Mikrobiologie: Zellwand von Bakterien

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Was beschreibt der Begriff 'Laktose-Protonen-Symporter'?

Carrier-vermittelter Transport von Natrium und Protonen. (correct)

Transport von zwei Molekülen in die gleiche Richtung.

Ein Transportmechanismus ohne Energieaufwand.

Ein primärer Transportmechanismus.

Welches Material bildet die Zellwand von Eubakterien?

Cellulose.

Peptidoglycan. (correct)

Pseudomurein.

Chitin.

Welche Aussage über Gram-positive Bakterien ist korrekt?

Sie sind widerstandsfähiger gegen osmotischen Druck.

Sie haben eine dünnere Zellwand als Gram-negative Bakterien.

Ihre Zellwand besteht hauptsächlich aus Murein. (correct)

Sie besitzen keine Zellwand.

Woraus bestehen die Polysaccharid-Stränge im Peptidoglycan?

N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetyl-Muraminsäure. Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion der Zellwand von Bakterien?

Druckfestigkeit gegen osmotischen Überdruck. Signup and view all the answers

Welcher Mechanismus ist ein Beispiel für einen primären Transport?

Natrium-Kalium-Pumpe. Signup and view all the answers

In welcher Form sind Peptidketten im Peptidoglycan vernetzt?

Über kurze Peptidketten. Signup and view all the answers

Was ist ein kennzeichnendes Merkmal von Gram-negativen Bakterien?

Dünnere Peptidoglycanschicht. Signup and view all the answers

Was ist ein Merkmal von Gram-negativen Bakterien?

Sie besitzen eine äußere Membran. Signup and view all the answers

Welches Bakterium ist ein Beispiel für ein Gram-negatives Bakterium?

Escherichia coli Signup and view all the answers

Welche Struktur ist nicht Teil des eukaryotischen Zytoskeletts?

Zellkern Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die Eigenschaften von Kapseln und Schleimen bei Bakterien?

Sie bestehen aus mehr als 90% Wasser und Polysacchariden. Signup and view all the answers

Welche Aussage über Mitochondrien ist korrekt?

Sie haben eigene zirkuläre DNA. Signup and view all the answers

Welche Funktion hat die D-Alanin Transpeptidase in der Zellwandstruktur von Bakterien?

Sie vernetzt die Peptidoglykanstränge. Signup and view all the answers

Was ist eine der Hauptfunktionen des Zytoskeletts?

Es spielt eine Rolle bei der Formgebung der Zelle. Signup and view all the answers

Welches Bakterium ist nicht gram-positiv?

Neisseria gonorrhoeae Signup and view all the answers

Was ist ein gemeinsames Merkmal gram-positiver Bakterien?

Sie haben eine dicke Peptidoglykanschicht. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Organellen ist für die Photosynthese verantwortlich?

Chloroplast Signup and view all the answers

Welches der folgenden Bakterien ist für die Biolumineszenz bekannt?

Vibrio fisheri Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Einstülpungen in den Mitochondrien?

Sie erhöhen die Oberfläche für chemische Reaktionen. Signup and view all the answers

Was kennzeichnet die Gram-Färbung von Bakterien?

Sie beschreibt die Zellwandstruktur der Bakterien. Signup and view all the answers

Wie ist das genetische Material in Prokaryoten organisiert?

In einem einzelnen, doppelsträngigen, ringförmigen Molekül Signup and view all the answers

Was charakterisiert das Nukleoid in Prokaryoten?

Es liegt frei im Zytoplasma Signup and view all the answers

Welche Ribosomenstruktur besitzen Prokaryoten?

70S Ribosomen mit 50S und 30S Untereinheiten Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion der prokaryotischen Ribosomen?

Übersetzung von Boten-mRNA in Polypeptidketten Signup and view all the answers

Welcher Unterschied besteht zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Ribosomen?

Eukaryoten haben 80S Ribosomen Signup and view all the answers

Wie viele Svedberg (S) entspricht 1 Sedimentationsgeschwindigkeit?

10-13 s Signup and view all the answers

Welche spezifische RNA wird für phylogenetische Untersuchungen in Prokaryoten verwendet?

rRNA Signup and view all the answers

Wie ist das Genom von E. coli charakterisiert?

Es ist ein einziges doppelsträngiges, ringförmiges Molekül Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Struktur der großen Untereinheit der prokaryotischen Ribosomen?

Sie besteht aus 5S rRNA und 23S rRNA sowie mehr als 30 Proteinen. Signup and view all the answers

Welchen Zweck haben Pili bei prokaryotischen Zellen?

Transfer von DNA und Anheftung an Oberflächen. Signup and view all the answers

Welche Merkmale kennzeichnen Geißeln (Flagellen) in prokaryotischen Zellen?

Sie haben einen Durchmesser von 20 nm und bestehen aus Flagellin. Signup and view all the answers

Wie unterscheiden sich die Pili in ihrer Funktion von den Geißeln?

Pili dienen der Anheftung und dem DNA-Austausch, Geißeln der Fortbewegung. Signup and view all the answers

Was ist die ungefähre Größe von Pili in prokaryotischen Zellen?

3-25 nm Durchmesser und bis zu 10 µm Länge. Signup and view all the answers

Welche Struktur ist nicht Bestandteil der Geißeln (Flagellen) in prokaryotischen Zellen?

Mitochondrien. Signup and view all the answers

Wie lange können die Geißeln (Flagellen) in prokaryotischen Zellen maximal sein?

Bis zu 20 µm. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Merkmale ist spezifisch für eukaryotische Geißeln im Gegensatz zu prokaryotischen Geißeln?

Sie haben einen 9x2+2 Aufbau. Signup and view all the answers

Aus welchen Organismen sind Plastide entstanden?

Cyanobakterien Signup and view all the answers

Welches Merkmal unterstützen die Gemeinsamkeiten zwischen Chloroplasten, Mitochondrien und Bakterien am besten?

Unabhängige Replikation von Mitochondrien und Plastiden Signup and view all the answers

Wie erfolgt die Synthese der meisten Mitochondrien- und Plastidproteine?

Im Zellkern und im Zytoplasma Signup and view all the answers

Was ist ein Charakteristikum der Ribosomen in Plastiden und Mitochondrien?

Sie sind vergleichbar mit bakteriellen 70S-Ribosomen Signup and view all the answers

Welche Aussage über das Erbmaterial in Mitochondrien und Plastiden ist korrekt?

Es besteht aus zirkulärer DNA ohne Histone. Signup and view all the answers

Welche Funktion haben α-Purpurbakterien in Bezug auf Mitochondrien?

Sie sind die Vorfahren der Mitochondrien. Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die Endosymbiontentheorie?

Plastide und Mitochondrien entstanden durch Symbiosen mit Prokaryoten. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Merkmale ist nicht typisch für Mitochondrien?

Ihre Replikation ist von der Zellteilung abhängig. Signup and view all the answers

Study Notes

Bakterienaufbau

Bakterienzellen sind prokaryotische Zellen, d.h. sie besitzen keinen Zellkern und andere membranumschlossene Organellen.
Der typische Aufbau einer Bakterienzelle umfasst:
- Chromosom: Das genetische Material (DNA) der Zelle liegt als ringförmiges Molekül im Zytoplasma vor.
- Zellplasma: Der flüssige Inhalt der Zelle, der das Cytoplasma beinhaltet.
- Zellmembran: Eine dünne Membran, die den Zellinhalt umschließt und Stoffe selektiv transportiert.
- Zellwand: Eine schützende Schicht außerhalb der Zellmembran, die die Form und Struktur der Zelle erhält. Die Zellwand von Bakterien besteht aus Murein bei Eubakterien (N-Acetyl-Glucosamin) und Proteinen oder Pseudomurein bei Archaea.
- Kapsel: Eine zusätzliche Schicht außerhalb der Zellwand, die einigen Bakterien Schutz vor dem Immunsystem verleiht.
- Ribosomen: Die Strukturen, in denen Proteine hergestellt werden.
- Plasmid: Zusätzliche, ringförmige DNA-Moleküle, die zusätzliche Gene tragen.
- Pili: Proteinfilamente auf der Zelloberfläche, die der Anheftung oder dem Austausch von genetischem Material dienen.
- Geißeln: Proteinfilamente, die der Fortbewegung dienen.

Eukaryotische Zellen

Eukaryotische Zellen besitzen einen Zellkern und andere membranumschlossene Organellen.
Die typischen Merkmale eukaryotischer Zellen:
- Mitochondrium: Zellatmung, Energiegewinnung.
- Cytoplasma-Membran: Umschließt die Zelle.
- Vakuole: Speicherung von Stoffen.
- Vesikel: Transport und Speicherung von Stoffen innerhalb der Zelle.
- Dictyosom: (Golgi-Apparat) Proteinmodifikation und Transport.
- Mikrotubuli: Strukturen des Zytoskeletts, wichtig für die Zellform und Bewegung.
- Chromosomen: Das genetische Material (DNA) in Strukturen innerhalb des Zellkerns.
- Kernhülle mit Poren: Grenzt den Zellkern ab, und erlaubt den Transport von Molekülen hinein und heraus.
- Chloroplast: Photosynthesereaktion in Pflanzenzellen.

Zytoplasmamembran

Aufbau aus einer Phospholipid-Doppelschicht mit eingebetteten und anhaftenden Proteinen
Semipermeabilität: Nur bestimmte Stoffe können die Membran passieren (kontrollierter Transport)
Aufbau von Gradienten: Konzentrationsdifferenzen, wichtige Rolle im Energiestoffwechsel
Spezifischer Transport: Transportsysteme, die den Transport von Stoffen ermöglichen
Anheftungsfunktionen: Verankert Proteine und Geißeln

Transport über die Membran

Diffusion: Spontaner Transport entlang des Konzentrationsgradienten (passive Bewegung).
Uniport: Einfacher Transport einer Substanz.
Symport: Koppelter Transport zweier Substanzen in die gleiche Richtung.
Antiport: Koppelter Transport zweier Substanzen in die entgegengesetzte Richtung.

Zellwand

Druckfestigkeit: Schützt die Zelle vor dem osmotisch bedingten Überdruck.
- Form der Zelle: Gibt der Zelle ihre Form
Stofftransport und Ernährung: Die Zellwand ist an der Übertragung von Stoffen beteiligt
Zusammensetzung:
- Murein bei Eubakterien
- Protein und Polysaccharide oder Pseudomurein bei Archaea
Gram-positive Bakterien: Dicke Mureinschicht
Gram-negative Bakterien: Dünne Mureinschicht, zusätzlich Äußere Membran

Gram-Färbung

Methode zur Unterscheidung von Bakterien aufgrund des Aufbaus ihrer Zellwände.
Gram-positive Bakterien erscheinen violett/schwarz unter dem Mikroskop.
Gram-negative Bakterien erscheinen rot/rosa unter dem Mikroskop.
Bedeutung in der Bakteriensystematik

Bakterienkapsel und Schleim

Kapseln und Schleime sind Polysaccharid-Schichten außerhalb der Zellwand.
Bestehen hauptsächlich aus Wasser und Polysacchariden
Gewähren Schutz vor dem Immunsystem oder Anhaftung

DNA in Bakterien

DNA ist das genetische Material, liegt ringförmig im Zytoplasma als Nukleoid vor (kein Zellkern).
Es ist ein doppelsträngiges Molekül.

Prokaryotische Ribosomen

bestehen aus zwei Untereinheiten: 50S und 30S (70S Ribosomen)
Ort der Proteinbiosynthese im Zytoplasma
wichtig bei phylogenetischen Untersuchungen

Geißeln und Pili

Geißeln (Flagellen): Für Fortbewegung.
- Unterschiedlicher Aufbau als bei Eukaryoten
- Angetrieben durch Protonengradienten (Motilität)
Pili (Fimbrien): Für Anheftung, Kommunikation und Austausch von genetischem Material (Konjugation)

Beispiele für Gram-positive und Gram-negative Bakterien

Chemotaxis

Fähigkeit von Bakterien, sich in chemischen Gradienten zu orientieren.
- Reaktion auf Nährstoffe (anziehende Substanz)
- Flucht vor Giftstoffen (abstoßende Substanz)

Speicherstoffe

Polysaccharide: Stärke und Glykogen
Fettartige Substanzen: PHA (Poly-β-Hydroxyalkanoate), Neutralfette
Proteine: Cyanophycin, Carboxysomen, ToXine
Phosphor: Polyphosphat
Schwefel: Schwefeltröpfchen
Gasvakuolen
Magnetosomen

Endosporen

Hitzeresistente Dauerformen.
Bildet sich in Reaktion auf Nährstoffmangel.
Enthalten eine Kopie des Genoms und sind physiologisch inaktiv.
Keimfähigkeit kann für Jahrhunderte erhalten bleiben.

Endosymbiontentheorie

Theorie, die besagt, dass Mitochondrien und Plastiden aus symbiotischen Bakterien entstanden sind.
Gemeinsamkeiten in Aufbau und Funktionsweise mit Prokaryoten (z. B. zirkuläre DNA)
Verändertes Erbmaterial

Eukaryoten vs. Prokaryoten

Prokaryoten: Kein Zellkern, zirkuläre DNA, 70S Ribosomen
Eukaryoten: Zellkern, lineare DNA, 80S Ribosomen

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Dieses Quiz behandelt grundlegende Konzepte der Mikrobiologie, insbesondere die Zellwandstruktur von Bakterien und deren Klassifizierung. Du wirst Fragen über Gram-positive und Gram-negative Bakterien sowie deren wesentliche Eigenschaften und Funktionen beantworten müssen.