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Mikrobiologie

Von der Geschichte bis hin zum Einsatz in der Umwelt

Von der Geschichte bis hin zum Einsatz in der Umwelt

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Manuel Schröder
Lernen
Manuel Schröder
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Mikrobiologie auf Universitätsniveau. Sie behandeln zentrale Themen wie Bakterien, ihre Struktur, Funktionen und ihre Rolle im Ökosystem, sowie Methoden zur Bekämpfung von Bakterien und anderen Mikroorganismen. Die Karteikarten sind ideal für Studierende der Biologie, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Verständnis der mikrobiellen Welt vertiefen möchten.
Karten
114
Lernende
3
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
04.02.2014 / 25.08.2022
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Cartes-fiches

12-8. Was unterschiedet “Sterilisieren“ von “Desinfizieren“?

Sterilisieren:    alle Keime tot

Desinfizieren:  noch wenige Keime vorhanden

12-7. Kann man Bakterien mit Strahlung abtöten?

Prinzipiell ja, aber manche Bakterien bilden resistente Sporen, die nach Ende der Bestrahlung wieder auskeimen können.

12-6. Welche Porenweite muss ein Filter haben, um Bakterien sicher zurückhalten zu können?

< 250 nm

12-5. Was versteht man unter Tyndallisieren?

Methode zum abtöten von Sporen

  • 30 Minuten auf 100°C erhitzen
  • 4-12 Stunden lang stehen lassen
  • erneutes Erhitzen auf 100°C
  • mehrfache Wiederholung der letzen beiden Schritte

12-4. Welche Substanzklassen kommen als Desinfektionsmittel zum Einsatz?

  • Aldehyde
  • Phenole
  • Halogene (Chlor, Iod) bzw. allgemeiner: Oxidationsmittel
  • Alkohole

12-3. Unter welchen Bedingungen muss ein Autoklav betrieben werden, um eine sichere

Sterilisation des Autoklaviergutes zu gewährleisten?

  • 121°C
  • Überhitzter Wasserdampf, 1 bar Überdruck
  • mindestens 15 Minuten

12-2. Was sind „Endosporen“ und was versteht man in diesem Zusammenhang unter dem

„D-Wert“?

 

  • Endosporen sind hitzeresistente Dauerformen von Bakterien
  • Entstehen in Stresssituationen
  • Kein Stoffwechsel
  • Sehr widerstandsfähig
  • D-Wert: Die Zeitdauer bei einer bestimmten Temperatur, nach der 90% der Endosporen nicht mehr keimfähig sind.
  • D-Wert ist von Sterilisationsmethode und Art der abzutötenden Sporen abhängig

12-1. Was schädigt Bakterien tödlich und unterbindet bakterielles Wachstum? Geben Sie

fünf Beispiele!

  • Thermische Methoden
  • Filtration
  • Bestrahlung
  • Chemische Methoden
  • Tyndallisieren

11-6. Durch welchen Erreger wird Thyphus hervorgerufen?

Salmonella thyphi

11-5. Welche Grenzwerte sind lt. Trinkwasserverordnung für die mikrobiologische Beurteilung von Trinkwasser festgelegt und was ist die Bedeutung der gemessenen

Größen? (2 Kriterien)

  • Keimzahl:        Zahl koloniebildender Einheiten (KBE) muss kleiner als 100 je ml sein.                 (Richtwert)
  • Escherichia coli: Darf nicht nachweisbar sein

Bedeutung: Wenn E.coli überleben kann, reichen die Nährstoffe auch für pathogene Bakterien

11-4. Was ist Penicillin? Wie ist seine Funktionsweise?

  • Penicillin ist en Antibiotikum, das von dem Pilz Penicillium chrysogenum produziert wird
  • Funktionsweise:

Penicillin greift selektiv die Zellwandsynthese von Prokaryonten an

Blockierung von Enzymen, die Peptidoglycan aufbauen

à   Destabilisierung der Zellwand

  • Zelle platzt

11-3. Sind alle Spezies der Gattung Salmonella pathogen?

Nein, nur wenige

11-2. Was versteht man unter einer Farmerlunge?

  • Große Mengen an Feinstäuben verursachen kleinste Wunden in der Lunge
  • Austretendes Blut ernährt Pilze
  • Pilztoxin kann Krebs verursachen
  • Auch Endotoxine von Bakterien können beteiligt sein

11-1. Nennen Sie ein Protozoon, das schwerste Erkrankungen verursacht!

Plasmodium (Malaria), Trypanosomen (Schlafkrankheit)

10-7. Nennen Sie die vier Untergruppen der Protozoen!

  • Flagellaten
  • Amöben
  • Sporozoen
  • Ciliaten

10-6. Welche Mikroorganismen kommen auch als Nahrungsmittel für den Menschen in

Betracht?

Algen, (manche Bakterien, manche Pilze)

10-5. Welche eukaryontischen Mikroorganismen machen jagt auf Bakterien?

  • Die Predatoren unter den Protozoen

10-4. Nennen Sie die wichtigsten eukaryontischen Mikroorganismen.

10-4. Nennen Sie die wichtigsten eukaryontischen Mikroorganismen.

  • Algen
  • Pilze

      - Hefen

      - Basidomyceten

      - Schimmelpilze

-     Protozooen

10-3. Nennen Sie zwei Beispiele für Lebensräume, in denen Archaea anzutreffen sind.

  • Salzseen
  • Schwefelhaltige Quellen

10-2. Wodurch unterscheiden sich die Archaea von den Bakterien?

  • Andere Lipide, Proteine, Coenzyme
  • Archae angepasst an Bedingungen im Präkambrium (Erdfrühzeit)
  • Leben in extremen Lebensräumen
  • Schicht aus Lipiden und Polysaccariden, keine Mureinschicht

10-1. Ordnen Sie Hefen, Bakterien, Archaebakterien, Pilze, Algen und Malariaparasiten in

das Schema Pro-/Eukaryonten ein!

Prokaryont

Eukaryont

Bakterien

Pilze

Archaebakterien

Algen

 

Malariaparasiten (Plasmodien)

 

Hefen

 

Pilze

 

9-8. Wie setzt sich ein Holorepressor zusammen?

  • Verbindung aus Signalstoff (Corepressor) und Regulatorprotein (Aporepressor)
  • Holorepressor hemmt Regulatorgen

9-7. Vergleichen Sie die Michaelis-Menten-Kinetik mit der in Kapitel 5 beschriebenen Monod-

Kinetik. Was fällt auf? Welche Schlüsse kann man daraus ziehen?

  • Michelis-Menten-Kinetik beschreibt Enzymreaktionen
  • r = rmax*cs/(Km+cs) mit                       r          Reaktionsgeschwindigkeit

Km       Substrat-Konzentration, bei der r = ½ rmax

  • Das Schaubild der Michaelis-Menten-Kinetik entspricht dem der Monod-Kinetik
  • man nimmt an, dass die Wachstumsgeschwindigkeit eines Bakteriums durch die langsamste Enzymreaktion bestimmt wird
  • kommt in der Natur kaum in Reinform vor, da Regulationseffekte, Coenzyme und Cofaktoren, Substratüberschusshemmungen, etc. die Kinetik verändern

9-6. Was sind Strukturgene?

  • Abfolge von Genen für den Bau von Proteinen mit enzymatischer oder struktureller Funktion

9-4. Was ist ein Operon?

  • Promotor, Operator und Strukturgene werden zusammenfassend auch Operon genannt

9-3. Welche Funktion hat ein Operatorgen?

  • Wirkt wie ein Schalter
  • Steuert das Ablesen der Strukturgene

9-2. Was versteht man unter „Katabolit-Repression“ (Diauxie)?

  • Zweite Regulationsebene
  • Promotorgen hat spezielle Struktur, die es der RNA-Polymerase erst dann erlaubt anzudocken, wenn spezieller Hilfsstoff vorhanden

9-1. Was versteht man unter „Induktion“?

  • Aktivierung der Strukturgene für die Abbaukette

8-9. Beschreiben Sie die wichtigsten Emissionsquellen von Stickstoffverbindungen. (nur anthropogen?)

  • Herstellung von Ammoniak NH3 aus Luftstickstoff (Haber-Bosch-Verfahren)
  • Anschließende Oxidation zu Nitrat NO3-
  • NO3-  und NH3 werden als Düngemittel verwendet

8-8. Gibt es ähnlich dem globalen Kohlenstoffkreislauf oder dem Stickstoffkreislauf auch einen globalen Energiekreislauf? Begründung?

  • Energiefluss stellt keinen Kreislauf dar
  • Im Laufe der Nahrungskette steigt die Entropie stark an und die in Form von Wärme abgegebene Energie lässt sich nicht mehr in höhere Energieformen umwandeln

8-7. Können Pflanzen Stickstoff fixieren?

  • Pflanzen können selbst keinen Stickstoff fixieren.
  • Lediglich Leguminosen (Erbsen, Bohnen, Klee etc.) können durch mit ihnen in Symbiose lebenden Rhizobien Luftstickstoff binden.

2N2 + 8[H] ⎯⎯⎯à 2NH3  + H2

                            Nitrogenase

8-6. Nennen Sie die wichtigsten gasförmigen Schwefelverbindungen, mit denen die Atmosphäre belastet wird. Klassifizieren Sie diese in anorganisch / organisch und biogen / nicht biogen.

Anorganisch

Organisch

Biogen

Nicht biogen

SO2 und SO3

Dimethylsulfid (DMS)

Dimethylsulfid (DMS)

SO2 und SO3

Schwefelwasserstoff (H2S)

 

Schwefelwasserstoff (H2S)

 

Kohlenoxidsulfid (COS)

 

Kohlenoxidsulfid (COS)

 

Kohlenstoffdisulfid

(CS2)

 

Kohlenstoffdisulfid

(CS2)

 

 

8-5. Welche Rolle spielt elementarer Stickstoff (N2) im Stickstoffkreislauf? Wo tritt er auf?

  • Elementarer Stickstoff: größter Teil des globalen Stickstoffs
  • Stickstoff ist Hauptbestandteil der Erdatmosphäre (78%)

8-4. Beschreiben Sie kurz den Kohlenstoffkreislauf und die wesentlichen anthropogenen Einflüsse.

  • Kohlenstoff aus atmosphärischem CO2 wird von Produzenten (Pflanzen und Cyanobakterien) durch Photosynthese gebunden
  • Konsumenten und Destruenten verbrennen organischen Kohlenstoff bei der Atmung zu CO2
  • Mensch verbrennt fossile Energieträger und erhöht so den Anteil an CO2 in der Atmosphäre
  • Industrielle Produkte aus fossilem Kohlenstoff (z.B. Kunststoff) meist nicht biologisch abbaubar
  • Kohlenstoffkreislauf ist nicht mehr geschlossen

8-3. Was ist Stickstofffixierung und welche Organismengruppen können das?

  • Stickstofffixierung: Bindung von Luftstickstoff und Umwandlung in NH3/NH4
  • Rhizobien und Cyanobakterien verfügen über diese Fähigkeit

8-2. Was kann in nitratgedüngten, landwirtschaftlich genutzten Böden bei stauender Nässe

im Boden passieren?

  • Nitrat wird ausgewaschen und gelangt ins Grundwasser
  • Nitrat selbst ungefährlich, ABER:
  • Im Verdauungstrakt wird Nitrat zu Nitrit umgewandelt
  • Nitrit verursacht Methämoglobinbildung (Blausucht)
  • Nitrit kann sich mit Aminen zu krebserregenden Nitrosaminen verbinden

8-1. Was bedeutet „Nitratreduktion“?

  • von anaeroben Bakterien durchgeführte Reduktion von Nitrat (NO3-) zu N2 und N2O
  • Auch als Denitrifikation bezeichnet
  • NO3 −  → NO2-  → NO → N 2O + N2

7-7. Was ist Predation?

  • Räuber-Beute-Verhältnis

7-6. Wie kann man Bakterien an ein Xenobiotikum gewöhnen?

  • Bakterien längere Zeit dem Xenobiotikum aussetzen
  • zur Beschleunigung gezielt Mutagene einsetzen

7-5. Nennen Sie drei Mutagene!

  • UV-Strahlung
  • Wärme
  • Chemische Verbindungen, z.B. Oxiran, Hydroxylamin
  • Extremer Stress

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