Mikrobiologie: E. coli Wachstum und Lysozym

Lysozym ist ein Enzym, das die Zellwand von Bakterien angreift und sie auflöst. Es spaltet die β-1,4-glykosidische Bindung zwischen N-Acetylmuraminsäure (NAM) und N-Acetylglucosamin (NAG) im Murein-Netzwerk.

Das Murein, auch Peptidoglycan genannt, ist ein komplexes Netzwerk aus Zucker und Aminosäuren, welches die Form und Struktur bakterieller Zellwände verleiht. Es ist aufgebaut aus Ketten von abwechselnden N-Acetylglucosamin (G) und N-Acetylmuraminsäure (M) -Molekülen, die durch Peptidbrücken miteinander verbunden sind.

Protoplasten entstehen, wenn die Zellwand von Bakterien durch Enzyme wie Lysozym abgebaut wird. Der verbliebene Zellinhalt, einschließlich der Zellmembran und dem Cytoplasma, bildet den Protoplasten.

Bakteriellen Wachstum wird meist über OD-Werte (optische Dichte) gemessen. Mit steigender Bakteriendichte erhöht sich die Trübung der Nährlösung und damit auch der OD-Wert.

Die Wachstumskurve zeigt die Zunahme von Bakterien über die Zeit. Sie umfasst verschiedene Phasen: Lag-, exponentielle-, stationäre- und Absterbephase. Diese Phasen spiegeln die verschiedenen Wachstumsraten und Bedingungen wider, die während des Bakterienwachstums auftreten.

Lysozym ist ein Enzym, das die Mureinschicht von Bakterien angreift. Es zersetzt die Zellwände, wodurch die Bakterienzellen zerfallen.

Sphäroplasten sind Bakterienzellen mit Zellwandresten. Diese Reste machen die Zellen unempfindlicher gegenüber osmotischem Druck.

Protoplasten können in vitro kultiviert werden, das heißt, sie können außerhalb des Organismus wachsen.

Protoplasten können als Vektoren für die Transformation von Pflanzenzellen verwendet werden.

Ca2+ Ionen stabilisieren die äußere Zellmembran von Bakterien. Lysozym macht die Membran durch den Abbau von Calcium unempfindlicher.

Protoplasten sind empfindlich gegenüber osmotischem Druck und müssen in isotonischen oder schwach hypertonischen Medien kultiviert werden.

Der Abbau der Zellwand führt zur Bildung von Protoplasten, die keine definierte Form mehr haben.

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Anzahl der Bakterien in einer Kultur verdoppelt.

Die Zeit, die ein Bakterium benötigt, um sich zu verdoppeln.

Die Temperatur, bei der ein Bakterium am schnellsten wächst.

Bakterien, die bei Temperaturen über 40°C wachsen können.

Proteine, die anderen Proteinen helfen, ihre korrekte Form anzunehmen und so ihre Funktion zu erhalten.

Die Steigung der Messkurve entspricht der Aktivität des Enzyms und ist ein Maß für die Geschwindigkeit der Reaktion.

Die Einheit für die Aktivität eines Enzyms. 1 U entspricht der Menge an Enzym, die in einer Minute 1 µmol Substrat umsetzt.

Eine Referenzkurve, die die Beziehung zwischen der Konzentration eines Stoffes und einer Messgröße (z.B. der Absorption) darstellt.

Die Geschwindigkeit, mit der ein Enzym ein Substrat umwandelt. Sie ist ein Maß für die Aktivität des Enzyms.

Die Konzentration eines Stoffes in einer Lösung.

Eine Methode, um die Konzentration eines Stoffes in einer unbekannten Probe zu bestimmen, indem man sie mit einer Referenzlösung bekannter Konzentration vergleicht.

Die Veränderung der Absorption bei einer bestimmten Wellenlänge pro Minute. Sie ist ein Maß für die Geschwindigkeit der Reaktion.

Die Verdünnung, die während einer Versuchsdurchführung auftritt, kann die Konzentration eines Stoffes verändern. Diese Verdünnung muss bei der Berechnung der Konzentration berücksichtigt werden.

In der Methylrot-Reaktion wird der Stoffwechselweg von Glucose zu verschiedenen Säuren, die den pH-Wert senken, als positiv angesehen.

In der Methylrot-Reaktion wird der Stoffwechselweg von Glucose zu neutralen Endprodukten, die den pH-Wert kaum beeinflussen, als negativ angesehen.

Die Voges-Proskauer-Reaktion dient zum Nachweis von Acetoin, einem Zwischenprodukt der Butandiolgärung. Eine positive Reaktion zeigt eine rote Farbreaktion an, die durch die Oxidation von Acetoin zu Diacetyl in alkalischer Lösung entsteht.

Die Voges-Proskauer-Reaktion zeigt bei Abwesenheit von Acetoin keine Farbreaktion.

Die Fähigkeit von Bakterien, Citrat als Kohlenstoffquelle zu nutzen, hängt vom Vorhandensein des Enzyms Citrat-Lyase ab. Eine positive Reaktion zeigt an, dass das Bakterium das Enzym besitzt und Citrat verwerten kann.

Bakterien, die das Enzym Citrat-Lyase nicht besitzen, können Citrat nicht als Kohlenstoffquelle verwerten.

Die IMViC-Tests sind eine Reihe von vier Tests, die zur Differenzierung und Identifizierung verschiedener Bakteriengattungen genutzt werden. Die Abkürzung IMViC steht für Indol-, Methylrot-, Voges-Proskauer- und Citrat-Test

Die IMViC-Tests werden verwendet, um unterschiedliche Bakteriengattungen zu differenzieren und zu identifizieren.

Die Sterilisation bezeichnet ein Verfahren, das alle Mikroorganismen, einschließlich ihrer Sporen, abtötet. Es ist essenziell, um Kontaminationen in der Mikrobiologie zu vermeiden.

Antibiotika sind Medikamente, die gegen bakterielle Infektionen wirken, indem sie das Wachstum der Bakterien hemmen oder diese abtöten.

Sterilisationstechniken sind Verfahren, die die vollständige Abtötung aller Mikroorganismen gewährleisten. Zu den gängigen Methoden zählen Autoklavieren, Heißluftsterilisation und Strahlensterilisation.

Medien sind Nährlösungen, die den Wachstumsbedingungen für Mikroorganismen angepasst sind. Sie enthalten essentielle Nährstoffe, wie Kohlenstoff-, Stickstoff- und Mineralsalze.

Gram-positive Bakterien besitzen eine dicke Peptidoglykanschicht in ihrer Zellwand.

Gram-negative Bakterien zeichnen sich durch eine dünne Peptidoglykanschicht und eine zusätzliche äußere Membran aus.

Mikroskopie ist die Untersuchung von Objekten unter Verwendung eines Mikroskops, um vergrößerte Bilder zu generieren. Lichtmikroskopie verwendet sichtbares Licht, um Strukturen zu betrachten.

Antibiotika wirken durch die Beeinträchtigung eines essentiellen Prozesses in der Bakterie, z.B. durch die Hemmung der Zellwandsynthese, der Proteinsynthese oder der DNA-Replikation.