...
Älteste Prokarioten-Fosillien
Stromatoliten (Biogene Sedimente)
- Bakterien auf Oberfläche
- Sterben ab ⇒ Sediment
- Stoffwechselprodukte fällen Stoffe im Meerwasser
Bis 3.5 Miliarden Jahre alt
Einteilung Lebewesen
Domänen:
- Bakterien
- Archäen
- Eukarioten
Archäen sind näher mit Eukarioten verwant als mit Bakterien
veraltet: Reiche
- Pflanzen
- Tiere
- Pilze
- Protisten
- Prokarioten (Polyphyletisch!)
Erstellen von Phylogenetischen Stammbäumen
Mutationsrate in hochkonservierten Genen ("housekeeping genes") veräuft sehr langsam (zB rRNA)
⇒ Verwantschaften bis sehr weit zurück nachweisbar
PROBLEM:
Horizontaler Gentransver
Horizontaler Gentransver
Übertragung von Genen über Artgrenze und ausserhalb geschlechtlicher Fortpflanzung
Fremde DNA kann auf verschiedenste Wege ins Genom gelangen:
- Viren
- Konjugation, Transduktion, Transformation
- Von Organellen übernommene Gene
- usw
Erklärt Sprünge in der Evolution
Metagenomik
Versucht die Gesamtheit des Genoms eines Biotops zu erfassen
(Um Evolution rückverfolgbar zu machen müssen Gene Verglichen und Horizontale Gentransvers aufgedeckt werden)
druchschnittliche Grösse von Prokarioten
0.5 - 5 μm
extremfälle bis 750 μm
Prokariotische Zellformen
Kugelförmig (Kokken)
Stäbchenförmig (Bacilli)
Spiralförmig
Mutationsrate Prokarioten
Etwas höher als beim Mensch.
Dazu viel kürzere Generationszeit
⇒ Evolution läuft schneller ab
Zelloberfläche Protisten
Bakterien:
Zellwände enthalten Peptidoglycan
(Netzwerk aus Zuckerketten vernetzt über polypeptide)
Archäen:
Kein Peptidoglycan (aber andere Polysaccharide und Proteine)
Gram Färbung
- Alle Bakterien Einfärben (Kristallviolett)
- Entfärben mit Ethanol
- Gegenfärben (um entfärbte Bakterien hervorzuheben)
Gram Postivie Bakterien: dunkel Violett (werden schlecht entfärbt)
Gram Negative Bakterien: hell Violett (werden gut entfärbt)
Gram Positive Bakterien
Dicke Peptidoglycan Schicht
Eine Membranhülle
Gram negative Bakterien
Dünne Peptidoglycan Schicht
Zwei Membranhüllen
Äussere Hülle mit Lippopolysacchariden
Membranzwischenraum: Periplasma
Angriff auf Peptidoglycan
- Proteine (Lysozyme) hydrolysieren Bindungen
- In Tränenflüssigkeit und Hühner Eiweiss
- Antibiotika greifft Synthese an
Spezialisierte Oberflächen
- (Polysaccharid-)Kapsel: Schutz vor Imunsystem, Anheftung
- Fimbrien: Festsetzen auf Oberflächen (Biofilm, andere Zelle)
- Vergrösserte Oberflächenmembran / Intrazelluläre Membran: Vgl Cristae/Thylakoid
Bewegung
- positive und negative chemotaxis (entlag eines Stoffkonzetrationsgradienten)
- Flagelle
- Abgewandelte sektetionsproteine
- Bakterien, Archäen und Eukaryoten allle verschiedene Flagellen
Sporenbildung
- Überdauerungsform
- Zell Differenzierung
Nucleoid
Kernäquivalent
Region des Prokariotenchromosoms
(Nicht abgegrenzt)
Genetische Rekombination bei Prokaryoten
- Transformation (direkte aufnahme freier DNA )
- Transduktion (Phage überträgt Prokaryoten DNA) [Bild]
- Konjugation (DNA übertragung von Donator zu Empfänger)
Konjugation
Plasmid übertragung (Resistenzen)
Übertragung auch von kleineren Chromosomabschnitten
Energiegewinnung
Alle möglichkeiten kommen vor:
- Autotroph
- Heterotroph
- Phototroph
- Chemotroph
4 Kombinationen möglich
Nitrogenase
Nur in Prokaryoten
N2 + 8 H+ → 2NH3
Zum Beispiel in Rhizobien
Streng Anaerob!
Biofilm
Aufbau von Kolonien
Signal übertragung und Metabolismus Kooperation
Problem da innere Zellen nicht Putzmittel/Medikamente erreicht werden
Wichtigste Bakterien Clades
- Proteobacteria (...)
- Chlamydien (alles intracelluläre parasiten)
- Spirochäten (Endoflagellen) [Bild]
- Cyanobacteria (Photosynthese)
- Gram-positive Bacteria (...)
-
- 1 / 23
-
Cartes-fiches
Älteste Prokarioten-Fosillien
Stromatoliten (Biogene Sedimente)
- Bakterien auf Oberfläche
- Sterben ab ⇒ Sediment
- Stoffwechselprodukte fällen Stoffe im Meerwasser
Bis 3.5 Miliarden Jahre alt
Einteilung Lebewesen
Domänen:
- Bakterien
- Archäen
- Eukarioten
Archäen sind näher mit Eukarioten verwant als mit Bakterien
veraltet: Reiche
- Pflanzen
- Tiere
- Pilze
- Protisten
- Prokarioten (Polyphyletisch!)
Erstellen von Phylogenetischen Stammbäumen
Mutationsrate in hochkonservierten Genen ("housekeeping genes") veräuft sehr langsam (zB rRNA)
⇒ Verwantschaften bis sehr weit zurück nachweisbar
PROBLEM:
Horizontaler Gentransver
Horizontaler Gentransver
Übertragung von Genen über Artgrenze und ausserhalb geschlechtlicher Fortpflanzung
Fremde DNA kann auf verschiedenste Wege ins Genom gelangen:
- Viren
- Konjugation, Transduktion, Transformation
- Von Organellen übernommene Gene
- usw
Erklärt Sprünge in der Evolution
Metagenomik
Versucht die Gesamtheit des Genoms eines Biotops zu erfassen
(Um Evolution rückverfolgbar zu machen müssen Gene Verglichen und Horizontale Gentransvers aufgedeckt werden)
druchschnittliche Grösse von Prokarioten
0.5 - 5 μm
extremfälle bis 750 μm
Prokariotische Zellformen
Kugelförmig (Kokken)
Stäbchenförmig (Bacilli)
Spiralförmig
Mutationsrate Prokarioten
Etwas höher als beim Mensch.
Dazu viel kürzere Generationszeit
⇒ Evolution läuft schneller ab
Zelloberfläche Protisten
Bakterien:
Zellwände enthalten Peptidoglycan
(Netzwerk aus Zuckerketten vernetzt über polypeptide)
Archäen:
Kein Peptidoglycan (aber andere Polysaccharide und Proteine)
Gram Färbung
- Alle Bakterien Einfärben (Kristallviolett)
- Entfärben mit Ethanol
- Gegenfärben (um entfärbte Bakterien hervorzuheben)
Gram Postivie Bakterien: dunkel Violett (werden schlecht entfärbt)
Gram Negative Bakterien: hell Violett (werden gut entfärbt)
Gram Positive Bakterien
Dicke Peptidoglycan Schicht
Eine Membranhülle
Gram negative Bakterien
Dünne Peptidoglycan Schicht
Zwei Membranhüllen
Äussere Hülle mit Lippopolysacchariden
Membranzwischenraum: Periplasma
Angriff auf Peptidoglycan
- Proteine (Lysozyme) hydrolysieren Bindungen
- In Tränenflüssigkeit und Hühner Eiweiss
- Antibiotika greifft Synthese an
Spezialisierte Oberflächen
- (Polysaccharid-)Kapsel: Schutz vor Imunsystem, Anheftung
- Fimbrien: Festsetzen auf Oberflächen (Biofilm, andere Zelle)
- Vergrösserte Oberflächenmembran / Intrazelluläre Membran: Vgl Cristae/Thylakoid
Bewegung
- positive und negative chemotaxis (entlag eines Stoffkonzetrationsgradienten)
- Flagelle
- Abgewandelte sektetionsproteine
- Bakterien, Archäen und Eukaryoten allle verschiedene Flagellen
Sporenbildung
- Überdauerungsform
- Zell Differenzierung
Nucleoid
Kernäquivalent
Region des Prokariotenchromosoms
(Nicht abgegrenzt)
Genetische Rekombination bei Prokaryoten
- Transformation (direkte aufnahme freier DNA )
- Transduktion (Phage überträgt Prokaryoten DNA) [Bild]
- Konjugation (DNA übertragung von Donator zu Empfänger)
Konjugation
Plasmid übertragung (Resistenzen)
Übertragung auch von kleineren Chromosomabschnitten
Energiegewinnung
Alle möglichkeiten kommen vor:
- Autotroph
- Heterotroph
- Phototroph
- Chemotroph
4 Kombinationen möglich
Nitrogenase
Nur in Prokaryoten
N2 + 8 H+ → 2NH3
Zum Beispiel in Rhizobien
Streng Anaerob!
Biofilm
Aufbau von Kolonien
Signal übertragung und Metabolismus Kooperation
Problem da innere Zellen nicht Putzmittel/Medikamente erreicht werden
Wichtigste Bakterien Clades
- Proteobacteria (...)
- Chlamydien (alles intracelluläre parasiten)
- Spirochäten (Endoflagellen) [Bild]
- Cyanobacteria (Photosynthese)
- Gram-positive Bacteria (...)
