Mikrobio (3: Einteilung und Aufbau von Mikroorganismen)
Teil 3 von 13 der Mikrobiologie
Teil 3 von 13 der Mikrobiologie
3-18. Benennen Sie die Morphologien:
Stäbchen Streptokokken Vibrionen Diplokokken Spirochäten
mit eckigen Enden
3-17. Sind Protozooen Prokaryonten?
Nein, Protozooen sind einzellige Eukaryonten.
3-16. Wie groß können Cyanobakterien werden?
Bis zu 50 µm, normalerweise um 20 µm
3-15. Wie verbreiten sich Antibiotikaresistenzen?
Aufgrund von Mutationen liegt bei einigen Bakterien Antibiotikaresitenz vor (Präadaption).
Nur diese Bakterien können sich vermehren, da die anderen durch das Antibiotikum getötet werden. So werden die resistenten Bakterien selektiert. Die resistenten Bakterien können die Resistenz durch Konjugation auf andere Bakterienzellen übertragen. So können auch harmlose resistente Bakterien die Resistenz auf pathogene Stämme übertragen.
Dieses Problem tritt vor allem bei übermäßigem Einsatz von Antibiotika auf.
3-14. Was bedeutet Konjugation zweier Bakterienzellen?
- Austausch von genetischer Information zwischen Bakterienzellen
3-13. Welche Funktion haben Plasmide in Bakterien?
Von Plasmiden codierte Eigenschaften:
Fertilität
Abbauwege
Antibiotikaresistenzen
Plasmide sind zum Überleben der Zelle in einer normalen Umgebung nicht unbedingt erforderlich.
3-12. Wie ist die genetische Information in Prokaryonten, wie in Eukaryonten organisiert?
Prokaryonten: DNA liegt in Form von nicht aufgewickelten ringförmigen Chromosomen vor
Einfacher Chromosomensatz (haploid)
Eukaronyten: DNA befindet sich im Zellkern
DNA ist aufgewickelt
Doppelter Chomosomensatz (diploid) (bei manchen Pflanzen auch 4-fach)
3-11. Ein Bakterium enthält mehrere Plasmide. Kann es den Verlust sämtlicher Plasmide
überleben?
Ja, alle lebenswichtigen Informationen befinden sich (meist) auf dem Bakterienchromosom.
3-10. Nennen Sie ein Beispiel für einen extremen Lebensraum und eine darin lebenden
Mikroorganismen-Spezies.
Pyrodictum occultum: lebt in unterseeischen Schwefelquellen
Kann Überdruck von 1 bar und Temperatur von mehr als 100 °C aushalten (Wachstum bei 110 °C und Tod bei mehr als 130 °C).
Bakterium lebt autotroph mit Wasserstoff und Schwefel und stellt Schwefelwasserstoff her.
3-9. In welchen natürlichen Lebensräumen gibt es Mikroorganismen, wie hoch sind die
Mikroorganismen-Konzentrationen in diesen Lebensräumen?
- Boden: hohe Artenvielfalt, 109 Bakterien pro g
- Wasser: 10³– 106 Bakterien pro ml
- Luft: Kein Vermehrungsmedium, nur Transportmedium; 100 Keime pro m³
- Extreme Lebensräume: Vulkankrater, unterseeische Schwefelquellen, etc.
3-8. Nennen Sie die wichtigsten Erscheinungsformen von Bakterien
Kokken, Stäbchen, gewundene Stäbchen
3-7. Nennen Sie die fünf Reiche der morphologischen Klassifizierung der Lebewesen.
Monera
Animalia
Fungi
Plantae
Protista
3-6. Nennen Sie die drei Domänen der phylogenetischen Klassifizierung der Lebewesen.
Bacteria, Archae und Eukarya
3-5. Nennen Sie fünf wichtige Strukturmerkmale von Eukaryonten.
- Zellkern mit Nucleolus
- Doppelter Chromosomensatz
- Golgi-Apparat
- Lysosomen
- Endoplasmatisches Retikulum
- Cytoskelett
- Mitochondrien
Einschub: Strukturmerkmale von Prokaryonten:
- Oberflächenstrukuren auf Zellwand: Geißeln, Pili
- DNA lose im Zellplasma, kein Zellkern
- Feste Zellwand (meist aus Peptidoglycan)
- Zellatmungsenzyme in Zellwand, keine Mitochondrien
3-4. Wie unterscheiden sich Hellfeld-, Dunkelfeld- und Phasenkontrastmikroskopie?
Hellfeld: Bakterien werden durchstrahlt, teilweise gefärbt
Phasenkontrast: Phasenverschiebung aufgrund unterschiedlichem Brechungsindex wird ausgenutzt
Dunkelfeld: Licht wird seitlich auf Bakterium gelenkt
3-2. Welche Größe haben Bakterien, Pilze und Viren?
Bakterien: meist 1- 5µm, große Bakterien bis zu 50µm
Viren: 20-300 nm
Pilze: Hefen ~15µm, Durchmesser Pilzhyphen: ca. 5 µm
3-1. Wie macht man Bakterien sichtbar, wo liegen die Grenzen der jeweiligen Verfahren?
- Lichtmikroskop
Grenzen: Linsenschliff, Wellenlänge des Lichts, Kontrast
Höchste Auflösung 200nm (Blaulicht) bzw. 500nm (Weißlicht)
- Methoden zur Kontrastverstärkung beim Lichtmikroskop:
Hellfeld: Bakterien werden durchstrahlt, teilweise gefärbt
Phasenkontrast: Phasenverschiebung aufgrund unterschiedlichem Brechungsindex wird ausgenutzt
Dunkelfeld: Licht wird seitlich auf Bakterium gelenkt
- Weitere Mikroskope:
Elektronenmikroskop Auflösung 200pm
Rasterelektronenmikroskop
Rastertunnelmikroskop Auflösung 10pm
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Lernkarten
3-18. Benennen Sie die Morphologien:
Stäbchen Streptokokken Vibrionen Diplokokken Spirochäten
mit eckigen Enden
3-17. Sind Protozooen Prokaryonten?
Nein, Protozooen sind einzellige Eukaryonten.
3-16. Wie groß können Cyanobakterien werden?
Bis zu 50 µm, normalerweise um 20 µm
3-15. Wie verbreiten sich Antibiotikaresistenzen?
Aufgrund von Mutationen liegt bei einigen Bakterien Antibiotikaresitenz vor (Präadaption).
Nur diese Bakterien können sich vermehren, da die anderen durch das Antibiotikum getötet werden. So werden die resistenten Bakterien selektiert. Die resistenten Bakterien können die Resistenz durch Konjugation auf andere Bakterienzellen übertragen. So können auch harmlose resistente Bakterien die Resistenz auf pathogene Stämme übertragen.
Dieses Problem tritt vor allem bei übermäßigem Einsatz von Antibiotika auf.
3-14. Was bedeutet Konjugation zweier Bakterienzellen?
- Austausch von genetischer Information zwischen Bakterienzellen
3-13. Welche Funktion haben Plasmide in Bakterien?
Von Plasmiden codierte Eigenschaften:
Fertilität
Abbauwege
Antibiotikaresistenzen
Plasmide sind zum Überleben der Zelle in einer normalen Umgebung nicht unbedingt erforderlich.
3-12. Wie ist die genetische Information in Prokaryonten, wie in Eukaryonten organisiert?
Prokaryonten: DNA liegt in Form von nicht aufgewickelten ringförmigen Chromosomen vor
Einfacher Chromosomensatz (haploid)
Eukaronyten: DNA befindet sich im Zellkern
DNA ist aufgewickelt
Doppelter Chomosomensatz (diploid) (bei manchen Pflanzen auch 4-fach)
3-11. Ein Bakterium enthält mehrere Plasmide. Kann es den Verlust sämtlicher Plasmide
überleben?
Ja, alle lebenswichtigen Informationen befinden sich (meist) auf dem Bakterienchromosom.
3-10. Nennen Sie ein Beispiel für einen extremen Lebensraum und eine darin lebenden
Mikroorganismen-Spezies.
Pyrodictum occultum: lebt in unterseeischen Schwefelquellen
Kann Überdruck von 1 bar und Temperatur von mehr als 100 °C aushalten (Wachstum bei 110 °C und Tod bei mehr als 130 °C).
Bakterium lebt autotroph mit Wasserstoff und Schwefel und stellt Schwefelwasserstoff her.
3-9. In welchen natürlichen Lebensräumen gibt es Mikroorganismen, wie hoch sind die
Mikroorganismen-Konzentrationen in diesen Lebensräumen?
- Boden: hohe Artenvielfalt, 109 Bakterien pro g
- Wasser: 10³– 106 Bakterien pro ml
- Luft: Kein Vermehrungsmedium, nur Transportmedium; 100 Keime pro m³
- Extreme Lebensräume: Vulkankrater, unterseeische Schwefelquellen, etc.
3-8. Nennen Sie die wichtigsten Erscheinungsformen von Bakterien
Kokken, Stäbchen, gewundene Stäbchen
3-7. Nennen Sie die fünf Reiche der morphologischen Klassifizierung der Lebewesen.
Monera
Animalia
Fungi
Plantae
Protista
3-6. Nennen Sie die drei Domänen der phylogenetischen Klassifizierung der Lebewesen.
Bacteria, Archae und Eukarya
3-5. Nennen Sie fünf wichtige Strukturmerkmale von Eukaryonten.
- Zellkern mit Nucleolus
- Doppelter Chromosomensatz
- Golgi-Apparat
- Lysosomen
- Endoplasmatisches Retikulum
- Cytoskelett
- Mitochondrien
Einschub: Strukturmerkmale von Prokaryonten:
- Oberflächenstrukuren auf Zellwand: Geißeln, Pili
- DNA lose im Zellplasma, kein Zellkern
- Feste Zellwand (meist aus Peptidoglycan)
- Zellatmungsenzyme in Zellwand, keine Mitochondrien
3-4. Wie unterscheiden sich Hellfeld-, Dunkelfeld- und Phasenkontrastmikroskopie?
Hellfeld: Bakterien werden durchstrahlt, teilweise gefärbt
Phasenkontrast: Phasenverschiebung aufgrund unterschiedlichem Brechungsindex wird ausgenutzt
Dunkelfeld: Licht wird seitlich auf Bakterium gelenkt
3-2. Welche Größe haben Bakterien, Pilze und Viren?
Bakterien: meist 1- 5µm, große Bakterien bis zu 50µm
Viren: 20-300 nm
Pilze: Hefen ~15µm, Durchmesser Pilzhyphen: ca. 5 µm
3-1. Wie macht man Bakterien sichtbar, wo liegen die Grenzen der jeweiligen Verfahren?
- Lichtmikroskop
Grenzen: Linsenschliff, Wellenlänge des Lichts, Kontrast
Höchste Auflösung 200nm (Blaulicht) bzw. 500nm (Weißlicht)
- Methoden zur Kontrastverstärkung beim Lichtmikroskop:
Hellfeld: Bakterien werden durchstrahlt, teilweise gefärbt
Phasenkontrast: Phasenverschiebung aufgrund unterschiedlichem Brechungsindex wird ausgenutzt
Dunkelfeld: Licht wird seitlich auf Bakterium gelenkt
- Weitere Mikroskope:
Elektronenmikroskop Auflösung 200pm
Rasterelektronenmikroskop
Rastertunnelmikroskop Auflösung 10pm
