Mikrobiologie - Einführung und Bakteriologie
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Questions and Answers

Welche Bakterienarten sind für die Photosynthese verantwortlich?

  • Destruenten
  • Cyanobakterien (correct)
  • Grünalgen
  • Hautbakterien

    • Was ist eine der Hauptfunktionen der Bakterien in der menschlichen Darmflora?

  • Produktion von O2
  • Zersetzung von Mineralstoffen
  • Produktion von Vitaminen (correct)
  • Erzeugung von Wärme

    • Welche Aussage über die bakterielle Hautflora ist korrekt?

  • Sie ist verantwortlich für die Hautfeuchtigkeit.
  • Sie verursacht Karies.
  • Sie ist nur bei hoher Hygiene vorhanden.
  • Sie bildet eine wichtige Schutzbarriere. (correct)

    • Was ist eine der wichtigen biotechnologischen Anwendungen von Bakterien?

    <p>Herstellung von Antibiotika</p> Signup and view all the answers

    Welche Maßnahme dient der Reduktion der bakteriellen Belastung auf Oberflächen?

    <p>Desinfektion</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Arten von Bakterien sind mindestens in der menschlichen Darmflora vorhanden?

    <p>Mindestens 400</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine moderne gentechnologische Methode?

    <p>Rekombination von Erbmaterial</p> Signup and view all the answers

    Welche Erkrankung wird nicht durch Bakterien verursacht?

    <p>Asthma</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über die Biosynthese von Aminosäuren ist korrekt?

    <p>Bakterien können alle Aminosäuren synthetisieren.</p> Signup and view all the answers

    Was sind Nukleotide nicht?

    <p>Einzige Form der Aminosäuren.</p> Signup and view all the answers

    Welche Verbindung gehört nicht zu den Pyrimidinen?

    <p>Adenin</p> Signup and view all the answers

    Welche Phase beschreibt die bewusste Entwicklung von Produkten aus Mikroorganismen?

    <p>Phase 2</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Hauptfunktion von Nukleotiden?

    <p>Speicherung von chemischer Energie.</p> Signup and view all the answers

    Welches von den folgenden ist KEIN Kofaktor von Nukleotiden?

    <p>ATP</p> Signup and view all the answers

    Welcher Schritt gehört NICHT zur Nukleotid-Biosynthese?

    <p>Direkte Umwandlung von Aminosäuren.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Merkmale beschreibt die Kapsel von Bakterien?

    <p>Sie schützt vor Umwelteinflüssen wie Austrocknung.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptfunktion der Ribosomen in Bakterien?

    <p>Proteinbiosynthese.</p> Signup and view all the answers

    Was bezeichnet der Begriff 'Koloniebildende Einheit' (KBE)?

    <p>Ein einzelner Mikroorganismus, der zur Bildung einer Kolonie führt.</p> Signup and view all the answers

    Welche Substanz benötigen Bio- Mutanten für ihr Wachstum?

    <p>Biotin.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielen Plasmide in Bakterienzellen?

    <p>Sie speichern genetische Informationen, die für Notzeiten wichtig sind.</p> Signup and view all the answers

    Welches Verfahren dient der Bestimmung der Keimzahl von Bakterien?

    <p>Gußplattenverfahren.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Zytoplasma-Membran von Bakterien am besten?

    <p>Sie ist für die Spontanverteilung von Stoffen verantwortlich.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion der Geißel in Bakterien?

    <p>Sie dient der Fortbewegung.</p> Signup and view all the answers

    Wie erfolgt der Transport über die Zellmembran?

    <p>Durch erleichterte Diffusion, die dem Konzentrationsgradienten folgt.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Chromosomen von Bakterien ist richtig?

    <p>Sie sind haploid und ringförmig.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert während einer Redoxreaktion mit Stoff A und B?

    <p>Stoff A wird oxidiert und Stoff B wird reduziert.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über NAD+ und NADH ist korrekt?

    <p>NAD+ kann Wasserstoff aufnehmen und in NADH umgewandelt werden.</p> Signup and view all the answers

    Wodurch wird die Energie bei der Hydrolyse von ATP freigesetzt?

    <p>Durch das Brechen von chemischen Bindungen zwischen den Phosphatgruppen.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die protonmotorische Kraft (pmf)?

    <p>Die elektrische Potentialdifferenz aufgrund von Protonenverteilung.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt die ATP-Synthase im Energiestoffwechsel?

    <p>Sie synthetisiert ATP aus der protonmotorischen Kraft.</p> Signup and view all the answers

    Was bewirkt die Anwendung von Protonenpumpen?

    <p>Sie pumpen Protonen gegen das Konzentrationsgefälle.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Moleküle ist ein zentraler Energiespeicher im Stoffwechsel?

    <p>ATP</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht bei der Hydrolyse von ATP unter Wasseraufnahme?

    <p>Es entsteht ADP und Phosphat.</p> Signup and view all the answers

    Wie werden chemische und elektrische Potentialdifferenzen beschrieben?

    <p>Chemisches Potential beschreibt die Ionenzahl, elektrisches Potential die Ladungen.</p> Signup and view all the answers

    Was ermöglicht die Speicherung von Energie durch ATP?

    <p>Die Ungleichheit der Phosphatgruppen.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Schritt erfolgt nach dem Erreichen der Terminationsstelle während der RNA-Synthese?

    <p>Die mRNA und die Polymerase werden freigesetzt.</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine wesentliche Funktion von Restriktionsenzymen vom Typ II?

    <p>Sie durchtrennen DNA genau an spezifischen Erkennungsstellen.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Werkzeuge wird nicht zum Klonieren von DNA verwendet?

    <p>Reparatursysteme des Wirtsorganismus</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein typisches Merkmal von Mikroorganismen als Klonierungswirte?

    <p>Sie vermehren sich schnell und sind leicht kultivierbar.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über CRISPR/Cas9 ist korrekt?

    <p>Es nutzt gRNA, um spezifische DNA-Sequenzen im Genom zu finden und zu schneiden.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden beiden Verfahren gehört nicht zur rekombinanten DNA-Technologie?

    <p>Herstellung von Hochleistungsbatterien</p> Signup and view all the answers

    Was macht den Hefepilz zu einem vorteilhaften Klonierungswirt?

    <p>Er hat eine gut entwickelte Genetik und kann Proteine sowie mRNA prozessieren.</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Ziel der somatischen Gentherapie?

    <p>Die Veränderung der genetischen Eigenschaften in somatischen Zellen.</p> Signup and view all the answers

    Welches Merkmal beschreibt die Unterschiede zwischen den verschiedenen Typen von Restriktionsenzymen?

    <p>Der Abstand, von dem sie von der Erkennungssequenz schneiden.</p> Signup and view all the answers

    In welchem Punkt der RNA-Synthese wird der Sigma-Faktor freigesetzt?

    <p>Während der Elongation.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Mikrobiologie - Einführung

    • Mikroorganismen existierten vor ca. 3,8 Milliarden Jahren, Vielzeller erst vor ca. 600 Millionen Jahren, Homo sapiens vor ca. 130.000 Jahren.
    • Prokaryoten (Bakterien und Archaea) und Eukaryoten (Pilze, Mikroalgen, Protozoen, Viren).
    • Einteilung der Organismen aufgrund von RNA-Sequenzvergleich.
    • Mikroorganismen machen 70% der Biomasse aus.
    • Wichtig in Ökologie, Medizin, Biotechnologie, Gentechnologie und Evolution.

    Systematische Kategorien der Bakteriologie

    • Domäne: Bacteria (Bakterien), Archaea.
    • Abteilung/Stamm: Beispielsweise Actinobacteria.
    • Klasse: Beispielsweise Actinobacteria, Proteobacteria.
    • Ordnung: Beispielsweise Actinomycetales, Helicobacterales.
    • Familie: Beispielsweise Mycobacteriaceae, Campylobacteaceae.
    • Gattung: Beispielsweise Mycobacterium, Helicobacter.
    • Art: Beispielsweise M. tuberculosis, H. pylori.

    Unterschiede zwischen Bakterien und Archaea

    • Unterscheiden sich in Zellwand, Membran, Lipiden, Stoffwechsel und DNA/RNA-Sequenzen.
    • Archaea sind unempfindlich gegenüber Antibiotika.
    • Archaea sind eukaryotischen Organismen ähnlicher als Bakterien.

    Bakterien

    • Durchmesser: 1 µm.
    • Volumen: 1 µm³.
    • Oberfläche/Volumen-Verhältnis: 1.
    • Generationszeit: 0,3-1 Stunden (variiert).

    Hefe und menschliche Zelle

    • Durchmesser: 10 µm.
    • Volumen: 1.000 µm³.
    • Generationszeit: 10.000 µm³.
    • Generationszeit: Je nach Art 2 Stunden oder mehr.

    Entwicklung der Mikrobiologie

    • 1676: Anthony van Leeuwenhoek konstruiert das erste Mikroskop.
    • 1828: Otto Friedrich Müller prägt den Begriff „Bakterium“.
    • 1847: Ignaz Philipp Semmelweis hervorragende Leistungen für die Hygiene in Krankenhäusern.
    • 1822-1895: Louis Pasteur entwickelt Impfstoffe, erfand die Pasteurisierung.
    • 1843-1910: Robert Koch kultivierte Milzbrandbakterien und entdeckte Mycobacterium tuberculosis.

    Koch'sche Postulate

    • Nachweis des Erregers im infizierten Tier.
    • Isolierung und Kultivierung des Erregers.
    • Reproduktion der Krankheit im gesunden Tier.
    • Wiederisolierung des Erregers.

    Bedeutung von Mikroorganismen

    • Stellen 70% der Biomasse dar.
    • Wichtig für Stoffkreisläufe, globales Klima, Verdauung und Immunsystem.
    • Können Krankheitserreger sein.

    Biotechnologische Bedeutung

    • Produktion von Antibiotika, Enzymen und Antikörpern.
    • Abfallbehandlung und Abwasserreinigung.

    Gentechnologische Bedeutung

    • Veränderung der genetischen Eigenschaften von Organismen.
    • Herstellung rekombinanter Stoffe (z.B. Insulin)
    • Forschung an einzelnen Proteinen.

    Molekularbiologische Methoden

    • Sequenzierung von DNA und RNA.
    • Analyse der Genexpression.
    • Trennen von Proteinen nach Größe in einem elektrischen Feld.

    Makroskopische Unterscheidung von Bakterienkolonien

    • Farbe: abhängig von Temperatur, Sauerstoff, Licht und Nährmedium.
    • Größe: Durchmesser.
    • Geruch: erdig, fischig, muffig etc.
    • Oberfläche: glatt, granuliert, wellig etc.
    • Konsistenz: schmierig, bröckelig etc.
    • Kolonierand: glatt, gekerbt, wellenförmig.
    • Profil: flach, konvex, halbkugelig etc.

    Bakterienformen

    • Kokken: kugelförmig (Streptokokken, Diplokokken, Staphylokokken, Sarcinen).
    • Stäbchen: Stabförmig (Bazillen, Kokkobazillen, Palisaden, Streptobazillen).
    • Andere Formen: Vibrio, Helikale Form (z.B. Helicobacter pylori), Spirochäten, filamentös (Schnüre).

    Biofilm

    • Schicht von Mikroorganismen an Oberflächen.
    • Schutz vor Umweltbedingungen.
    • Wichtig z.B. bei Infektionen.

    Quorum Sensing

    • Signalübertragung zwischen Bakterienzellen.
    • Regulation der Genexpression in Abhängigkeit von der Populationsdichte.
    • Wichtig bei der Bildung von Biofilmen.

    Ernährungsgewohnheiten von Bakterien

    • Heterotroph: Organische Stoffe als Energiequelle.
    • Autotroph: anorganische Stoffe als Energiequelle (z.B. CO2).
    • Phototroph: Licht Energie.
    • Chemolithoautotroph: Energie aus chemischen Reaktionen, anorg. Stoffe als Elektronendonatoren.
    • Chemotroph: Energie aus chemischen Reaktionen, org. Stoffe als Elektronendonatoren.

    Stoffwechselvielfalt

    • verschiedene Energiequellen (z.B. Licht, Chemikalien).
    • verschiedene Elektronenquellen (z.B. organische, anorganische Stoffe)

    Anlegen von Bakterienkulturen

    • Abstriche (z.B. mit Wattestäbchen)
    • Ausdünnen der Bakterien.
    • Ausspateln von Bakterien auf Nährmedien.
    • drei-Ösenausstrich.
    • Gußplattenverfahren (Keimzahlbestimmung)

    Medien für Mikroorganismen

    • Vollmedium: Viel Nährstoffe.
    • Minimalmedium: Nur grundlegend erforderlich Nährstoffe für Wachstum.
    • Selektivmedium: nur bestimmte Organismen können wachsen.
    • Differentialmedium: Unterscheidung von Organismen durch verschiedene Eigenschaften. (z.B Farben).

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