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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Flashcards
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
