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Lernkarten
Nachweis
Heute: direkte DNA-Analysen weisen viele Bakterien aus Umweltproben nach (auch bisher nicht kultivierbare)
ca. 10 hoch 30 Bakterienzellen auf der Erde
Aktuelle Taxonomie: < 10000 anerkannte Bakterienarten
Aber nur etwa 0,1% sind bis heute bekannt
Phylum Proteobacteria
Gram-negativ und aerob
phänotypisch sehr unterschiedlich: photoautotroph, chemolitotroph oder auch chemoorganotroph
Fünf Untergruppen: alpha bis epsilon
Phototrophe Purpur-Schwefel und Purpur-NIcht-Schwefelbakterien
-Phototrophe Purpur-Schwefel und nicht Schwefelbakterien:
Anoxische Photosynthese (O2 nicht aus Wasser), verwendet H2S als Donator und lässt zu Sulfat oxidieren bzw H2 als Donator
Nitrifizierende Bakterien
Energie Gewinn aus CO2 (reduzierte anorg. Stickstoffverbindungen)
chemolithoautotroph: AEROB
langsames Wachstum, empfindlich gegnüber niedrigen pH-Werten (Elektronen müssen auf hohes Niveau gebracht werden- begrenzt frei werdende Energie)
zB Ammonium-oxiederiende: "Nitroso" und Nitritoxidierende Bakterien
Anwendung Nitrifizierer
in Böden und Gewässern verbreitet - Korrelation mit Boden- Fruchtbarkeit
in Biofilmen eng vergesselschaftet
kein Organismus kann Ammonium und Nitrit oxidieren
wichtige Funktion in Kläranlagen
Schwefel und Eisenoxidierer
Chemolithotroph: Oxidation von Schwefelverbindungen zu Schwefel
2 ökologische Klassen: neutraler pH und sauer pH Wert
zB Thiobacillus: mikrobielle Erzlaugung (Freisetzung Schwermetalle)
Wasserstoffoxidierende Bakterien
Knallgasreaktion
Enzym: Hydrogenase
Chemolithotroph, viele auch chemolithoautotroph bzw chemoorganotroph
hohe Vielfalt an Bakterien: zB Rhizobium
Methanotrophe und Methylotrophe Bakterien
meistens Alpha Proteobacteria
aerob
ökologische Fkt: Oxidation von Methan
Biotechnologisches Potential als Single Cell Protein (SCP): Abbau Methan, Abfall, Licht als Energiequelle, Reinkulturen ABER: hoher Nukleinsäuren Gehalt, Allergenität, schlechte Verdauung, hohe Kosten
Rhizobium Gruppe
Alphaproteobacteria
Synthese der Nitrogenase die unter ATP Verbrauch N2 aus Atmosphäre bindet - Nebenprodukt: H2
nif Gene, nod Gene, hup Gene
Biologische Stickstoff Fixierung
N2 + 6 H reagiert zu 2NH3 dabei 12 ATP zu 12 ADP + Pi
Nitrogenase aus 2 Eisen-Schwefel-Proteinen
Nitrogenase
bindet jährlich etwa 175 Mio Tonnen N2
altes Enzym
Sauerstoff-empfindlich
Pflanzentumoren durch Agrobacterium tumefaciens (At)
Anheftung At an offene Wunde
Ti Plasmide dringen ins Gewebe und Kern ein - Pflanzenwachstumshormone bilden Tumor
Verwendet für natürliche gentechnische Manipulation
Pseudomonas, Pseudomonaden
Gamma-Proteobacteria
Gram negativ, Stäbchen
aerob
metabolisch vielseitig zB Verwertung Kohlenstoffquellen, Nitrat Atmer
weit verbreitet in Böden
Gamma- Proteobacteria
Super Famiie Pseudomadaceae: heterogen, aero, metabolische Vielseitigkeit
Super Familie Enteribacteriaceare Gruppe: Stäbchen oder Kokken, chemoorganotroph, benötigen Wachstumsfaktoren zB Salmonella
Frei lebende N2- Fixierer
asymbiontisch
häufig in Böden
mit Nitrogenase
Impfpräparate für Landwirtschafft
zB Azospirilium
Essigsäure Bakterien
obligat aerob
Oxidieren Alkohole und Zucker zu Essigsäure
hohe Säuretoleranz (<5 Wachstum noch möglich)
Phylum Firmicutes
Gram pos.
Aerob oder anaerob
Böden, Kompost, Biogasanlagen
häufig Sporenbildner, ubiquitär verbreitet
Bacillus- Clostridium
aerob - anaerob
Endosporen
Dicke Zellwand
Bacillus thuringiensis
Sporen mit kristallinem Protein
hohe Spezifität, Aktivität gegen bestimmte Insekten
Einsatz LW als Insektizid oder genetisch eingebaute Kulturpflanzen
Probiotikum
Lactobacillus:
Lebensmittel- gesundheits-fördernd
Clostridium Gruppe
strikt anaerob (vergären org Substrate in Biogasanlagen)
Endosporen
vielfältig, weit verbreitet
zB C. tetan: Wundstarrkrampf
