...
Mikroorganismen
(Diversität, Habitat, Energiegewinnung)
Mikroskopische Organismen (meist Einzellig), Viren
107 - 109 Spezien
Alle bekannten Habitate
Alle bekannten Stoffwechselarten
Ungefähre Grösse
300 nm - 750 µm
Anzahl Bakterien auf der Welt
5 * 1030
Forschungsschwerpunkte
- Krankheit
- Grundlagenforschung
- Biotechnologie
- Umwelt/Agrarforschung
Entdeckung der Bakterien
Historische Forschung bis 1900
- Leeuwenhoek 1683 Erstes gezeichnetes Bakterium
- Pasteur 1859 Keine Spontangenerationen
- Pasteur 1859: Impfung gegen Bakterien
- Beijerinck 1888: Bakterien beschreiben (N-Fixierer), Virologie
- Koch1890: Bakterien <--> Krankheit
Entdeckung der Bakterien
Historische Forschung ab 1900
- Ehrlich 1909: Atoxyl gegen Syphilis
- Fleming 1928: Antibiotika (Penicillin)
- Biogeochemie, Biofilme, FISH, Phylogenie, Genomsequenzierung, Synthetische Bakterien
Aufbau Prokarioten
ø deutlich kleiner als Eukariotische Zellen
Keine Organellen
Kein echter Zellkern
LUCA
Last Universal Common Ancestor
Formen (Aussenhüllle)
- Kokken
- Stäbchen
- Spirillen
- Spirochäten
- ...
Gram positiv
Gram negativ
Positiv: dicke Peptidoglycan Hülle (bis 25 Schichten), 1 Membran
Negativ: dünne Peptidoglycan Hülle, 2 Membranen
Keine Monophyletische Einteilung der Bakterien!
Gram Negative Bakterien:
Raum Zwischen den Membranen
Periplasma
Aufgaben Zellmembran
- Selektive Barriere (Permeabilität ≠ Barriere)
- Protein Anker
- Energie Speicher
Membran von Archaea, Bacteria, Eukaryoten
Archaea: Etherbindung, KEINE fettsäuren sonder repetierende Isoprene
Bakterien: Esterbindung, Fettsäuren
Eukaryoten: zusätzlich Cholesterin
Transportmechanismen über Membran
(Bakterien)
- Einfacher Transport (Symport, Antiport)
- Gruppen Transport
- ABC Transporter
Gruppen Transport
Phosphat von PEP wird weitergegeben an Substrat
⇒ löst sich von Transportprotein in das Cytoplasma
ABC Transporter
Membranprotein (mit ATP Cassette) und Protein in Periplasma
- Substrat bindet an Periplasmaprotein
- ATP hydrolysiert an Cassette
- Substrat wird über Membran transportiert
Peptidoglycan
- Zwei Zucker-Derivate
- einige Aminosäuren
Bilden ein Netz: Peptidoglycan tetrapeptide
Teichonsären
Bausteine der Zellwand gram positiver Bakterien
Murein
Peptidoglycan
Aufbau Gram Negative Bakterien
- LPS (Lipopolysaccharide)
- Aufgabe:
- Permeabilität
- Periplasma (neuer "Raum" mit Proteinen)
Verankerung von LPS (Lipopolysaccharide)
Lipid A
Wird von Immunsystem häufig erkannt
⇒ septischer Schock
(Lipid A bekannt als Endotoxin)
Aufbau LPS (Lipopolysaccharid)
- Lipid A (Anker)
- Kernpolysaccharid (Negativ geladen ⇒ Barriere)
- O-Spezifisches Polysaccharid (O-Antigen, sehr variabel innerhalb einer Spezies, mutiert ständig weiter)
Porine (in äusserer Membranhülle)
- Diffusion kleiner Moleküle
- spezifisch und unspezifisch
- Angriffsort vieler Bakteriophagen
- Bakterien können nicht auf Porin verzichten
- Mutanten ohne Porin resistent aber weniger Nährstoffe
Archaea
(Lebensräume, Oberfläche)
- Fast alle Lebensräume (ABER: keine Pathogene)
- 20% globaler Biomasse
- Oberfläche
- Pseudomurein
- S-layer (paracristaline Oberfläche)
Zellwachstum
Multienzymkomplex
Baut ein Strang ab (Lytic Transglycosylase)
und 3 neue auf
(Transpeptidase macht Quervernetzung durch Aminosäuren)
→ Peptidbindung
Wirkung Penicillin
Bindet irreversibel an Transpeptidase
⇒ Zellwände können nicht mehr weiterwachsen
Lysozym
Enzym
Spaltet Glycosidische Bindungen des Peptidoglycans
Teil des angeborenen Immunsystems (in Körperflüssigkeiten)
Stabilität und Form der Bakterienhülle dank....
- Zellwand mit Zellinnendruck
- Cytoskelet
-
- 1 / 28
-
Cartes-fiches
Mikroorganismen
(Diversität, Habitat, Energiegewinnung)
Mikroskopische Organismen (meist Einzellig), Viren
107 - 109 Spezien
Alle bekannten Habitate
Alle bekannten Stoffwechselarten
Ungefähre Grösse
300 nm - 750 µm
Anzahl Bakterien auf der Welt
5 * 1030
Forschungsschwerpunkte
- Krankheit
- Grundlagenforschung
- Biotechnologie
- Umwelt/Agrarforschung
Entdeckung der Bakterien
Historische Forschung bis 1900
- Leeuwenhoek 1683 Erstes gezeichnetes Bakterium
- Pasteur 1859 Keine Spontangenerationen
- Pasteur 1859: Impfung gegen Bakterien
- Beijerinck 1888: Bakterien beschreiben (N-Fixierer), Virologie
- Koch1890: Bakterien <--> Krankheit
Entdeckung der Bakterien
Historische Forschung ab 1900
- Ehrlich 1909: Atoxyl gegen Syphilis
- Fleming 1928: Antibiotika (Penicillin)
- Biogeochemie, Biofilme, FISH, Phylogenie, Genomsequenzierung, Synthetische Bakterien
Aufbau Prokarioten
ø deutlich kleiner als Eukariotische Zellen
Keine Organellen
Kein echter Zellkern
LUCA
Last Universal Common Ancestor
Formen (Aussenhüllle)
- Kokken
- Stäbchen
- Spirillen
- Spirochäten
- ...
Gram positiv
Gram negativ
Positiv: dicke Peptidoglycan Hülle (bis 25 Schichten), 1 Membran
Negativ: dünne Peptidoglycan Hülle, 2 Membranen
Keine Monophyletische Einteilung der Bakterien!
Gram Negative Bakterien:
Raum Zwischen den Membranen
Periplasma
Aufgaben Zellmembran
- Selektive Barriere (Permeabilität ≠ Barriere)
- Protein Anker
- Energie Speicher
Membran von Archaea, Bacteria, Eukaryoten
Archaea: Etherbindung, KEINE fettsäuren sonder repetierende Isoprene
Bakterien: Esterbindung, Fettsäuren
Eukaryoten: zusätzlich Cholesterin
Transportmechanismen über Membran
(Bakterien)
- Einfacher Transport (Symport, Antiport)
- Gruppen Transport
- ABC Transporter
Gruppen Transport
Phosphat von PEP wird weitergegeben an Substrat
⇒ löst sich von Transportprotein in das Cytoplasma
ABC Transporter
Membranprotein (mit ATP Cassette) und Protein in Periplasma
- Substrat bindet an Periplasmaprotein
- ATP hydrolysiert an Cassette
- Substrat wird über Membran transportiert
Peptidoglycan
- Zwei Zucker-Derivate
- einige Aminosäuren
Bilden ein Netz: Peptidoglycan tetrapeptide
Teichonsären
Bausteine der Zellwand gram positiver Bakterien
Murein
Peptidoglycan
Aufbau Gram Negative Bakterien
- LPS (Lipopolysaccharide)
- Aufgabe:
- Permeabilität
- Periplasma (neuer "Raum" mit Proteinen)
Verankerung von LPS (Lipopolysaccharide)
Lipid A
Wird von Immunsystem häufig erkannt
⇒ septischer Schock
(Lipid A bekannt als Endotoxin)
Aufbau LPS (Lipopolysaccharid)
- Lipid A (Anker)
- Kernpolysaccharid (Negativ geladen ⇒ Barriere)
- O-Spezifisches Polysaccharid (O-Antigen, sehr variabel innerhalb einer Spezies, mutiert ständig weiter)
Porine (in äusserer Membranhülle)
- Diffusion kleiner Moleküle
- spezifisch und unspezifisch
- Angriffsort vieler Bakteriophagen
- Bakterien können nicht auf Porin verzichten
- Mutanten ohne Porin resistent aber weniger Nährstoffe
Archaea
(Lebensräume, Oberfläche)
- Fast alle Lebensräume (ABER: keine Pathogene)
- 20% globaler Biomasse
- Oberfläche
- Pseudomurein
- S-layer (paracristaline Oberfläche)
Zellwachstum
Multienzymkomplex
Baut ein Strang ab (Lytic Transglycosylase)
und 3 neue auf
(Transpeptidase macht Quervernetzung durch Aminosäuren)
→ Peptidbindung
Wirkung Penicillin
Bindet irreversibel an Transpeptidase
⇒ Zellwände können nicht mehr weiterwachsen
Lysozym
Enzym
Spaltet Glycosidische Bindungen des Peptidoglycans
Teil des angeborenen Immunsystems (in Körperflüssigkeiten)
Stabilität und Form der Bakterienhülle dank....
- Zellwand mit Zellinnendruck
- Cytoskelet
