FS15 Mikrobiologie / Hygiene
Lernziele Mikrobiologie / Hygiene des Frühjahres 2015
Lernziele Mikrobiologie / Hygiene des Frühjahres 2015
10.4) Was versteht man unter Lebensmittelinfektion?
Erkrankungen nach Übertragung von Keimen über die Nahrung mit Vermehrung der Keime im Körper (aber nicht im Lebensmittel).
10.5) Was versteht man unter Lebensmittel-Intoxikation?
Erkrankung nach Aufnahme eines Lebensmittels, in dem ein Keim sich zuerst im Lebensmittel vermehrt und danach seine Toxine freigesetzt hat.
10.6) Was versteht man unter Toxi-Infektion?
Erkrankung nach Aufnahme eines Lebensmittels: der Keim vermehrt sich im Lebensmittel und wirkt im Körper ausgeprägt invasiv. Er setzt seine Toxine beim Absterben im Darm frei (eine Mischung aus Infektion und Intoxikation).
10.7) Sie können den Unterschied zwischen Lebensmittel-Intoxikaion und Lebensmittel - Toxi-Infektion mit einem Schema erklären.
siehe Abbildung
10.8) Sie kennen die Definition von Exotoxine.
Exotoxine sind Proteine, die bereits im Lebensmittel (z.B. durch Staphylococcus aureus) oder erst im Mensch (z.B. durch Clostridium perfringens) gebildet werden.
Der Angriffsort der meisten Exotoxine ist der Darmbereich, sie werden deshalb als Enterotoxine bezeichent.
Aufgrund der Proteinnatur sind Exotoxine in der Regel hitzeempfindlich und nur wenige sind hitzestabil.
10.9) Sie kennen die Definiton von Endotoxine.
Die bakteriellen Endotoxine sind hitzeresistente Lipopolysaccharide, die natürliche Komponenten der Zellwand gramnegativer Bakterien sind (z.B. Salmonella).
Beim Absterben der Zellen werden die Endotoxine freigesetzt.
Sie bewirken in geringer Konzentration Diarrhöen, Fieber, Blutdruckabfall und andere Effekt.
10.10) Sie kennen für die folgenden Bakterien ein Beispiel für ein von ihnen gefährdetes Lebensmittel:
Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Cloastridium botulinum, Clostridium perfringens, Entritis erregende Salmonellen, Salmonella typhi, EHEC, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes.
Staphylococcus aureus -> Cremeschnitten
Bacillus cereus -> Reis
Clostridium botulinum -> Konserven, Fleisch/Wurst mit aneroben Bedingungen
Clostridium perfringens -> Grosse Fleischstücke im unteren Bereich des Behälters
Enteritis erregende Salmonellen -> Rohe Eier, Rohmilch (Tiramisu)
Salmonella typhi -> Wasser
EHEC -> Rindfleisch, Salat
Campylobacter jejuni -> Geflügel
Listeria monocytogenes -> Hackfleisch, (Hitzebehandelte und vakuumverpackte Lebensmittel)
11.1) Definieren Sie Fermentation
"fermentum" = Gährung
- Prozesse, die aerob oder anaerob mit Hilfe von Bakterien, Hefen, Pilzen und Enzymen kontrolliert oder spontan durchgeführt werden.
- Bei der Fermentation werden organische Substanzen durch die Stoffwechselaktivität von Bakterien, Pilzen und deren Enzyme umgesetzt.
11.2) Erläutern Sie die Vorteile der Fermentation
- Bessere Verdaulichkeit der Produkte
- Vitaminproduktion
- Abbau von Giftstoffen
- Aromastoffe
- Absenkung des pH-Wertes
- Erniedrigen des aw-Wertes
- Bildung antimikrobieller Stoffe
11.3) Was ist der Unterschied zwischen einer Spontangärung und einer geführten Geärung? Nennen Sie je 1 Produkt.
Gleitete Fermentation: Zugabe von Starterkulturen Bsp. alkoholische Getränke: Bier
Spontane Fermentation: Autochtone Flora führt die Fermentation Bsp. Sauerkraut
11.4) Welche Gärungen gibt es?
- Milchsäuregärung (Milchprodukte wie Joghurt)
- Alkoholische Gärung (Bier)
- Essigsäuregärung (Essigproduktion)
- Propionsäuregärung (Lochbildung im Emmentaler)
12.1) Definieren Sie Chemotherapeutika.
Ein antimikrobieller Wirkstoff, der eingenommen werden kann und der innerhalb des Körpers wirkt. Chemotherapeutische Wirkstoffe fallen in zwei allgemeine Kategorien, die synthetischen Agenzien und die Antibiotika.
12.2) Definieren Sie Sulfonamide.
Sulfonamide sind synthetisch antimikrobielle Medikamente, die spezifisch das Wachstum von Bekterien hemmen.
Sie waren die ersten breit eingesetzten chemischen Verbindungen, die das Wachstum von Bakterien verhinderten.
Sie schädigen gezielt nur Mikroorganismen, nicht aber den Menschen.
12.3) Warum können Sulfonamide die Bakterien schädigen? Wirken die Sulfonamide bakteriostatisch oder bekterozid? Warum?
Die Bakterien verwenden Sulfonamide anstelle eines anderen Stoffes und wollen damit lebenswichtige Folsäure herstellen, was nicht gelingt. Die Wirkung ist bakteriostatisch, weil sie nur die Folsäurebildung hemmen und die Zelle nicht aktiv zerstört wird.
12.4) Definieren Sie Antibiotika.
Antibiotika sind chemische Verbindungen, die von Mokroorganismen, z.B. Schimmelpilzen (Penicillium) oder Bakterien (v.a. Strptomyceten) gebildet werden und die gegenüber anderen Mikroorganismen ganz spezifisch animikrobiell wirken.
12.5) Sie kennen drei Antibiotika, die gezielt gegen Gram positive Bakterien, Gram negavien Bakterien und gegen Pilze wirken.
- Penicilline wirken gegen Gram positive Bakterien.
- Streptomycin wirkt gegen Gram negative Bakterien.
- Cycloheximid wirkt gegen Pilze.
12.6) Was verstehen Sie unter Antibiotika Resistenz?
Unter dem Begriff Antibiotikum-Resistenz werden Eigenschaften von Bakterien zusammengefasst, die es ihnen ermögliche, die Wirkung von antibiotisch aktiven Substanzen abzuschwächen oder ganz zu neutralisieren.
13.1) Was bedeutet nosokomiale Infektion?
Unter nosokomialer Infektion versteht man eine Infektion mit Mikroorganismen, die in direktem Bezug zu einem Krankenhausaufenthalt steht.
Krankenhausinfektionen werden als nosokomiale Infektion bezeichnet und treten bei etwa 5% der aufgenommenen Patienten auf, bei den Intensivstationen bis 10%.
13.2) Schreiben Sie vier Gründe, die die Häufigkeit der nosokomialen Infektionen erklärt. (1:1)
- Zunehmend ältere Patienten im Krankenhaus
- Immungeschwächte Patienten
- Koplexe Apparate mit der Möglichkeit der Keimübertragung
- Notwendigkeit der Antibiotikatherapie von schweren Infektionen
- Die nterbringung mehrerer Patienten in Zimmern und Stationen
13.3) Erläutern Sie zwei typische nosokomiale Infektionen.
- Harnweg (35%) vermutlich weil viele einen Katheter benötigen
- Operationswunde (17%) Infektion erflogt vermutlich während oder nach der Operation.
- Blut (14%) vermutlich bei Bluttransfusionen oder komplizierteren Geräten.
Sie kennen die Definition von Mikrobiologie.
Die Mikrobiologie befasst sich mit den Organismen, die auf Grund ihrer geringen Dimensionen dem blossen Auge nicht sichtbar sind.
Sie kennen den Aufbau der prokaryontischen Zelle.
Zytoplasma - enthält die Enzyme
Zellwand - bestimmt die Form der Zelle und bietet Schutz
Zellmembran - kontrolliert Aufnahme von Substanzen
Einschlüsse - enthalten Speicherstoffe
Bakterien-DNA - speichert die Erbanlagen
Robosomen - Produktionsstätten für Proteine (Eiweisse)
Geisseln - dienen der schwimmenden Fortbewegung
Sie kennen den Aufbau der eukaryontischen Zelle.
Zytoplasma - enthält Enzyme
Zellwand - bestimmt die Form der Zelle und bietet Schutz
Zellmembran - kontrolliert Aufnahme von Substanzen
Mitochondrien - stellen Energie zur Verfügung
Chromosomen im Zellkern - enthalten die Erbanlagen
innere Membransysteme - transportieren Stoffe z.B. Proteine innerhalb der Zelle
Lysosomen - verdaut zelleigene und -fremde Stoffe
Vakuole - speichert Reserve- und Abfallstoffe
Ribosomen - Produktionsstätten für Proteine
Sie kennen die vier wichtigsten Eigenschaften von Bakterien.
- Universelle Verbreitung ("ubiquitär")
- Grosses Oberflächen / Volumen-Verhältnis
- Vielfalt des Stoffwechsels
- Hohe Anpassungsfähigkeit
Sie kennen die Merkmale von Viren, Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen.
Viren: keinen zellulären Aufbau, benötigen Wirt zur Vermehrung, 10-100 nm gross, verschiedene Formen der Hüllen
Haben: Vermehrung, Vererbung
Bakterien: Einzeller, vermehren sich asexuell (Zellteilung), ca. 1 mikrokubikmeter gross, verschiedene Formen, ca. 20`000 bekannte Arten.
Haben: Stoffwechsel, ist aus einer oder mehreren Zellen aufgebaut, braucht Energie, z.T. Bewegung, Wachstum, Vermehrung, Vererbung, Individualität
Hefen: meist als Einzeller, vermehren sich asexuell oder sexuell, ca. 5-10 mikrokubikmeter gross (10x grösser als Bakterien), verschiedene Formen, ca. 200`000 bekannte Arten
Schimmelpilze: Mehrzeller, vermehren sich asexuell oder sexuell, ca 10-100 mikrokubikmeter gross ( bis 100x grösser als Bakterien), verschiedene Formen, ca. 200`000 bekannte Arten, einige bilden Gifte (Mycotoxine)
Sie kennen die Unterschiede zwischen Bakterien und Viren.
Bakterein: Stoffwechsel, ist aus einer oder mehreren Tellen aufgebaut, braucht Energie, z.T. Bewegung, Wachstum, Vermehrung, Vererbung, Individualität, (Lebewesen)
Viren: Vermehrung, Vererbung, (kein Lebewesen)
Sie kennen die Unterschiede zwischen Bakterien und Hefen/Schimmelpilzen.
Bakterien: Zellwand aus Murein, Zellmembran, Metabolismus (Stoffwechsel) meist chemo-heterotroph
Pilze: Zellwand aus Chitin, Zellmembran, Zellkern, Kompartimentierung (Zellunterteilung), Metabolismus immer chemo-heterotroph
Sie wissen, welche Formen (Morphologie) Bakterienzellen haben und können sie identifizieren.
Mikrokokken
Diplokokken
Streptokokken
Staphylokokken
Sarcien
Stäbchenbakterien
Spirillen
Vibrionen
Sie können eine Wachstumskurve zeichnen und beschriben in ihren 4 Phasen.
1. Phase: Anpassung an die Umwelt (Zellen teilen sich nicht)
2. Phase: Exponentielles Wachstum
3. Phase: Stationäre Phase - keine Zellteilung mehr, weil zu wenig Nahrung
4. Phase: Absterben keine Nährstoffe mehr vorhanden
Sie kennen die 5 Faktoren, die das Wachstum beeinflussen.
- Temperatur
- Nährstoffe
- aw-Wert (Feuchtigkeit)
- Säuregehalt
- Sauerstoff
Sie kennen die Begriffe "Mikrobiostase" und "Mikrobiozide".
Mikrobiostase: Eine Hemmung des Wachstums und der Stoffwechseltätigkeit, die nur dank der Anwesenheit des Hemmstoffes erreicht ist. Die Hemmwirkung wird nach Entfernen des Hemmstoffes wieder aufgehoben.
Mikrobiozide: irreversible Inaktivierung von Mikrooganismen (Zelltod)
Sie können diese Tabelle anhand von Beispielen ergänzen:
siehe Tabelle
3.1) Jede Zelle ist von einer Zellmembran umgeben. Bei der bakteriellen Zellmembran erläutern Sie:
a) die Funktionen, die sie für die Zelle erfüllt.
b) den Aufbau.
c) die Eigenschaften.
a) Die Membran erfüllt essentielle Funktionen der Zelle. Auf Grund der Semipermeabilität stellt sie eine Diffusionsbarriere dar, die den Stoffaustausch und die Transportprozesse reguliert.
b) Die baktreielle Zellmembran ist aus zwei Schichten von Phospholipiden aufgebaut, in die Proteine ein- oder angelagert sind. Phospholipidmoleküle bestehen aus einem polaren und daher hydrophilen Kopfteil und einem lipophilen (hydrophoben) Schwanzteil, der durch zwei Fettsäureketten gebildet wird. In der typischen Einheitsmembran sind die lipophilen Teile von beiden Seiten nach innen gerichtet, die hydrophilen Teile nach aussen. In die Einheitsmembran sind Proteine integriert.
c) Die Zellmembran ist semipermeable (halb durchlässig)
- Durchlässig für kleine, ungeladene Moleküle wie O2, CO2, H2O
- Undurchlässig für Ionen (geladene Moleküle) wie Na+, CL- sowie grössere Moleküle wie Zucker, Aminosäuren, Proteine
3.2) Die bakterielle Zellwand ist ein geeignetes Ziel, um bakterielles Wachstum zu kontrollieren. Hauptbestandteil ist Murein. Sie können mit einer Zeichnung verdeutlichen, wie sich die Zellhülle (= Membran und Zellwand) bei GRAM-positiven und GRAM-negativen Bakterien unterscheidet.
Die GRAM-positiven Bakterien haben im Vergleich zu den GRAM-negativen einen einfacheren Wandaufbau: (Zeichnung einfügen) Zytoplasmamembran, dickere Mureinschicht
Die Gram-negativen Bakterien haben eine komplexere Wandstruktur. Über der Mureinschicht liegt eine zweite, äussere Membran aus Lipopolysacchariden: (Zeichnung einfügen) Zytoplasmamembran, Mureinschicht, äussere Membran
3.3) Sie können den Aufbau des Mureins schematisch skizzieren (keine chem. Formeln) und damit erklären, wie Lysozym Eiklar und das Antibiotikum Penicillin wirken.
(aktive Zerstörung) Lysozym kann Murein abbauen. Durch diese Schwächung kann Wasser eindringen und wodurch die Zelle aufschwillt und die Zellwand bricht. Ist genügend Wasser in die Zelle eingedrungen, platzt diese und stirbt ab.
(passive Hemmung) Das Antibiotikum Penicillin und andere Penicillin-Derivate wirken vor allem auf die GRAM-positiven Bakterien (Staphylo- und Pneumokokken) aber auch auf gewisse GRAM-negative Bakterien (Gono- und Meningokokken, Enterobecteriaceen). Seine Wirkung beruht darauf, dass es bei wachsenden Zellen in die Ausbildung der Mureinschicht eingreift. Penicillin verhindert die Quervernetzung durch die Peptide.
3b.1) Sie können stichwortartig aufzeigen, warum kann man eine Zelle mit einer funktionsfähigen Maschinen vergleichen (6Teile).
(Lernziel 1:1 inkl. Fehler übernommen)
Zelle: Maschine
Chromosomen: Buch
DNA: Papier
Gen: Konstruktionsanleitung
Basenpaare: Buchstaben
Protein: Schrauben und Motoren
3b.2) Sie können erklären, was Nucleoid und Plasmid sind.
Nucleoid: Träger der genetischen Information (95-99%), sie sind lebensnotwendig, Funktionell entspricht es den Chromosomen, stellt ein zyklisches DNA-Molekül dar.
Plasmid: Träger der genetischen Information (1-5%), sind nicht lebensnotwendig, mehrere Plasmide pro Zelle vorhanden, verschiedene Typen von Plasmiden. (zusätzliche können den Bakterien künstlich eingepflanzt werden, um für den Menschen Stoffe zu produzieren)
3b.3) Sie können erklären, was ein Gen ist, aus welchen Komponenten es aufgebaut ist und wie aus einem Gen ein Protein wird (Stichworte mit Zeichnung).
Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt, der alle Informationen zur Herstellung eines Proteins enthält.
Die Transkription startet beim Promotor, transkriptiert die Basenpaare und endet beim Terminator (Promoter bis Terminator = GEN)
Durch Transkription des Gens und nach der Translation in die Ribosomen wird dort das Protein hergestellt.
3b.4) Sie können erklären, was Transkription und Translation bedeuten.
Transkription: Ein Gen wird auf die mRNA überschrieben / kopiert.
Translation: Die mRNA wird aus dem Zellkern hinaus zu den Ribosomen verschoben, wo Proteine hergestellt werden. (Proteinherstellung gehört zum Prozess)
3b.5) Ob eine Krankheit durch einen bestimmten Mokroorganismus (MO) hervorgerufen wird, lässt sich durch die Anwendung der Koch'schen Postulate überprüfen. Sie können stichwortartig erklären, wie die vier Kosch'schen Postulate lauten.
1. Der MO muss in allen Krankheitsfällen gleicher Symptomatik detektiert werden können, bei gesunden Individuen jedoch nicht.
2. Der MO muss aus dem erkrankten Individuum in eine Reinkultur überführt werden können.
3. Ein vorher gesundes Individuum zeigt nach Infektion mit dem MO aus der Reinkultur dieselben Symptome, wie beim ursprünglich erkrankten Tier vorlagen.
4. Der MO muss aus dem vorsätzlich infizierten Individuum erneut in die Reinkultur gebracht werden können.
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Cartes-fiches
Sie kennen die Definition von Mikrobiologie.
Die Mikrobiologie befasst sich mit den Organismen, die auf Grund ihrer geringen Dimensionen dem blossen Auge nicht sichtbar sind.
Sie kennen den Aufbau der prokaryontischen Zelle.
Zytoplasma - enthält die Enzyme
Zellwand - bestimmt die Form der Zelle und bietet Schutz
Zellmembran - kontrolliert Aufnahme von Substanzen
Einschlüsse - enthalten Speicherstoffe
Bakterien-DNA - speichert die Erbanlagen
Robosomen - Produktionsstätten für Proteine (Eiweisse)
Geisseln - dienen der schwimmenden Fortbewegung
Sie kennen den Aufbau der eukaryontischen Zelle.
Zytoplasma - enthält Enzyme
Zellwand - bestimmt die Form der Zelle und bietet Schutz
Zellmembran - kontrolliert Aufnahme von Substanzen
Mitochondrien - stellen Energie zur Verfügung
Chromosomen im Zellkern - enthalten die Erbanlagen
innere Membransysteme - transportieren Stoffe z.B. Proteine innerhalb der Zelle
Lysosomen - verdaut zelleigene und -fremde Stoffe
Vakuole - speichert Reserve- und Abfallstoffe
Ribosomen - Produktionsstätten für Proteine
Sie kennen die vier wichtigsten Eigenschaften von Bakterien.
- Universelle Verbreitung ("ubiquitär")
- Grosses Oberflächen / Volumen-Verhältnis
- Vielfalt des Stoffwechsels
- Hohe Anpassungsfähigkeit
Sie kennen die Merkmale von Viren, Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen.
Viren: keinen zellulären Aufbau, benötigen Wirt zur Vermehrung, 10-100 nm gross, verschiedene Formen der Hüllen
Haben: Vermehrung, Vererbung
Bakterien: Einzeller, vermehren sich asexuell (Zellteilung), ca. 1 mikrokubikmeter gross, verschiedene Formen, ca. 20`000 bekannte Arten.
Haben: Stoffwechsel, ist aus einer oder mehreren Zellen aufgebaut, braucht Energie, z.T. Bewegung, Wachstum, Vermehrung, Vererbung, Individualität
Hefen: meist als Einzeller, vermehren sich asexuell oder sexuell, ca. 5-10 mikrokubikmeter gross (10x grösser als Bakterien), verschiedene Formen, ca. 200`000 bekannte Arten
Schimmelpilze: Mehrzeller, vermehren sich asexuell oder sexuell, ca 10-100 mikrokubikmeter gross ( bis 100x grösser als Bakterien), verschiedene Formen, ca. 200`000 bekannte Arten, einige bilden Gifte (Mycotoxine)
Sie kennen die Unterschiede zwischen Bakterien und Viren.
Bakterein: Stoffwechsel, ist aus einer oder mehreren Tellen aufgebaut, braucht Energie, z.T. Bewegung, Wachstum, Vermehrung, Vererbung, Individualität, (Lebewesen)
Viren: Vermehrung, Vererbung, (kein Lebewesen)
Sie kennen die Unterschiede zwischen Bakterien und Hefen/Schimmelpilzen.
Bakterien: Zellwand aus Murein, Zellmembran, Metabolismus (Stoffwechsel) meist chemo-heterotroph
Pilze: Zellwand aus Chitin, Zellmembran, Zellkern, Kompartimentierung (Zellunterteilung), Metabolismus immer chemo-heterotroph
Sie wissen, welche Formen (Morphologie) Bakterienzellen haben und können sie identifizieren.
Mikrokokken
Diplokokken
Streptokokken
Staphylokokken
Sarcien
Stäbchenbakterien
Spirillen
Vibrionen
Sie können eine Wachstumskurve zeichnen und beschriben in ihren 4 Phasen.
1. Phase: Anpassung an die Umwelt (Zellen teilen sich nicht)
2. Phase: Exponentielles Wachstum
3. Phase: Stationäre Phase - keine Zellteilung mehr, weil zu wenig Nahrung
4. Phase: Absterben keine Nährstoffe mehr vorhanden
Sie kennen die 5 Faktoren, die das Wachstum beeinflussen.
- Temperatur
- Nährstoffe
- aw-Wert (Feuchtigkeit)
- Säuregehalt
- Sauerstoff
Sie kennen die Begriffe "Mikrobiostase" und "Mikrobiozide".
Mikrobiostase: Eine Hemmung des Wachstums und der Stoffwechseltätigkeit, die nur dank der Anwesenheit des Hemmstoffes erreicht ist. Die Hemmwirkung wird nach Entfernen des Hemmstoffes wieder aufgehoben.
Mikrobiozide: irreversible Inaktivierung von Mikrooganismen (Zelltod)
Sie können diese Tabelle anhand von Beispielen ergänzen:
siehe Tabelle
3.1) Jede Zelle ist von einer Zellmembran umgeben. Bei der bakteriellen Zellmembran erläutern Sie:
a) die Funktionen, die sie für die Zelle erfüllt.
b) den Aufbau.
c) die Eigenschaften.
a) Die Membran erfüllt essentielle Funktionen der Zelle. Auf Grund der Semipermeabilität stellt sie eine Diffusionsbarriere dar, die den Stoffaustausch und die Transportprozesse reguliert.
b) Die baktreielle Zellmembran ist aus zwei Schichten von Phospholipiden aufgebaut, in die Proteine ein- oder angelagert sind. Phospholipidmoleküle bestehen aus einem polaren und daher hydrophilen Kopfteil und einem lipophilen (hydrophoben) Schwanzteil, der durch zwei Fettsäureketten gebildet wird. In der typischen Einheitsmembran sind die lipophilen Teile von beiden Seiten nach innen gerichtet, die hydrophilen Teile nach aussen. In die Einheitsmembran sind Proteine integriert.
c) Die Zellmembran ist semipermeable (halb durchlässig)
- Durchlässig für kleine, ungeladene Moleküle wie O2, CO2, H2O
- Undurchlässig für Ionen (geladene Moleküle) wie Na+, CL- sowie grössere Moleküle wie Zucker, Aminosäuren, Proteine
3.2) Die bakterielle Zellwand ist ein geeignetes Ziel, um bakterielles Wachstum zu kontrollieren. Hauptbestandteil ist Murein. Sie können mit einer Zeichnung verdeutlichen, wie sich die Zellhülle (= Membran und Zellwand) bei GRAM-positiven und GRAM-negativen Bakterien unterscheidet.
Die GRAM-positiven Bakterien haben im Vergleich zu den GRAM-negativen einen einfacheren Wandaufbau: (Zeichnung einfügen) Zytoplasmamembran, dickere Mureinschicht
Die Gram-negativen Bakterien haben eine komplexere Wandstruktur. Über der Mureinschicht liegt eine zweite, äussere Membran aus Lipopolysacchariden: (Zeichnung einfügen) Zytoplasmamembran, Mureinschicht, äussere Membran
3.3) Sie können den Aufbau des Mureins schematisch skizzieren (keine chem. Formeln) und damit erklären, wie Lysozym Eiklar und das Antibiotikum Penicillin wirken.
(aktive Zerstörung) Lysozym kann Murein abbauen. Durch diese Schwächung kann Wasser eindringen und wodurch die Zelle aufschwillt und die Zellwand bricht. Ist genügend Wasser in die Zelle eingedrungen, platzt diese und stirbt ab.
(passive Hemmung) Das Antibiotikum Penicillin und andere Penicillin-Derivate wirken vor allem auf die GRAM-positiven Bakterien (Staphylo- und Pneumokokken) aber auch auf gewisse GRAM-negative Bakterien (Gono- und Meningokokken, Enterobecteriaceen). Seine Wirkung beruht darauf, dass es bei wachsenden Zellen in die Ausbildung der Mureinschicht eingreift. Penicillin verhindert die Quervernetzung durch die Peptide.
3b.1) Sie können stichwortartig aufzeigen, warum kann man eine Zelle mit einer funktionsfähigen Maschinen vergleichen (6Teile).
(Lernziel 1:1 inkl. Fehler übernommen)
Zelle: Maschine
Chromosomen: Buch
DNA: Papier
Gen: Konstruktionsanleitung
Basenpaare: Buchstaben
Protein: Schrauben und Motoren
3b.2) Sie können erklären, was Nucleoid und Plasmid sind.
Nucleoid: Träger der genetischen Information (95-99%), sie sind lebensnotwendig, Funktionell entspricht es den Chromosomen, stellt ein zyklisches DNA-Molekül dar.
Plasmid: Träger der genetischen Information (1-5%), sind nicht lebensnotwendig, mehrere Plasmide pro Zelle vorhanden, verschiedene Typen von Plasmiden. (zusätzliche können den Bakterien künstlich eingepflanzt werden, um für den Menschen Stoffe zu produzieren)
3b.3) Sie können erklären, was ein Gen ist, aus welchen Komponenten es aufgebaut ist und wie aus einem Gen ein Protein wird (Stichworte mit Zeichnung).
Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt, der alle Informationen zur Herstellung eines Proteins enthält.
Die Transkription startet beim Promotor, transkriptiert die Basenpaare und endet beim Terminator (Promoter bis Terminator = GEN)
Durch Transkription des Gens und nach der Translation in die Ribosomen wird dort das Protein hergestellt.
3b.4) Sie können erklären, was Transkription und Translation bedeuten.
Transkription: Ein Gen wird auf die mRNA überschrieben / kopiert.
Translation: Die mRNA wird aus dem Zellkern hinaus zu den Ribosomen verschoben, wo Proteine hergestellt werden. (Proteinherstellung gehört zum Prozess)
3b.5) Ob eine Krankheit durch einen bestimmten Mokroorganismus (MO) hervorgerufen wird, lässt sich durch die Anwendung der Koch'schen Postulate überprüfen. Sie können stichwortartig erklären, wie die vier Kosch'schen Postulate lauten.
1. Der MO muss in allen Krankheitsfällen gleicher Symptomatik detektiert werden können, bei gesunden Individuen jedoch nicht.
2. Der MO muss aus dem erkrankten Individuum in eine Reinkultur überführt werden können.
3. Ein vorher gesundes Individuum zeigt nach Infektion mit dem MO aus der Reinkultur dieselben Symptome, wie beim ursprünglich erkrankten Tier vorlagen.
4. Der MO muss aus dem vorsätzlich infizierten Individuum erneut in die Reinkultur gebracht werden können.
4.1) Sie können erklären, was ein Virus ist, in welchen Formen er vorliegen kann und welche Merkmale für ein Viruspartikel charakterisitisch sind.
Ein Virus ist ein genetisches Element, das DNA oder RNA besteht und wird nicht als Lebewesen definiert. Es wechselt zwischen einem intrazellulären und einem extrazellulären (ausserhalb der Zelle) Zustand. Einige Viren haben eine Lipidhülle.
Merkmale:
- Sie haben keinen: Stoffwechsel, Zellularen Aufbau, Energiebedarf, Bewegung, Wachstum, Individualität, können keine Verletzungen heilen
- Sie haben: Eine Vermehrung innerhalb der Wirtszellen, Vererbung / DNA
4.2) Sie erläutern mit einer Grafik, wei sich Viren vermehren (6 Schritte).
Viren können sich nicht aktiv bewegen, gelangen nur per Zufall in die Nähe der Zellen, die sieinfizieren können. Durch massenhafte Vermehrung wird dieser Kontakt begünstigt.
1. Adsorption: Virus bindet an die Oberfläche geeigneter Wirtszellen. Dieser Schritt ist sehr spezifisch - Proteine auf der Virusaussenseite erkennen Strukturen, die charakteristisch für die Oberfläche der Wirtszelle sind.
2. Penetration: Entweder dringt das Virus in die Zelle ein und gibt seine Erbinformation frei oder es injiziert lediglich die Nukleinsäure in die Zelle, wobei das Capsid an der Zelloberfläche bleibt.
3. Synthese der Nukleinsäure: Die virale Erbinformation wird vervielfältigt.
4. Synthese der Proteine: Es werden die Proteine für das Capsid produziert.
5. Zusammenbau: Nukleinsäure und Proteine werden zu Viren zusammengesetzt. Bei manchen Viren kommt noch eine Lipidhülle hinzu.
6. Lyse: Die reifen Viruspartikel werden an die Umgebung abgegeben. Dabei zerfällt die Wirtszelle und stirbt ab.
4.3) Bei Hepatitis-Erkrankungen (Typ A, Typ B und Typ C) und bei den Noroviren können Sie erklären:
a) Übertragungsweg;
b) Inkubationszeit;
c) ob die Erkrankung chronisch abläuft;
d) ob man sich dagegen Impfen kann;
a) Typ A: Kontaminiertes Wasser oder Lebensmittel
Typ B: ungeschützter Geschlechtsverkehr, von der infizierten Mutter zum Neugeborenen
Typ C: kontaminiertes Blut (Bluttransusionen)
Noroviren: direkter Kontakt von Mensch zu Mensch (Stuhlausscheidungen) - durch ungenügende Hygiene über Hände, im Essen oder Trinkwasser.
b) Typ A: 15 - 50 Tage
Typ B: 1 - 6 Monate
Typ C: 20 - 80 Tage
Noroviren: 12h - 3 Tage
c) Typ A: nein - nicht chronisch
Typ B: zum Teil ja - zum Teil chronisch
Typ C: ja - chronisch
Noroviren: nein - nicht chronisch
d) Typ A: ja - Impfung möglich
Typ B: ja - aktive und passive Impfung möglich
Typ C: nein - keine Impfung möglich
Noroviren: nein - bis April 2011 noch keine Impfung möglich
5.1) Sie können mit Hilfe einer Zeichnung aufzeigen, wie die Zellen von Hefe- und Schimmelpilze aussehen.
Siehe Abbildung
5.2) Sie kennen den Unterschied zwischen Bakterien und Hefe und Schimmelpilze.
Bakterien: Einzeller, asexuelle Vermehrung (Zellteilung, Mitose), verschiedene Formen, ca. 20'000 bekannte Arten
Hefen: meist Einzeller, asexuelle (Mitose) und sexuelle Vermehrung (Meiose), ca. 5 - 10 Mikromerter gross (10x grösser als Bakterien), verschiedene Formen
Schimmelpilze: Mehrzeller, asexuelle und sexuelle Vermehrung, 10 - 100 Mikrometer gross (bis 100x grösser als Bakterien, 10x grösser als Hefen), verschiedene Formen, ca. 200'000 bekannte Arten, einige bilden Gifte (Mycotoxine)
5.3) Sie kennen die drei Faktoren, die das Wachstum von Hefen und Schimmelpilze fördern.
- organische Nahrungsquelle: Was Nahrungsmittel betrifft, sind Pilze allgemein wenig anspruchsvoll. Sie wachsen auf zahlreichen verschiedenen organischen Substraten recht gut: Holz, Leder, Papier, Textilien, lebende und tote Pflanzen, Tiere, andere Pilze. Es gibt kaum Lebensmittel, die Pilze nicht befallen.
- Wachstum mit Sauerstoff: Pilze decken ihren Energiebedarf, indem sie organische Verbindungen oxidieren. Viele benötigen dafür Sauerstoff; was als aerobe Lebensweise bezeichnet wird. Manche Pilze wachsen sowohl in An- als auch in Abwesenheit von Sauerstoff - diese werden als fakultativ anaerob bezeichnet (Beispiel Backhefe).
- Feuchtigkeit: Entstehung von Schimmelpilz hängt eng mit Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnissen in Innenräumen zusammen. Um ein schimmelfreies Raumklima zu schaffen, und gleichzeitig Heizkosten zu sparen, ist neben einer guten Wärmedämmung ein bewusstes Verhalten beim Heizen und Lüften extrem wichtig.
5.4) Sie können erklären:
a) was Mykotoxine sind.
b) welche Bedeutung sie für die menschlice Gesundheit haben.
a) Mykotoxine sind vorwiegend von Pilzen ausgeschiedene niedermolekulare, meist thermostabile Stoffwechselprodukte unterschiedlicher chemischer Struktur, die für Menschen, Tiere und Pflanzen toxisch sind. Die Mykotoxine stellen sozusagen die "chemischen Waffen" der Schimmelpilze dar, um ihren Lebensraum gegenüber anderen Lebewesen, Fressfeinden (Tiere) und Nahrungskonkurrenten zu sichern.
b) Beim Einatmen von fusarienhaltigen Stäuben führen die stark haut- und schleimhautreizenden Trichothecene zu Atembeschwerden. Sie schädigen das Lungengewebe und schaffen so die Voraussetzung für bakterielle Infektionen der Atemwege und der Lunge. Da Mykotoxine vorwiegend auf pflanzlichen Nahrungs- und Futtermitteln gebildet werden, sind sie häufig Ursache von Lebens- und Futtermittelvergiftungen. (Zu den am häufigsten befallenen Lebensmitteln gehören Getreide, Getreideerzeugnisse, Backwaren, Nüsse, Presskuchen von Ölpflanzen, Käse, Reis, Malz, Fruchtsäfte und Sojaprodukte.)
5.5) Sie können die positive Leistung der Hefen und der Schimmelpilze erklären.
Es treten auch positive Leistungen der Schimmelpilze auf, welche sich bei der Herstellung von Brot, alkoholischen Getränken (besonders Wein, Bier) und Käse zunutze gemacht werden. So zeichnen sich manche Schimmelpilze durch eine (erwünschte und daher kultivierte) Aroma-Bildung (z.B. Blauschimmelkäse) aus. Andere Pilze helfen auf dem Pharmasektor durch die Bildung von cytostatisch wirksamen Stoffen oder durch die Produkton von Antibiotika (z.B. Penicillin aus Penicillium-Arten).
5.6) Sie kennen die drei typischen Erkrankungen, die man während einer Innenraumsanierung bekommen kann.
- Irritationen (Reizerscheinungen der Haut und der Augenbindehaut)
- Allergische Erkrankungen
- Fieberhafte Allgemeinerkrankungen (grippeähnliche Erkrankung)
5.7) Welche sind die vier Hauptgattungen, die diese Erkrankungen verursachen können?
- Cladiosporium (braun)
- Penicillum (grün)
- Aspergillus (schwarz)
- Alternaria (grün)
5.8) Wie wird die Luftuntersuchung durchgeführt?
Mit einem Lufteinsammler wird das zu prüfende Luftvolumen durch eine Lochplatte gesaugt und mit hoher Geschwindigkeit auf eine Nährbodenplatte geschleudert.
5.9) Welche Schutzmassnahmen kennen Sie? Schreiben Sie pro Schutzmassnahme Art vier Beispiele.
- Technische: Befeuchten (Reduktion der MO in der Luft), Industriestaubsauger, schwarz/weiss-Trennung, Arbeitsanweisung erstellen, Rauch- / Trink- / Essvervot
- Persönliche: Schutzmaske, Arbeitskleidung, Handschuhe, geschlossene Schutzbrille
6.1) Definition von Hygiene.
Hygiene (Göttin der Gesundheit); laut Duden: Gesundheitslehre, Erhaltung der Gesundheit. Hygiene ist eine vorbeugende Massnahme. Schutz vor: Krankheit, Schmutz, Verlusten, Reklamationen, Ärger, verdorbenen Lebensmitteln
6.2) Welche Punkte werden in einem Hygieneplan berücksichtigt?
Für die Erstellung eines Hygieneplans muss die Hygieneverordnung beachtet werden. 6 Schritte führen zur Erstellung eines Hygieneplans:
1. Analyse der Infektionsgefahren
2. Bewertung der Risiken
3. Risikominderung
4. Festlegen von Überwachungsverfahren
5. Überprüfung des Hygieneplans
6. Dokumentation und Schulung (Kontrollpläne müssen mind. 5 Jahre aufbewahrt werden)
6.3) Die Normalflora stellt für gesunde Individuen kein gesundheitliches Problem dar. Auf welchen Körperregionen befindet sich die Normalflora?
- Haut
- Nasen- / Rachen- / Mundraum und obere Atemwege
- Verdauungstrakt, insbesondere Darm
- Urogenitaltrakt
6.4) Welche Körperteile sind im Gegenteil steril?
- Lunge: sehr wenig Keime
- Magen: sehr wenig Keime
- Körperinneres und Organe: steril
6.5) Warum bietet der menschlichen Körper sehr gute Bedinungen für das Wachstum von Mikroorganismen? (1:1)
Der menschliche Körper erfüllt die Wachstumsfaktoren für Bakterien (Temperatur, Nährstoffe, aw-Wert, Säuregehalt, Sauerstoff) z.B. Temperatur von 37 Grad Celsius, Säuregehalt der Haut hat einen durchschnittlichen ph-Wert von 5.5, Nährstoffe sind vorhanden (abgestorbene Haut = Schuppen)
6.6) Händereinigung: wozu, wann, wie?
wozu: Händewaschen spielt eine entscheidende Rolle bei der Hygiene. Die meisten Infektionskrankheiten werden nämlich über die Hände übertragen. Im Pandemiefall ist regelmässiges Händewaschen ein entscheidender Schutz.
wann:
-vor: Arbeitsbeginn, dem Bearbeiten empfindlicher Produkte, Verkauf oder Ausgabe, neuen Arbeitsprozessen, Arbeitsplatzwechsel, Handschuhwechsel
-nach: jeder Pause, Arbeit mit kritischen Lebensmitteln, Gerätebenutzung, Lager- und Transportarbeiten, Abfallentsorgung, Reinigung und Desinfektion, jeder Toilettenbenutzung
wie: Die richtige Methode beim Händewaschen ist sehr wichtig. Seife allein genügt nämlich nicht, um die Keime unschädlich zu machen. Erst die Kombination von Einseifen, Reiben, Abspülen und Trocknen schafft das. Die Verwendung von Seife ist jedoch umstritten, da sie die Haut austrocknet, was zu Rissen und mehr Angriffsflächen für Mikroorganismen führen kann.
1. Die Hände unter fliessendem Wasser nass machen.
2. Die Hände einseifen, wenn möglich mit Flüssigseife.
3. Die Hände reiben bis es schäumt. Dabei nicht vergessen den Handrücken, zwischen den Fingern, unter den Fingernägeln und die Handgelänke zu reiben.
4. Die Hände unter fliessendem Wasser gut abspülen.
5. Die Hände mit einem sauberen Handtuch trocknen, wenn möglich mit einem Wegwerf-Papiertuch oder einer einmal benutzbaren Stoffhandtuchrolle.
6.7) Händewaschen mit oder ohne Seife?
Seife senkt die Oberflächenspannung, dadurch intensivere Oberflächenbehandlung und Reinigungswirkung. Fettmoleküle lagern sich an Seifenmoleküle an und werden gelöst. Gibt aber trockene Hände, dadurch entstehen Risse und so ein Ort, wo Mikroorganismen besser leben können.
7.1) Sie kennen die Definition von Schmutz.
Schmutz ist:
- Produktrest sobald die Produktion beendet ist.
- Materie, die zum falschen Zeitpunkt am falschen Ort ist.
