Mikroorganismen

Deuteromyces oder „Fungi imperfecti“ sind Pilze mit septierten Hyphen, aber mit keiner bekannten geschlechtlichen Spore. Sie sind defekte Ascomyceten oder Basidiomyceten. 

leben vorwiegend als haploides (N) Myzel. Zwei haploide Myzele der beiden Geschlechter (bei Pilzen z.B. als a und b, + und -  )

können zu einem kurzlebigen dikaryontischen Myzel mit getrennten Kernen beider Geschlechter (N + N) fusionieren. 

Nach Fusion der beiden Kerne zu einer diploiden Zelle (2N) folgt die Meiose, bei der sich haploide geschlechtliche Ascosporen bilden. Die Ascosporen werden in einem geschlossenen Schlauch (Askus) gebildet. 

-einzellige Pilze

-1000 Species, zb Saccharomyces

-Vorkommen: Früchte, Trauben, zucker- oder fetthaige Umgebung

-Industrielle Grossproduktion von Metaboliten*, Enzymen und Zellen

-eine humanpathogene (in der Lage, beim Menschen Krankheiten hervorzurufen) Spezies

*Substanzen, die als Zwischenstufen od

-Hyphenpilze

-70.000 Species, zb Aspergillus

-Vorkommen: meist lebende und abgestorbene Pflanzen

-Asco-, Basidio-, Zygomyceten

-Ökonomischer Nutzen/Schaden in Biotechnologie/Landwirtschaft

-einige humanpathogene Spezies

-gewöhnlichen Bäcker- oder Brauhefe (Saccharomyces cerevisiae) ist ein einzelliger Pilz, der zu den Ascomyceten gehört 

-vorwiegende Form: dicaryotisches Mycel mit haploiden Kernen beider Geschlechter (N+N)

-nach Fusion der Kerne ist die Zelle für kurze Zeit diploid (2N)

-nach der Meiose dieser Zelle folgt die Bildung der geschlechtlichen Basidiosporen am Ende der Keulenfärmigen Struktur

Unterschied im Fruchtkörper: Röhren oder Lamellenpilze

Fruchtkörper einiger Basidiomyceten mit unterschiedlicher Wirkung auf den menschlichen Organismus (bei Verzehr!). 

-Fusion von Hyphen > genetischer Austausch > Zygosporen

-Herranreifen der Zygospore > produktion asexueller Sporen, die durch die Luft verteilt werden

-sie keimen aus um ein neues Mycel zu bilden

-ausser der Zygospore sind alle Lebensphasen haploid (N)

-Abbau von Holz und anderem Pflanzenabfall

-Mykorrhiza: Förderung des Pflanzenwachstums

-fadenwurmfressende Pilze fördern das Pflanzenwachstum aber...

-viele Pilze verursachen Pflanzen- und Tierkrankheiten

-Abbau von Holz und anderem Pflanzenabfall

-Mykorrhiza: Förderung des Pflanzenwachstums

-fadenwurmfressende Pilze fördern das Pflanzenwachstum aber...

-viele Pilze verursachen Pflanzen- und Tierkrankheiten

siehe auch euk Stammbaum oben

auch Geisseltierchen

Eukaryotische Flagellen und Cilien haben einen identischen Aufbau. 

-sind membrangebunden und enthalten einen Ring von 9 Paar Microtubuli, sowie ein weiteres zentrales Paar. 

-Links: Flagellen können in Form einzelner oder multipler Filamente vorkommen.  

-Cilien sind strukturell den Flagellen sehr ähnlich, doch sind sie viel kürzer als diese. Eukaryotische Flagellen führen eine peitschenschlagartige Bewegung aus, anders als die Flagellen der Prokaryoten, deren Flagellen wie der Propeller eines Motorbootes rotiert. 

Küstennahe Algenblüte durch massive Vermehrung von giftigen Dinoflagellaten wie Dunaliella tertiolecta. Das Toxin wird in das Wasser ausgeschieden und reichert sich auch in Muscheln an, die sich von den Dinoflagellaten ernähren, indem sie diese aus dem Wasser filtern. Das Gift der Einzeller ist für die Muscheln harmlos, kann aber Fischen und Menschen schaden, die kontaminierte Muscheln essen. 

-zur FS befähigter Flagellat

Geisseltierchen, Flagellat das die Schlafkrankheit auslöst

-eine durch Trypanosomen ausgelöste Tropenerkrankung wird von der Tsetsefliege übertragen. (im Darm und der Speicheldrüse der Tsetsefliege. Man kann demnach die Schlafkrankheit mit Hilfe von Inzektiziden eindämmen! )

-Erkrankung verläuft in zwei Stadien:

Einige Wochen nach der Infektion kommt es zu Fieber, Schüttelfrost, Ödemen, Lymphknotenschwellung sowie Hautausschlag und Juckreiz.  

Im zweiten Stadium nach einigen Monaten stehen Symptome des Nervensystems im Vordergrund: Verwirrtheit, Koordinations- und Schlafstörungen sowie Krampfanfälle. Im Endstadium kommt es zu einem Dämmerzustand, der der Krankheit ihren Namen gegeben hat. 

Viele Schalen-tragende Amöben sind planktonisch. Foraminifera haben kalkhaltige Schalen, während die radiolarische Schale aus Silika aufgebaut ist. 

Wimperntierchen

Süsswasser Protozoen ohne Zellwand besitzen kontraktile Vakuolen. Diese wirken als Wasserpumpen für den Transport von Wasser aus der Zelle. 

Wimperntierchen

Süsswasser Protozoen ohne Zellwand besitzen kontraktile Vakuolen. Diese wirken als Wasserpumpen für den Transport von Wasser aus der Zelle. 

z.B.: der Protist Plasmodium spp, verursacht Malaria:

-durch Mosquitos von Mensch zu Mensch übertragen

-300-500mio Fälle/Jahr

-1,5-2,7 mio Fälle >tödlich

-die Protozoenordnung Plasmodium umfasst die Malariaerreger

-alle weisen einen Lebenszyklus auf, der vom Wachstum in einem warmblütigen Wirt und einer Mücke als Überträger (Vektor) abhängig ist. 

-Die Übertragung des Protozoons auf den warmblütigen Wirt und von ihm fort wird durch den Stich der Mücke bewerkstelligt. 

-Metabolismus (Nährstoffaufnahme aus der Umwelt, deren Umwandlung in der zelle und das AUsscheiedenvon Abfallstoffenin Umgebung > Zelle ist ein offenes System!!!)

-Vermehrung (Wachstum; chem. Stoffe aus der Umwelt liefern die Grundsubstanzen)

-Differenzierung (nicht bei allen; Bildung neuer Zellstrukturen z b einer Spore, normalerewise Bestandteil des Lebenszyklus der Zelle)

-Kommunikation (Kommunizieren oder treten in wechselwirkung oft über chem. Subst.ndie freigesetzt und aufgenommen werden)

-Bewegung (nicht bei allen)

-Evolution (in Zellen enthaltenen genen entwickeln sich; Phylogenetische Stammbäume stellen ev. Bez. dar)

1)Energir: ADP + P >> ATP

2)Metabolismus: Erzeugung der Vorläufer von Makromolekülen (Zucker AS Fettsäuren etc)

3)Enzyme: Katalysatoren des Stoffwechsels

zusammen mit den Produkten aus den codierungs Prozessen der Zelle (Proteine) führen tragen ATP, Zucker, AS, Fettsäuren, und Enzyme zu Vermehrung (Wachstum) bei.

-DNA Replikation

-Genexpression:

Transkription >> RNA >> Translation >>>Protein

zusammen mit den Produkten aus den maschinellen Prozessen der Zelle (ATP, Zucke, AS, Enzymen) führen die Proteine zu Vermehrung (Wachstum)

tierische und Pflanzliche Zellen sind viel grösser als die meisten Bakterien. Viruspartikel sind nochmal wesentlich kleiner (kein eigener Stoffwechsel)

-starre Zellwand (formgebend, Schutz vor Platzen durch den osmotischen Druck)

-cytoplasmatische Membran (Barrierefunktion Zelle<>Umgebung; enthält Lipide (vielfältige Funktion u a Nährstofftransp.)und Proteine)

-Cytoplasma (im Zellinern, enthält wasserlösliche Proteine)

-Ribosomen (im Zytoplasma; Synthese von Proteinen)

-Nucleoid (entsp. Chromosomen; bei Prokaryoten: frei im Cytoplasma nicht im Zellkern)

-Proteine > im Cytoplasma, der Cyytoplasmamembran, der Zellwand und dem Flagellum

-Nucleoid (Chromosom) aus DNA, RNA, in Ribosomen und im Cytoplasma

-Polysaccharide (komplexe Zucker)> als unlösliche Speicherformen im Cytoplasma und in der Zellwand

-Lipide (Fette)> als unlösliche Speicherformen im Cytoplasma, in der membran und in der Zellwand

Erde: 4,6 Mrd.J

erste Fossilien (prokaryotisch): 3,8 Mrd

nächte 2,5 Mrd. J. alles Prokaryotisch!!

erste euk. Mikroorg: 1,5 Mrd.

erste multizell. Org.: 0,8 Mrd.

alternierende (wechselnde) Schicht aus photosynthetischen Bakterien und Schlamm

ällteste bekannte fossilie: 3,5 Mrd. J

selbstreplizierende RNAs

> wurden vielleicht in Lipoproteinvesikel aufgenommen und haben Einheit gebildet

>Proteine übernahmen mit der Zeit katalytische Funktionen der RNA

>DNA ersetzte codierungsfunktion der RNA

Lebensformen in den wichtigsten geologischen Zeiträumen

-Anfang: Atmosphäre O2 frei

-vor 2 Mrd J 1% O2

-vor 800 Mio. J 20 % wie heute 

aller O2 = FS-Produkt; verantwortliche O2 Produzenten waren Bakterien

Cyanonbakterien seit ca 1 Mrd, J; photosynthetische, eukaryotische Algen

FS: CO2  + H2O   >>Licht >>  CH2O +O2

CH2O = Kohlenstoffhydrat das als Vorläufer für Synthese von AS, Nucleotiden etc dient

ibosomen sind die Orte der Proteinbiosynthese, an denen die in der mRNA enthaltene Sequenzinformation (als Abschrift der DNA...) in die Aminosäuresequenz der Proteine übersetzt wird (Translation)  

Teile des Ribosoms; 5S, 16S und 23S beziehen sich auf verschiedene Formen von RNA in den Untereinheiten des Ribosoms.  

Das Gegenstück zur 16S rRNA der Bakterien ist bei den cytoplasmatischen Ribosomen der Eukaryoten die 18S rRNA. Alle bekannten Organismen haben zumindest eine Kopie einer 16S/18S rRNA. Weiterhin haben sich diese 16S/18S rRNA Gene während der Evolution nur relativ langsam aber stetig verändert. Aufgrund dieser Eigenschaften werden molekulare Stammbäume häufig anhand der Sequenzen der 16S/18S rRNA Gensequenzen erstellt. 

Die evolutionäre Entfernung ED 

-Prozentsatz der nicht identischen Sequenzen zwischen den RNAs irgendwelcher zwei Organismen 

-notwendig um entweder Rückmutationen zum ursprünglichen Genotyp oder weitere Vorwärtsmutationen an der gleichen Stelle zu berücksichtigen, die stattgefunden haben können.  

aufgestellt durch Vergleiche ribosomaler RNA-Sequenzierung

>erster gemeinsamer Vorfahre ALLER Lebewesen: vor 3,8 Mrd. J (erste bakterielle Fossilien)

>Aufspaltung >erste Liene: moderne Eubakterien

                      >zweite Linie: Eukaryoten und Archaeen

Organellen stammen aus Bakterien NICHT aus Archaeen (die den Eukaryoten phylogenetisch näher sind)!!!

Endosymbiose: war wahrscheinlich kein einmaliges Ereignis, sondern fand in verschiedenen Zelltypen der nukleären Eukaryoten statt. 

Beachten Sie jedoch, dass einige primitive Eukaryoten nie an endosymbiontischen Ereignissen teilgenommen oder ihre Symbionten wieder verloren haben, aber ansonsten die grundlegenden Eigenschaften eukaryotischer Zellen beibehalten haben. Einige wenige Beispiele solcher - allesamt mikrobieller - Eukaryotenzellen leben heute noch. 

-von Eubakterien und Eukaryoten

aufgebaut aus Lipiden (Fettsäuren, Glycerol und Phosphat)

ein Ende hydrophil (aussen)

anderes Ende hydrophob (innen, zusammengelagert an Enden anderer Lipide  > Doppelschicht)

Struktur ist für Eubakterien und Eukaryoten typisch. Hierbei ist die chemische Bindung zwischen der Fettsäure und dem Glycerol eine Esterbinding. Die Archaea haben anderer Lipide in ihren Membranen, hierbei ist die chemische Bindung zwischen Fettsäure und Glycerol eine Etherbinding. Einige archeobakterielle Membranen haben nur eine Schicht, die beidseitig hydrophil ist und ein hydrophobes Inneres aufweist. 

Membran:

-flexible Schicht, undurchlässig für die meisten Kleinmoleküle und Ionen > zelle ist separiert von physio-chemische Umgebung

-Nährstofftransport in Innere, Ausschleusen von Abfall

-Regulation des Salzgehaltes der Zelle (wichtige Komponente des Energiemetabolismus)

>>>> Membranproteine

- Permeabilität (durch Transportproteine reguliert; Barriere, verhindert Auslaufen)

-Proteinverankerung (einlagerung von Membranprot.)

-Energiekonservierung (Ort der Erzeugung und des Verbrauchs protonenmotorisch erzeugter Kraft:Kraftwerk der Zelle: Ein elektrochemischer Gradient über die Membran wird für die Gewinnung von Energie genutzt. )

Prokaryoten

-normalerweise enthalten die membrandurchziehenden Transporter 12 alphahelices die sich zu einem Kreis aneinanderreihen und so einen Kanal bilden

-diese Kanäle durchzieht die Membran

drei Transporter (jeder ermöglicht anderen Transportvorgang):

-Uniporter

-Antiporter

-Symporter