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
4-10. Nennen Sie die Strukturelemente der Zellhülle!
Doppellipidschicht, Membranproteine, Kohlenhydratseitenketten
4-9. Geben Sie ein Beispiel für eine von Exotoxinen hervorgerufene Krankheit und nennen
Sie einen Erreger!
Tetanus: Chlostridium tetani
4-8. Geben Sie ein Beispiel für eine von Endotoxinen hervorgerufene Krankheit und nennen
Sie einen Erreger!
Beispiele für Krankheiten, bei denen Endotoxine beteiligt sind:
Krankheit Erreger
Meningitis Escherichia coli
Thyphus Salmonella thyphi
Endocarditis Klebsiella pneumoniae
4-7. Was sind Endotoxine, wo treten sie auf?
- werden bei der Zerstörung (Lyse) eines gramnegativen Bakteriums freigesetzt
- bestehen aus Lipopolysacchariden
- sind relativ hitzestabil
- können auch noch aus toten Bakterien-Zellen freigesetzt werden
• Verschiedene Endotoxine und die zugehörigen gramnegativen Bakterienstämme
unterscheiden sich in der Struktur ihrer O-Spezifischen Seitenketten.
• Das menschliche Immunsystem erkennt die Endotoxine anhand dieser Seitenketten,
aber schon eine kleine Veränderung der Struktur kann dazu führen, dass die Endotoxine
nicht mehr erkannt werden, also keine spezifische Abwehr mehr gegen den
entsprechenden Keim existiert.
4-6. Was sind Exotoxine?
- Toxische Stoffwechselprodukte von Bakterien
4-5. Was ist ein Lipopolysaccharid (LPS) und welche Funktionen/Eigenschaften hat es?
- Ein LPS ist ein aus Fettsäuren und Zuckerketten zusammengesetztes Molekül
- Tritt nur bei gramnegativen Bakterien auf
- Funktion: Variation der Oberflächenantigene (vor allem für pathogene Bakterien wichtig), Veräppelung des Immunsystems
- Eigenschaften: hitzeresistent, kann als Endotoxin wirken
4-4. Wie ist eine Membran aufgebaut? Können Proteine in der Zellmembran eine Funktion
erfüllen, und wenn ja, welche?
Aufbau der Membran: Doppellipidschicht mit Membranproteinen
Funktion: gezielter Transport von Stoffen über die Zellmembran
4-2. Was ist die Gram-Färbung und wie wird sie durchgeführt?
- Dient zur Unterscheidung von gram-positiven und gram-negativen Bakterien (siehe 4.13)
- Verfahrensschritte:
- färben mit Kristallviolett
- Iodlösung benutzen
- mit Alkohol entfärben
- mit Safranin gegenfärben
à grampositiv: violett
à gramnegativ: rot
4-1. Was ist ‚Transport‘ über die Membran und welche Möglichkeiten gibt es hier?
Transport ist Austausch von chemischen Verbindungen der Zelle mit der Umgebung
Transportmöglichkeiten
- Passive Diffusion
- Erleichterte Diffusion
- Aktiver Transport
- Gruppentranslokation
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
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
3-3. Was versteht man unter der phylogenetischen Klassifizierung?
- Einteilung der Lebewesen nach genetischer Ähnlichkeit.
- Drei Domänen: Bacteria, Archae und Eukarya
- Ignoriert morphologische Gesichtspunkte
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
2-7. Wie konnte man vor der Entdeckung des Penicillins die Infektionskrankheiten wenigsten
teilweise an der Ausbreitung hindern?
- Hygiene: Händewaschen, usw.
2-6. In einem Gewässer findet man den Schadstoff 2,3,4-Trichlortoluol in einer Konzentration
von 0,25 μg/Kg. In Goldorfen aus diesem Gewässer wurde eine Konzentration
des Schadstoffs von 75 μg/Kg gefunden. Wie hoch ist der BCF?
BCF = 75/0,25 = 300
2-5. An welchen Krankheiten starb man früher am häufigsten, woran stirbt man heute?
Nenne je drei Beispiele.
Früher: Infektionskrankheiten: - Pest
- Cholera - Thyphus
Heute: - Krebs
- Herz- Kreislauferkrankungen
- Herzinfarkt
2-4. Warum spielen Infektionskrankheiten, die durch Bakterien hervorgerufen werden,
heutzutage zumindest in den Industrienationen keine Rolle mehr?
- Bekämpfung durch Antibiotika
- Gute hygienische Verhältnisse
- Impfungen
2-3. Worin bestand die Minamata-Katastrophe?
1953 starben viele Menschen in Japan in der Nähe von Minamata an einer Methylquecksilbervergiftung. Ein Chemieunternehmen hatte quecksilberhaltige Abwässer ungeklärt in Flüsse und das Meer geleitet. Dieses Quecksilber wurde von Mikroorganismen zum hochgif
2-2. Nennen Sie die Kochschen Postulate.
Isolierbarkeit
Kultivierbarkeit
Übertragbarkeit
Wiederisolierbarkeit
2-1. Welche bahnbrechenden Entdeckungen machte Robert Koch?
Widerlegung der Urzeugungstheorie, Mikroorganismen wurden als Krankheitsauslöser erkannt.
