Mikrobiologie 2

1. Schutzhülle

2. Zellwand

3. Zellmembran

4. Cytoplasma

5. Protein-Schutzhülle

6. DNA

- Nährstoffmangel

- Anhäufung von Stoffwechselprodukten

- subletal (noch nicht tötende), langsam wachsende Hitze

- MnSO₄ (im Labor)

Resistenz (Hitze): bis 65-80°C; bis 80-120°C

Resistenz (Desenfiktionsmittel): gering, sehr hoch

Resistenz (Strahlung): gering, mittel

Empfindlichkeit (Lysozym): +; -

Anfärbarkeit/Entfärbung: +; o. Hite-, mit Hitze +

Mikr. Bild (Hellfeld): durchsichtig, dunkel (theoret.)

Mikr. Bild (Hellfeld/Sporenfärbung): durchsichtig, grün

Mikr. Bild (Phasenkontrast): dunkel; hell

Wassergehalt: 85%; 10%

Enzymatische Akt./Stoffwechsel: +; -

mRNA: +; -

kleine säurelösliche Proteine (SASP's): -, +

CS-Dipocolinat:  -, +

Lysozym: Sekret in der Tränenflüssigkeit/Nasenschlemhaut → unspezifische Abwehr von Bakt.; direkter Angriff der Grundringe zwischen MurNAc und Glc-NAc → Zerfall der Zellwand

Beta-Lactam-Antibiotika: Penicillin, Oxacillin, Cephalosporin → Wirkung nur auf die Zellwände wachsender Zellen

⇒ Muroendopeptidase: Zelleigen spaltet die ZW zwischen den Tetrapeptiden, um neue Bausteine einfügen zu können)

⇒ DD-Transpeptidase verknüpft neue Bausteine mit der bisherigen Struktur

⇒ Penicillin: dockt an DD-Tr. an und verbindet sich irreversibel

→ Destabilisierung der Zellwand

→ Lyse (Auflösung) der Zelle beim osmotischen Innendruck

- ß-Lactamase spaltet den Lactam-Ring → Inaktivierung von Penicillin

- sturkturelle Veränderung der DD-Transpeptidase

1. empfindlich

2. resistent (Veränderung des Wirkungsortes)

- Zusammenhalt der Zellinhaltsstoffe

- Schutz vor Deplasmolyse (Zerplatzen aufgrund des Zellinnendrucks)

- Andockstelle für tierische Antikörper (Verklumpung → Behinderung des Stoffwechsels → Basis für spezielle Verdauung durch Fresszellen (Makrophyten))

- Angriffsstelle für verschiedene Antibiotika

- Angriffsstelle für Lysozym (tierisches Abwehrsystem in der Nasenschleimhaut/Tränenflüssigkeit) → Bildung von Endosporen

1. N-Acetyl-Glucosamin

2. N-Acetyl-Muraminsäure

3. D-Alanin

4. D-Glutaminsäure

5. Diaminopimelinsäure

6. L-Alanin

- COOH

- NH₂

_{- OH}

NAcMur & NAcGlu: OH + OH (Wasser)

NacMur - Ala: COOH + HNH (Wasser)

⇒ peptidische Bindung!

1. Protoplast wir von zahlreichen Ringen umgeben.

2. Grundringe bestehen aus einer Kette zweier sich abwechselnden Molekülen (NAcMur & NAcGlu)

3. Enes der beiden Moleküle (NAcMur) binden Ala peptidisch als Seitenverzweigung.

4. Ala wird durch weitere peptidische Bindungen mit (Glu, Dpm, Ala) zu einem Tetrapeptid aufgebaut

5. Die nenbeneinander liegende Grundringe werden über derer Tetrapeptide (Seiterverzweigung) miteinander verbunden

6. Die Bindung erfolgt über die 2. COOH-Gruppe der Dpm und die NH₂-Gruppe des Ala peptidisch.

1. Replikation des genetischen Materials

2. Inäquale Zellteilung - Sporenteil enthält nur ein Teil des Genoms

3. Sporenprotoplast wird von Cytoplasmamembran der Mutterzelle umwachsen und eingehült → Endocytose ähnlicher Prozess

4. Bildung von Sporenwand (Hülle macht 50 % der Trockenmasse der Spore aus)

5. Stirbt vegetative Zelle ab, wird Spore freigesetzt. 

6. Keimung

⇒ generell GRAM-pos.

⇒ generell Stäbchen

aerob / fakultativ anaerob

Bacillus ssp

- megaterium

- subtilis

- mycoides

- anthracis

zwingend anaerob:

Chlostidium ssp.

- butyrium (Buttersäure)

- tetani (Wundstarkrampf)

- botulium (Botulismus)

- difficile (Magen-Darm-Enz.)

1. Hitze-Ethanol-Test

2. Phasenkontrast-Mikroskopie

    a) Zelle → hoher H₂O-Gehalt → dunkel

    b) Spore → niedriger H₂O-Gehalt → hell

3. Sporen-Bildung 

→ Präparat 

→ Hitze-Färbung mit grünem Farbstoff

→ nachhaltige Färbung des Sporenkerns

→ Gegenfärbung mit Safranin

     ⇒ rote Zellen

     ⇒ grüne Sporen

1. ohne Agar:

- Cycloheximid

- Antibiotika (oder Chloramphenicol)

⇒ Filtration mit 0,1 µm - Membranfilter

2. bei Agar-haltigen Medien

a) Autoklavieren der Grundsubstanzen

b) Membranfiltration der hitzestabilen Komponenten

⇒ Sterile Zugabe nach Überschreiten einer bestimmten Temp. über 25°C

- Endospore als Ruhestadium kann lange überdauern

- hohe Resistenz gegen: 

► Hitze

► Kälte

► Austrocknung

► verschiedene Arten von Strahlung

► chem. Agentien

► Lysozym

► extreme pH-Werte

1. Schutzhülle

- Reduzierte Wärmeleitung

- Barriere für Chemikalien

2. Ca-Dipicolinat:

- Eingabe in die Zelle

- Stabilisierung / Schutz vor thermischen Schwingungen

3. Reduzierung des Wassergehalts:

- Frostschutz

- Verhinderung von Stoffwechsel/Nährstoffverbrauch

- geringe Wärmeleitung → DNA

4. SASP

- DNA-Schutzhülle aus Proteinen

Kapsel = weiche bis feste Schicht aus Polysacchariden und Proteinen (Glykokalix)

viele Zellen mit Kapseln bilden einen Biofilm

- Macrococcus

- Micrococcus

- Bacillus

- Chlostridium

- Lactobacillus

- Listeria

- Streptomyces

1. Schutz vor dem menschlichen Immunsystem

a) Verhinderung der Antigene-Antikörper-Reaktion → keine Verklumpung → sehr langsamer Verdau der Zellen

b) Erschwerung des enzymatischen Angriffs durch Makrophagen (weiße Blutkörperchen)

2. Unterstützung der Anheftung der Zellen an Oberflächen (Schliemhäute, ...) als 1. Schritt der Angriffe

"Tusche-Präparat" in mikroskopischen Bild (Hellbild)

→ "heller Hof"

a) polar / unpolar / peritrich

b) monotrich / polotrich (einfach / mehrfach)

Mikroskopische Feststellung der Beweglichkeit

1. KOH-Methode: Zerstörung d. Zellwand GRAM-neg. Bakterien. Duch die Lyse wird die DNA frei → viskose Fäden

2. Pinicillinwirkung: positiv (GRAM-pos); negativ (GRAM-neg)

3. Zellwandanhägsel: Antigene: Lipoteichonsäure (GRAM-pos), LIpopolysaccharide (GRAM-neg) → spezifische Andockstelle für Antikörper, Bakteriophagen

4. Endo-Toxine: - (GRAM-pos), + (GRAM-neg.; Fragmente der äußeren Membran)