Mikrobiologie
Mikrobiologie I
Mikrobiologie I
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E. K.
E. K.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Mikrobiologie auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Struktur und Funktion von Bakterien, einschließlich ihrer Zellwände, Membranen und verschiedenen Einschlüssen wie Gasvakuolen, Magnetosomen und Polyphosphaten. Die Karteikarten behandeln auch die Fortbewegung von Bakterien durch Geißeln und Cilien, sowie deren Taxien wie Aerotaxis, Phototaxis und Chemotaxis. Zudem werden Themen wie Sporenbildung, Konservierungstechniken und die Mikroskopie von Bakterien abgedeckt. Diese Karteikarten sind ideal für Studierende der Biologie, die sich auf mikrobiologische Konzepte und Techniken vorbereiten.
Karten
66
Lernende
3
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
09.04.2015 / 08.02.2018
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Cartes-fiches
polytrich
Geisselbüschel 2-50 Geisseln
peritrich
Geisseln rund um den Körper
lophotrich
Mehrere Flagellen, aber die an einer Seite
amphitrich
Begeisselung an beiden Enden
Cilien
- prokaryotische Cilien sind viel kleiner als Flagellen, unterschiediche Struktur
- enthalten Mikrotubuli in einem bestimmten Muster (9+2-Muster)
- Bewegung wie eine Peitsche
F-Pilus
- Geschlechtspilus
- 0.5 - 10 µm lang
- 1-2 /Zelle
- hohle Proteinröhren
- Rezeptoren für M13-Bakteriophagen
- DNS-Übertragung von Spenderzellen --> Konjugation
- Bindung an Gewebe
Speicherstoffe & Zelleinschlüsse
Wenn manche Substanzen im Überschuss vorkommen, werden sie aufkonzentriert und in der Zelle aufbewahrt.
Energie- und Kohlenstoffquelle
- Fettgranula --> fetthaltige Substanzen
- Poly-ß-Hydroxybuttersäure (PHB) --> Polyester
- in fakultativ und strikt aeroben Bakterien (bis zu 80% der TM)
- in Bakterien wird PHB angehäuft, wenn die Zellen unter O2-Mangel leiden
- Unter aeroben Bedingungen kann PHB als Energie- und Kohlenstoffquelle genutzt werden
- Polysaccharide
- Glykogen
- kleiner als PHB-Granula
Polyphosphateinschlüsse
- Polyphosphatgranula (metachromatische Granula) in Bakterien und Grünalgen
- langkettige Polyphosphatketten ---> dienen als Phosphatspeicher (nicht als Energiequelle)
Schwefeleinschlüsse
- in Kugeln gespeichert
- stark lichtbrechend
- wenn kein Schwefelwasserstoff vorhanden ist, wird der Schwefel zu Sulfat oxidiert
- Energiequelle für aerobe schwefelwasserstoffoxidierende Bakterien
- Wasserstoff-Donator für anaerobe phototrophe Schwefel-Purpurbakterien (Chromatium)
- Entgiftungsprodukt (Cyanobakterien)
Magnetosomen
- Intrazelluläre Fe3O4-Kristalle (Magnetit) in Wasserbakterien und Algen
- Einschlüsse sind von einer Zellmembran umgeben
- Morphologie der Magntosomen ist artspefizisch
- Dipol in der Zelle führt zu Bewegung und Orientierung in Magnetfeldern --> "Magnetotaxis" --> physische Eigenschaft (keine Sensoren wie bei Chemo- oder Phototaxis)
- Glykoproteine in der Magnetosomenmembran spielen eine Rolle in der Umwandlung von löslichen Fe3O4 in eine unlösliche Form
Gasvakuolen
- häufig in Wasserbakterien
- verändern die spezifische Masse der Zelle --> Bakterien schweben dadurch in einer bestimmten Wasserschicht ---> dadurch optimale Wachstumsbedingungen (Licht, Sauerstoff, Temperatur, Mineralien...)
- Jede Gasvakuole besteht aus mehreren bis vielen Gasvesikeln
- Gasvesikel sind:
- spindelförmig
- 300-700 nm
- Durchmesser 60-110 nm
- haben starre Membran aus reinem Protein (keine Phospholipide)
- 2 Proteine, die Helices und ß-Faltblätter bilden
Pasteursisierung
- Teilentkeimung
- ursprünglich zur Entfernung von pathogenen Bakterien
- Entfernung alles Bakterien --> Milch ist länger haltbar
- "Bulk Pasteurisierung": Behandlung 30 min bei 63-66°C, auch Pilzsporen sterben ab
- "Flash Pasteurisierung": Behandlung 15 sek bei 71°C
- effizienter für hitzeresistente Bakterien
- weniger Einfluss auf den Geschmack der Milch
Konservierung
- Konservierung von Beeren und Steinobst
- "Einwecken":
- Behandlung 20 min bei 80°C
- tötet vegetative Zellen und viele Pilzsporen
- Bakteriensporen bleiben lebensfahig --> daher nur Teilentkeimung
Endosporen
- Dauerformen bestimmter Bakterien
- fast alle endosporenbildende Bakterien sind stäbchenförmig, Gram+ und peritrich begeisselt
- Sporen sind erkennbar an hohem Lichtbrechungsindex --> ungefärbte Region in der Mutterzelle
- spezifische Färbung mit Carbolfuchsin
Endosporen - Lebenszyklus
- Sporenbildung ist nicht obligativ
- unter normalen/günstigen Bedingungen vermehren sich die Bakterien vegetativ
- in Stresssituation wird Sporenbildung induziert
- Austrocknen genügt nicht
Sporen
- weniger Wasser in reifen Sporen (10-30%)
- fast die gesamte TM der Zelle ist in einem Zehntel des Volumens
- verminderter Wassergehalt -->Sporen sind resistenter gegen Chemikalien, Strahlung und Oxidation (H2O2)
- pH 5.5-6.0 im Zytplasma gegenüber 7.0 in vegetativen Zellen --> enthält sporenspezifische saure Proteine
Stadien der Endosporenbildung
- insgesamt 7 Stadien
- 1. DNS wird kompakter
- 2. ungleiche Zellteilung (innerhalb der Mutterzelle)
- 3. Einschnürung der zytoplasmatischen Membran --> Sporenprotoplast --> dieser wird von der zytoplasmatischen Membran der Mutterzelle eingehüllt
- 4.-6. Bildung der Sporenhüllen und Sporenrinde
- 7. Mutterzelle platzt - Spore wird freigesetzt
Sporenkeimung
- Aktivierung
- Keimung
- Austreten des Keimschlauchs
Keimung
- geht sehr schnell
- in manchen Fällen werden bestimmte Nährstoffe gebraucht, z.B. Glukose
- Dipicolinsäure, Peptide und AS werden ausgeschieden
- Veränderung des Lichtbrechungsindexes
- Verlust der Hitzeresistenz
Austreten des Keimschlauchs
- Wasseraufnahme, Quellung, Aufreissen der Sporenhülle
- Atmung und Enzymaktivität nehmen schnell zu
- Neusynthese von Makromolekülen
Aufbau von Geisseln
- helikal gewundene Fäden
- besteht aus Flagellin --> zwischen den Stämmen hochkonserviert
- Untereinheiten sind helikal um Hohlraum angeordnet
- Geissel wächst an der Spitze
- beschädigte Geisseln können sich reparieren --> neusynthetisierte Flagellinuntereinheiten wandern durch den hohlen Raum an die Spitze
Chemotaxis
- Bakterien sind zu klein, um Gradienten entlang ihres Körpers zu spüren
- Chemorezeptoren funktionieren daher zeitlich und nicht räumlich
Phototaxis
- phototrophe Bakterien
- Photorezeptoren: Ansammlung der Bakterien bei bestimmten Wellenlängen
Aerotaxis
- Wahrnehmen von Sauerstoff
- Beijerinckschen Atmungsfiguren:
- aerobe Bakterien sammeln sich am Deckglasrand und eingeschlossene Luftblasen an
- Mikroaerophile Bakterien halten einen bestimmten Abstand zum Deckglasrand
- streng anaerobe Bakterien sammeln sich im Zentrum des Deckglases