
-Mikroorganismen benötigen Nährstoffe und Energie zum Aufbau Zellsubstanz, zur Bewegung und zur Vermehrung
-Koordination und Durchführung chem. Reaktionen und Anordnung von Molekülen in Srtukturen
-energie-freisetzend (Katabolismus) oder energie-fordernd (Anabolismus) (laufen in Zellen parallel ab)
-Reaktionen werden durch Enzyme katalysiert
Funktion von Katalysatoren (Enzymen)
Reduktion der Aktivierungsenergie
Energie
benötigt für alle Lebensprozesse
Gewinnung aus energiereichen Substaten (chemotroph) oder aus Licht (phototroph)
Reduktions- Oxidations- Prozesse speichern Energie
wichtigster Zwischenspeicher: ATP (= Adenosin-Triphosphat)
Redox- Reaktionen
Oxidation: Elektronen werden abgegeben
Reduktion: Elektronen werden aufgenommen
Substanzen unterscheiden sich in der Neigung Elektronen aufzunehmen oder abzugeben = REDOXPOTENTIAL (je pos. desto stärker Neigung aufzunehmen)
Wie gewinnen Mikroorganismen ATP?
Atmung: Aufbau elektr. Potential in Membran- Ausgleich wobei Energie von ATP genutzt wird = Oxidative Phosphorylierung
aerob: Sauerstoff= Elektronenakzeptor, Wasser entsteht)
anaerob= andere Binden sind Akzeptor
Gärung (Fermentation): durch Enzyme werden Substrate phosphoryliert auf ATP übertrafe = Substartkettenphosphorylierung
Gären in Abwesenheit von Sauerstoff, unterscheidliche Gärungsprodukte (zB Milchsäure, Essigsäure)
Elektronentransfer & Speicher
NAD(P) / NAD(P)H dient als Elektronenshuttle
ADP + P/ATP dient zur Energiekonservierung und Energietransfer
Klassifizierung der Mikroorganismen
- chemoorganotroph: Energie (ATP) wird aus der Oxidation organischer Verbindungen gewonnen (zB Glukose)
-chemolithotroph: Energie wird aus Oxidation anorganischer Verbindungen gewonnen (zB H2, CO2)
-phototroph: Lichtenergie
-autotroph oder heterotroph: Kohlenstoff der Zellen wird aus Co2 gewonnen (auto) oder aus anderen Verbindungen (hetero)
