Mikrobiologie Grundlagen Quiz
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Questions and Answers

Welches Enzym ist ein wichtiger Angriffspunkt für Penizilin-Antibiotika?

  • Lipase
  • Ribonuklease
  • Pepsin
  • D-Alanin Transpeptidase (correct)

Welche Eigenschaft unterscheidet Gram-positive von Gram-negativen Bakterien?

  • Dickes Mureinnetz in der Zellwand (correct)
  • Ringförmige DNA im Zytoplasma
  • 70S Ribosomen
  • Vorhandensein von Kapseln

Welche der folgenden Aussagen über prokaryotische Ribosomen ist korrekt?

  • Sie bestehen aus 80S Einheiten.
  • Sie sind im Zytoplasma frei und bestehen aus zwei Untereinheiten. (correct)
  • Sie sind für die Synthese von DNA verantwortlich.
  • Sie haben eine Kernhülle.

Worin besteht ein Hauptvorteil von Kapseln und Schleimhüllen bei Bakterien?

<p>Schutz vor äußeren Einflüssen. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist charakteristisch für die Geißeln von Bakterien?

<p>Sie sind aus Filamenten aus Flagellin aufgebaut. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie sind die Ribosomen der Eukaryoten im Vergleich zu den prokaryotischen Ribosomen strukturiert?

<p>Sie bestehen aus 80S Einheiten. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaufgabe der Pili bei Bakterien?

<p>Transport von DNA oder Proteinen. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Art von genetischem Material besitzen Prokaryoten?

<p>Ringförmige, einzelne doppelsträngige Moleküle ohne Kernhülle. (D)</p> Signup and view all the answers

Was passiert während der Elongation im Ribosom?

<p>Die Peptidbindung erfolgt zwischen der fmet-tRNA und der nächstgelegenen tRNA. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle haben die Initiationsfaktoren 1 und 3 im Ribosom?

<p>Sie verhindern das vorzeitige Anlagern der großen Untereinheit. (C)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht, wenn ein Stop-Codon erreicht wird?

<p>Die Ribosomen verlassen die mRNA, und das fertige Protein wird freigesetzt. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie kann die Effizienz der Proteinbiosynthese erhöht werden?

<p>Durch die Bildung von Polysomen, die mehrere Ribosomen an einer mRNA beinhalten. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen trifft auf mesophile Bakterien zu?

<p>Die dezimale Reduktionszeit bei 60 Grad beträgt 12 Minuten. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Maßnahmen führt nicht zur Sterilisation?

<p>Desinfektion mit 70%-igem Alkohol. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die CRISPR/Cas9-Technologie?

<p>Sie erlaubt das gezielte Verändern des Genoms in tierischen Zellen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die gezielte Entkeimung?

<p>Desinfektion (B)</p> Signup and view all the answers

Wie erlangen Bakterien erworbene Immunität?

<p>Indem sie DNA von Viren in speziellen Loci ihres Genoms speichern. (A)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Dezimale Reduktionsdosis D10?

<p>Die Dosis, bei der nur noch 10% der Organismen überleben. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die rekombinante DNA-Technologie?

<p>Sie dient zur Herstellung von Antikörpern für medizinische Anwendungen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Behandlungsform hat keinen Einfluss auf die Zytoplasmamembran?

<p>Zerstörung durch UV-Strahlung. (A)</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn kein passendes tRNA an das Stop-Codon bindet?

<p>Das Ribosom fällt von der mRNA ab und das Protein wird freigesetzt. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über Antibiotika ist falsch?

<p>Antibiotika wirken nur in hohen Konzentrationen auf Mikroorganismen. (C)</p> Signup and view all the answers

Was passiert bei der Termination der Transkription in Bakterien, wenn keine Rho-Protein beteiligt ist?

<p>Ein RNA-Produkt selbst beendet die Transkription durch Bildung einer Haarnadelschleife. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt die Raumstruktur von Proteinen in Bezug auf Bakterienabtötung?

<p>Eine Zerstörung der Raumstruktur führt zur Funktionsunfähigkeit der Proteine. (A)</p> Signup and view all the answers

Was sind häufige Wirkungsmechanismen zur Bekämpfung von Bakterien?

<p>Zielgerichtete Schädigung der DNA. (C)</p> Signup and view all the answers

Welcher Anteil an der Gene in Bakterien kontrolliert die Transkription?

<p>Der Promotor. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein grundlegender Unterschied zwischen RNA und DNA?

<p>RNA enthält Ribose als Zucker, während DNA Desoxyribose enthält. (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Faktor wird während der Elongation von der RNA-Polymerase freigesetzt?

<p>Der Sigma-Faktor. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt die Haarnadelschleife während der Transkription?

<p>Sie verursacht das Abfallen der RNA-Polymerase von der DNA. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion der Gene in Bakterien?

<p>Gene definieren, welche DNA-Abschnitte in RNA transkribiert werden. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über RNA-Polymerasen ist korrekt?

<p>Eukaryoten besitzen drei Typen von RNA-Polymerasen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat der Rho-Faktor bei der Transkription?

<p>Er ermöglicht das Wandern zur RNA-Polymerase und beendet die Transkription. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Restriktionsenzyme in der Gentechnik?

<p>Sie fungieren als genetische Scheren, die DNA schneiden können. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Rolle der Ligasen in der Klonierung?

<p>Sie verbinden DNA-Stränge, um rekombinierte Plasmide zu erstellen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Methode wird verwendet, um das Cas9-Protein gezielt an die Ziel-DNA zu bringen?

<p>Über eine speziell synthetisierte Guide-RNA. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Eigenschaften von Mikroorganismen in der Genetik?

<p>Sie sind klein, wachsen schnell und ihr Genom ist leicht zu manipulieren. (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Ergebnis kann auftreten, wenn der DNA-Reparaturmechanismus in tierischen Zellen versagt?

<p>Es entsteht ein verschobenes Leseraster, was die Proteinproduktion stoppt. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Werkzeug ist notwendig, um DNA in Zellen zu transferieren?

<p>DNA-Transfermethoden. (B)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten den Prozess der Ligation in der Klonierung?

<p>Das Einfügen von DNA-Fragmenten in ein Plasmid. (B)</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn virale DNA in Bakterien erkannt wird?

<p>Ein DNA-schneidendes Enzym wird an die virale DNA geführt. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die Funktion der minimalen inhibitorischen Konzentration (MIK)?

<p>MIK definiert den Punkt, an dem die Bakterienkultur im Wachstum gehemmt ist. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie funktioniert der Agrar Diffusionstest zur Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit?

<p>Er zeigt die Hemmung des Bakterienwachstums durch die Ausbreitung von Antibiotika auf Nähragar. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft unterscheidet Beta-Lactamatantibiotika von anderen Antibiotika?

<p>Sie besitzen einen charakteristischen Beta-Lactam-Ring. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Wirkungsweise von Antibiotika ist korrekt?

<p>Manche Antibiotika hemmen die Synthese von Zellwänden der Bakterien. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft von Ampicilin macht es membrangängiger als Penicillin?

<p>Ampicilin besitzt eine zusätzliche Hydroxylgruppe. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie können Bakterien gegen Beta-Lactam-Antibiotika resistent werden?

<p>Durch Exprimierung von Beta-Lactamase, die den Beta-Lactam-Ring spaltet. (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Prozess wird durch Antibiotika, die die Proteinbiosynthese hemmen, direkt betroffen?

<p>Die Proteinbildung in Ribosomen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Antibiotika ist bekannt dafür, die DNA-Gyrase zu hemmen?

<p>Ciprofloxacin. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

D-Alanin Transpeptidase

Ein Enzym, das die Verknüpfung von Peptidoglycansträngen in der bakteriellen Zellwand katalysiert.

Penizillin-Antibiotika

Eine Gruppe von Antibiotika, die die Aktivität der D-Alanin Transpeptidase blockieren und somit die Synthese der bakteriellen Zellwand verhindern.

Gram-positive Bakterien

Bakterien, die bei der Gram-Färbung einen violetten Farbstoff behalten.

Gram-negative Bakterien

Bakterien, die bei der Gram-Färbung den violetten Farbstoff verlieren und sich rosa färben.

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Schleimhülle

Eine schützende Schicht aus Polysacchariden und Wasser, die einige Bakterien umgibt.

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Nucleoid

Die Region im Zytoplasma prokaryotischer Zellen, in der sich die DNA befindet.

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Ribosomen

Zellorganellen, an denen die Proteinbiosynthese stattfindet.

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Pili (Fimbrien)

Kurze, haarartige Zellfortsätze, die Bakterien zum Anhaften an Oberflächen, zur Konjugation oder zum Transport von DNA und Proteinen nutzen.

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RNA-Polymerase bei Archaea

Archaea haben nur eine Art von RNA-Polymerase, während Eukaryoten drei verschiedene RNA-Polymerasen besitzen.

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Transkriptionsschritte

Die Transkription umfasst drei Schritte: Initiation, Elongation und Termination. In der Initiation bindet die RNA-Polymerase an den Promotor und beginnt die RNA-Synthese. Während der Elongation wird die RNA-Kette verlängert. Die Termination beendet die Transkription, wobei das RNA-Molekül und die Polymerase freigesetzt werden.

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Sigma-Faktor

Der Sigma-Faktor ist ein Protein, das der RNA-Polymerase hilft, an den Promotor zu binden. Er wird während der Elongation freigesetzt.

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Rho-unabhängige Termination

Diese Art der Termination erfolgt durch eine bestimmte Sekundärstruktur in der RNA, die eine Haarnadelschleife bildet. Diese Schleife hält die Polymerase auf und führt zur Beendigung der Transkription.

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Rho-abhängige Termination

Diese Art der Termination benötigt das Rho-Protein, um die Transkription zu beenden. Das Rho-Protein wandert entlang der RNA und löst die Polymerase vom DNA-Strang.

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Unterschiede zwischen RNA und DNA

RNA enthält Ribose als Zucker, DNA Desoxyribose. RNA hat Uracil statt Thymin. RNA ist meist einzelsträngig, während DNA doppelsträngig ist. RNA-Synthese kann de novo beginnen, während DNA einen Primer benötigt. RNA ist weniger stabil als DNA.

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Genpromotoren

Genpromotoren sind DNA-Sequenzen, die die Initiation der Transkription steuern. Sie dienen als Bindestelle für die RNA-Polymerase.

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Genregulation in Bakterien

Bakterien besitzen Mechanismen, die regulieren, welche Gene zu welcher Zeit exprimiert werden. Dabei spielen Promotoren eine wichtige Rolle.

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Ribosomen: A-Stelle

Die A-Stelle (Akzeptorstelle) ist der Ort am Ribosom, an dem die nächste beladene tRNA mit der passenden Aminosäure ankommt.

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Ribosomen: P-Stelle

Die P-Stelle (Peptidstelle) ist der Ort am Ribosom, an dem die wachsende Polypeptidkette gebildet wird.

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Ribosomen: E-Stelle

Die E-Stelle (Ausgangsstelle) ist der Ort am Ribosom, an dem die entladene tRNA das Ribosom verlässt.

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Initiationskomplex

Der Initiationskomplex entsteht, wenn die kleine Ribosomenuntereinheit an die mRNA bindet, die Initiator-tRNA (fMet-tRNA) an das Startcodon AUG bindet und die große Ribosomenuntereinheit sich anschließt.

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Elongation (Verlängerung der Polypeptidkette)

Bei der Elongation wird die Polypeptidkette durch das Hinzufügen weiterer Aminosäuren verlängert.

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Translokation

Bei der Translokation bewegt sich das Ribosom ein Triplett entlang der mRNA und die entladene tRNA wird aus dem E-Stelle entfernt.

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Termination

Die Termination beendet die Proteinbiosynthese, wenn ein Stopcodon erreicht wird.

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Polysomen

Polysomen sind mehrere Ribosomen, die an einer einzelnen mRNA gleichzeitig translatieren.

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Wiederholungssequenz

Eine kurze DNA-Sequenz, die in einem Genom mehrfach vorkommt und als Ziel für Enzyme dient, die die virale DNA erkennen und zerstören können.

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Cas9-Protein

Ein Enzym, das DNA schneiden kann und in der Genom-Editierungstechnik CRISPR-Cas9 verwendet wird.

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Guide RNA

Eine kurze RNA-Sequenz, die komplementär zu einer bestimmten DNA-Sequenz ist und das Cas9-Protein zu dieser Stelle führt.

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Vektor-DNA

Ein kleines Stück DNA, das als Transportmittel für fremde Gene in andere Zellen dient.

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Restriktionsenzyme

Enzyme, die DNA an spezifischen Stellen schneiden können, um DNA-Fragmente zu erzeugen.

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Ligasen

Enzyme, die DNA-Fragmente miteinander verbinden können.

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Klonierung

Der Prozess, eine Kopie eines DNA-Fragments zu erstellen, indem es in ein Plasmid eingefügt und in eine Wirtszelle übertragen wird.

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Mikroorganismen in der Genetik

Mikroorganismen sind wichtige Werkzeuge in der Genetik, da sie einfach zu manipulieren, schnell zu vermehren und zu kultivieren sind.

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Dezimal-Reduktionszeit

Die Zeitspanne, die benötigt wird, um die Anzahl der Mikroorganismen um 90% zu reduzieren.

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Mesophile Bakterien

Bakterien, die bei Temperaturen zwischen 20 und 45 Grad Celsius optimal wachsen.

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Termophile Bakterien

Bakterien, die bei hohen Temperaturen (über 45 Grad Celsius) wachsen können.

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Sterilisation

Ein Verfahren zur vollständigen Abtötung aller Mikroorganismen, einschließlich derer, die in Ruhestadien (Sporen) existieren.

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Desinfektion

Ein Verfahren zur Reduzierung der Anzahl von Mikroorganismen auf eine sichere Stufe.

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Inaktivierung

Die Zerstörung von Mikroorganismen, sodass sie sich nicht mehr vermehren oder Krankheiten verursachen können.

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Wirkungsmechanismen von Desinfektionsmitteln

Chemische oder physikalische Verfahren, die Mikroorganismen abtöten, indem sie deren DNA, Proteine oder Zellmembran schädigen.

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Antibiotika

Chemische Verbindungen, die in geringen Dosen das Wachstum von Bakterien hemmen oder sie abtöten.

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MIK

Die minimale inhibitorische Konzentration (MIK) ist die niedrigste Konzentration eines Antibiotikums, die das Wachstum eines bestimmten Bakteriums vollständig hemmt.

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Agrar Diffusionstest

Der Agrar Diffusionstest ist eine Methode, um die Empfindlichkeit eines Bakteriums gegenüber verschiedenen Antibiotika zu testen. Es wird eine Bakterienkultur auf einem Nährmedium ausgebreitet, das mit Filterplättchen mit verschiedenen Antibiotika versehen wird. Die Ausbreitung des Bakterienwachstums um die Filterplättchen herum zeigt die Empfindlichkeit des Bakteriums gegenüber den jeweiligen Antibiotika an.

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Salvarsan

Salvarsan ist ein arsenhaltiges Medikament, das das erste Mittel zur Behandlung von Syphilis war.

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Zellwandsynthese

Die Zellwandsynthese ist ein wichtiger Prozess für das Wachstum und Überleben von Bakterien. Da die Zellwand von Bakterien anders aufgebaut ist als die Zellwand von tierischen Zellen, können Antibiotika die Zellwandsynthese von Bakterien blockieren, ohne die Zellen des Wirtsorganismus zu schädigen.

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DNA-Gyrase

Die DNA-Gyrase ist ein Enzym, das das Entwinden der DNA ermöglicht. Antibiotika können die DNA-Gyrase blockieren, wodurch die DNA nicht mehr unwunden werden kann. Dies verhindert die Synthese von mRNA und damit die Proteinbiosynthese.

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Proteinbiosynthese

Die Proteinbiosynthese ist ein Prozess, bei dem Proteine synthetisiert werden. Antibiotika können diesen Prozess an verschiedenen Stellen hemmen, z.B. durch Blockade der 50S- oder 30S-Untereinheiten des Ribosoms oder durch Blockade der tRNA.

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Beta-Lactamase

Beta-Lactamase ist ein Enzym, das den Beta-Lactam-Ring von Beta-Lactam-Antibiotika, wie Penicillin und Ampicillin, aufspaltet. Dies inaktiviert das Antibiotikum und macht das Bakterium resistent.

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Study Notes

Mikrobiologie - VO1

  • Mikroorganismen sind alle mikroskopisch kleinen Organismen, die in allen drei Domänen der Lebewesen vorkommen: Prokaryoten (Bakterien, Archaea) und Eukaryoten
  • Sie kommen in fast allen Lebensräumen vor, auch in extremen Temperatur- und pH-Bereichen
  • Erste Organismen auf der Erde entstanden vor ca. 3,8 Milliarden Jahren
  • Prokaryoten sind Einzeller ohne Zellkern, während Eukaryoten einen Zellkern besitzen
  • Prokaryoten besitzen 70S Ribosomen, Eukaryoten 80S Ribosomen
  • Prokaryoten haben ringförmige DNA, Eukaryoten lineare DNA
  • Prokaryoten haben keine Introns, Eukaryoten haben Introns
  • Bei Prokaryoten findet Transkription und Translation gleichzeitig statt, bei Eukaryoten räumlich getrennt
  • Bakterien und Archaea unterscheiden sich im Aufbau von Zellwand und Membran sowie in Stoffwechsel und DNA/RNA-Sequenzen. Alle krankheitserregenden Prokaryoten sind Bakterien
  • Archaea sind gegenüber vielen Antibiotika weniger empfindlich (aber nicht krankheitserregend)

Maßeinheiten

  • Die Maßeinheiten (Tera, Giga, Mega, Kilo, milli, micro, nano, pico) werden verwendet, um große und kleine Größen zu bezeichnen (1 Meter = 10^3 mm = 10^6 µm)

Medizinische Bedeutung

  • Der menschliche Körper besteht aus etwa 10 Billionen Zellen (10^13)
  • 99% davon befinden sich in der Darmflora (Funktion: Verdauung, Immunsystem, Vitaminproduktion)
  • Bakterien können Krankheitserreger sein (z.B. Entzündungen, Sepsis)
  • Hilfsmittel in der Mikrobiologie, z.B. Mikroskop

Mikroskop

  • Stereomikroskop (getrennt f. beide Augen, 40-fache Vergrößerung)
  • Lichtmikroskop (2 Linsensysteme: Objektiv und Okular, 1000-fache Vergrößerung)
  • Elektromikroskop (höhere Vergrößerung)

Makroskopische Untersuchung v. Bakterien

  • Farbe, Pigmentbildung
  • Größe, Durchmesser → schnelles Wachstum
  • Geruch
  • Konsistenz, Oberfläche, Kolonierand
  • Typische Bakterienformen: Kokken (kugelförmig), Stäbchen (langgezogen)

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Quiz Team

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Testen Sie Ihr Wissen über grundlegende Konzepte der Mikrobiologie, einschließlich Enzyme, Ribosomen und strukturelle Unterschiede zwischen Bakterien. Beantworten Sie Fragen zu den Eigenschaften von Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien sowie zu prokaryotischen und eukaryotischen Zellen. Dieses Quiz ist ideal für Studierende der Biowissenschaften.

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