Temperaturbedingungen für Bakterienwachstum

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Questions and Answers

Welche Temperaturbedingungen sind am günstigsten für das Wachstum mesophiler Bakterien?

60°C (correct)

100°C

50°C

70°C

Was beschreibt den Einfluss von Temperatur auf die Dauer der Sterilisation von Nahrungsmitteln?

Erhöhung der Temperatur reduziert die Sterilisationszeit. (correct)

Erhöhung der Temperatur erhöht die Sterilisationszeit.

Die Temperatur hat keinen Einfluss auf die Sterilisationszeit.

Temperatur hat nur bei thermophilen Bakterien Einfluss auf die Sterilisationszeit.

Was ist eine charakteristische Eigenschaft thermophiler Bakterien im Vergleich zu mesophilen Bakterien?

Sie wachsen langsamer bei Temperaturen über 60°C.

Sie benötigen niedrigere Temperaturen für das Wachstum.

Sie haben kürzere D-Zeiten bei hohen Temperaturen. (correct)

Sie können Temperaturen von 100°C problemlos überstehen.

Welche der folgenden Aussagen betrifft nicht die Sterilisierung medizinischer Instrumente?

Dauer der Sterilisierung ist unabhängig von der Art des Instruments. Signup and view all the answers

Was ist der Zusammenhang zwischen Dampfdruck und der Sterilisationsdauer?

Erhöhter Dampfdruck kann die Sterilisationsdauer verkürzen. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Wirkung von antimibiellen Agenzien auf Mikroorganismen?

Sie hemmen das Wachstum oder töten Mikroorganismen ab. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Aussagen über die antibakterielle Wirkung ist korrekt?

Bakterizide Wirkstoffe töten Bakterien ab. Signup and view all the answers

Wie wirkt ein bakterizider Stoff in der Bekämpfung von Infektionen?

Er wirkt abtötend auf Bakterien. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen zu antimikrobiellen Agenzien ist falsch?

Alle antimikrobiellen Agenzien sind bakterizid. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Beispiele beschreibt eine bakterielle statische Wirkung?

Ein Medikament, das das Wachstum von Bakterien hemmt. Signup and view all the answers

Welche Aufgabe hat das Ventil während des Erhitzungsprozesses im Autoklaven?

Es wird vor dem Aufheizen geschlossen und bleibt bis zur gewünschten Temperatur geschlossen. Signup and view all the answers

Was ist das Ziel der Desinfektion in einem Autoklaven?

Die Reduktion von Mikroben um einen Faktor von mindestens 105. Signup and view all the answers

Wobei hilft das Thermometer in einem Druckkessel?

Es misst die Temperatur zur Überwachung des Sterilisationsprozesses. Signup and view all the answers

Welche Materialien sollten im Autoklaven nicht zusammen behandelt werden?

Flüssigkeiten und feste Abfälle. Signup and view all the answers

Wann beginnt das System nach dem Sterilisationsprozess, herunterzufahren?

Nach ca. 20 Minuten. Signup and view all the answers

Welches Sicherheitsinstrument ist entscheidend für die Vermeidung von Überdruck im Autoklaven?

Das Manometer. Signup and view all the answers

Was geschieht mit der Luft im Kessel während der Erhitzungsphase?

Sie wird durch Wasser ersetzt, das verdampft. Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Befüllung des Autoklaven ist korrekt?

Erst wird Wasser eingefüllt, dann das Material hinzugefügt. Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Radioaktivität ist korrekt?

Radioaktivität kann zur Sterilisierung von Einwegmaterialien verwendet werden. Signup and view all the answers

Wofür ist ein Tiefenfilter besonders geeignet?

Filtration von großen Flüssigkeitsmengen. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Dosis in Gray?

Die Dosis, die nötig ist, um 10% aller überlebensfähigen Organismen zu eliminieren. Signup and view all the answers

Welche Aussage zu Membranfiltern ist falsch?

Sie sind nur für den Einsatz in Pumpen geeignet. Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion von antibiotischen Stoffwechselprodukten?

Sie hemmen das Wachstum anderer Mikroorganismen. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Anwendungen betrifft keinen Mikrobiologischen Filter?

Reduktion von Luftverunreinigungen. Signup and view all the answers

Was ist das Ziel der Sterilisation von Nahrungsmitteln durch Radioaktivität?

Die Nahrungsmittel von pathogenen Mikroorganismen zu befreien. Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die Wirkung von Tetracyclin am besten?

Tetracyclin hemmt das Wachstum von Bakterien, ohne sie zu lysieren. Signup and view all the answers

Welche Aussage ist über die Verwendung von Antibiotika korrekt?

Antibiotika hemmen das Wachstum anderer Mikroorganismen in geringer Konzentration. Signup and view all the answers

Wie wirken Aminoglykoside wie Streptomycin und Kanamycin auf Bakterien?

Sie töten Bakterienzellen ab. Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft hat ein Mikrobiologischer Filter?

Er muss auf die Größe der zu filternden Mikroben abgestimmt werden. Signup and view all the answers

Was kennzeichnet die Wirkung von Bakteriziden grundsätzlich?

Bakterizide töten Bakterienzellen ab, jedoch nicht durch Lyse. Signup and view all the answers

Was entspricht nicht den Eigenschaften von Membranfiltern?

Sie bieten keine vielfältigen Anwendungen. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen ist kein Aminoglykosid?

Chloramphenicol Signup and view all the answers

Welche Aussage über Spectinomycin ist zutreffend?

Spectinomycin hemmt das Wachstum von Zellen, ohne sie zu töten. Signup and view all the answers

Was ist die Hauptwirkung von Chloramphenicol?

Es hemmt die Proteinsynthese der Bakterien. Signup and view all the answers

Welches dieser Antibiotika hat eine bakterizide Wirkung?

Streptomycin Signup and view all the answers

Welches der folgenden Antibiotika ist bekannt dafür, das Wachstum von Bakterien zu hemmen aber nicht zu töten?

Tetracyclin Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Wirkungsweise von Ciprofloxacin?

Es hemmt die bakterielle Gyrase. Signup and view all the answers

Durch welche Mechanismen können Bakterien gegen Kanamycin resistent werden?

Inaktivierung durch Phosphorylierung Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion von Erythromycin bei der bakteriellen Proteinbiosynthese?

Es inhibiert die Translokation während der Translation. Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist typisch für Tetracyclin?

Es verhindert die Anlagerung von Aminoacyl-tRNA. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist falsch im Zusammenhang mit der Resistenzmechanismen von Antibiotika?

Acetylierung ist irrelevant für die Antibiotikaresistenz. Signup and view all the answers

Was bewirkt die Phosphorylierung in Bezug auf Antibiotika?

Inaktiviert bestimmte Antibiotika wie Kanamycin. Signup and view all the answers

Welches Antibiotikum ist bekannt dafür, gut löslich zu sein und klinisch verwertbare therapeutische Konzentrationen zu erreichen?

Ciprofloxacin Signup and view all the answers

Welche Aussage über den Resistenzmechanismus von Erythromycin ist zutreffend?

Es inhibiert die Wirkung von Elongationsfaktor EF-G. Signup and view all the answers

Durch welche Mechanismen verlieren Antibiotika ihre Wirksamkeit?

Veränderung der Zellmembranpermeabilität Signup and view all the answers

Welchen Mechanismus nutzt Tetracyclin, um die bakterielle Synthese zu hemmen?

Es bindet an die 30S Untereinheit. Signup and view all the answers

Study Notes

Keimreaktion - Gastrointestinale Infektionen

E. coli: 5%
Shigella: 17%
Campylobacter: 45%
Salmonella: 80%

Campylobacter jejuni

gram-negative, mikroaerophil
Überträger: Trinkwasser, Oberflächenwasser, Milch, ungegartes Geflügelfleisch
entzündliche Darmerkrankung (Enteritis)
schwere Komplikation: Guillain-Barré-Syndrom

Salmonella

Durchfall erreger (Salmonella enteritidis, typhimurium)
spontan ausheilend
Übertragung: unsaubere Lebensmittel, Oberflächen

Haltbarmachung - Chemische Verfahren

Zusatz von Konservierungsstoffen
Pökeln
Salzen
Räuchern
Trocknen
Einmachen
Einfrieren
Räuchern
Zucker
Rühren
Salz

Haltbarmachung - Physikalische Verfahren

Hitze
Pasteurisieren
Einkochen
Backen
Sterilisieren
Kochen
Kühlen
Gefrieren

Haltbarmachung - Biologische Verfahren

Milchsäuregärung
Schutzgas (CO2, N2)
Vakuumverpackung

Temperatur Einfluss

Mesophile Bakterien: wachsen zwischen 20 und 45°C
Thermophile Bakterie: bevorzugen höhere Temperaturen
Psychrophile Bakterien: bevorzugen niedrige Temperaturen
D-Wert (Dezimale Reduktionszeit): Zeitspanne, nach welcher bei einer gegebenen Temperatur nur noch 10% der ursprünglichen Population lebensfähig sind.
70°C -> D = 3 Min
60°C -> D = 12 Min
50°C -> D = 42 Min

Autoklaven

Dampfdruck-Sterilisation von Nahrungsmitteln, medizinischen Instrumenten, Operationswäschen
Druckkessel mit Thermometer, Manometer, Kontroll- und Sicherheitsinstrumente
Öffnung des Autoklaven
Material in den Autoklaven legen
Befüllung mit Wasser, aufheizen
Wasser verdampft und vertreibt Luft aus Kessel
Ventil schließen+vorgeschriebene Temperatur
Abtötung vorhandener Bakterien nach ca. 20 Min.

Begriffe - Desinfektion & Sterilisation

Gezielte Entkeimung, sodass Materialien nicht mehr infizieren können
Keimreduktion um mindestens 10⁵
Abtötung von Zellkulturen, sowie von Mikroorganismen und Pflanzen, einschließlich deren Ruhestudien (Sporen)
Reduktion von koloniebildenden Einheiten (KBE) um mindestens 10⁶
Vollständige Zerstörung der Vermehrungs- und Infektionsfähigkeit sowie der Toxizität von Materialien, Pflanzen und Tieren sowie Zellkulturen
Zerstörung der Toxizität ihrer Zellinhaltstoffe

Wirkungsmechanismen (Desinfektion und Sterilisation)

Schädigung der Nukleinsäuren durch chemische Agenzien (z.B. Ethylenoxid) oder physikalische Einwirkungen (UV-Strahlung, γ-Strahlung)
Zerstörung der Raumstruktur von Proteinen durch Hitze
Zerstörung der Zytoplasmamembran durch Herauslösen von Membran-Lipiden (bei Alkoholen oder oberflächenaktiven Substanzen)

Desinfektionsmittel

Alkohole (Haut, Hände, kleinere Flächen)
Aldehyde (Instrumente, Oberflächen, Raumbegasung)
Chlorhexidin (Haut- und Schleimhaut, Defektion)
Ethylenoxid(medizinische Geräte)
Stickstoffverbindungen (Haut- und Schleimhaut)
Halogene (Chlor, lod) (Desinfektion von Wasser/Instrumenten, Haut- / Schleimhäute)
Phenole (Instrumente, Oberflächen, Raumbegasung)
Schwermetalle (weniger Anwendung)

Biologische Sicherheitswerkbänke

UV-Strahlung, um den Innenraum zu sterilisieren
Klasse I (Material im Innenraum, nicht steril)
Klasse II (Arbeitsschutz, Produktschutz, Luft von außen durch Filter)

Strahlung

Kurzwellige UV-Strahlung (z.B. UV-Deckklampe) für Desinfektion großer Flächen/ Räume
Radioaktivität zur Sterilisation von medizinischen Einwegmaterialien und Nahrungsmittel (seltene Verwendung)

Mikrobiologische Filter

Lösungen in großen/kleinen Mengen filtern
Tiefenfilter
Membranfilter (verschiedene Porenweiten)

Antibiotika

Stoffwechselprodukt von Pilzen/Bakterien, das in geringer Konzentration das Wachstum anderer MO hemmt.
Kleine chemische Verbindungen
Aus MO gewonnen
Wirken in niedriger Konzentration auf andere MO
- Wachstumshemmend (bakteriostatisch)
- Abtötend (bakterizid)

Antibiotika-Empfindlichkeit

Minimale hemmende Konzentration (MIK)
Konzentrationsreihe von Antibiotika
Reagenzgläser mit Bakterien gefüllt und inkubiert
Minimale hemmenden Konzentration messen

Agar Diffusionstest

Diffusion biologischer Stoffe in Agarmedium
z.B. Antibiotika-Resistenz, Antibiotikaempfindlichkeit
Bakteriensuspension auf Agarplatte
Antibiotika-haltige Scheibchen auf die Platte
Inkubation
Hemmhöfe messen

Antibiotika-Substanzen

Salvarsan (heilendes Arsen), arsenhaltige Verbindungen
Frühsyphillis (Stadium I, nach 2-3 Wochen; Stadium II, nach 9-10 Wochen)
Spätsyphillis (Stadium III, nach 3-4 Jahren; Stadium IV, nach 10-20 Jahren)
Arten von Antibiotika: verschiedene Klassen (Kohlenhydrate, Makrozyklen, Chinone, Aminosäuren usw.)

Wirkungsweise von Antibiotika (mechanistischer Überblick)

Zellwandsynthese
DNA-Gyrase
RNA-Polymerase
Ribosomen
Proteinbiosynthese
Folsäurestoffwechsel
Membranstrukturen

Anti-mikrobielle Wirkungsspektrum

Viele Antibiotika wirken auf gramnegative Bakterien (z.B. Tobramycin)
Eukaryonten (Pilze, Fungi)
Bakterien (gram- negativ, gram- positiv)
Obligatorisch parasitische Bakterien
Viren

Beta-Lactamase und Beta-Lactamantibiotika

Bakterien können schnell gegen Beta-Lactam-Antibiotika resistent werden und exprimieren eine Beta-Lactamase.
Ein Enzym, das den Beta-Lactam-Ring aufspaltet, es wirkt auf die Antibiotika-Wirkungsweise ein.
Penicillin und Ampicillin

Methicillin-Resistente Staphylococcus aureus (MRSA)

Abwehrmechanismen gegen Antibiotika wie Methicillin,
schwer zu behandeln
Staphylococcus aureus kann gelegentlich auf der Haut gesunder Menschen vorkommen.
MRSA stellt für gesunde Personen keine Gefahr dar, aber kann einen Gesundheitsrisiko darstellen.
Faktoren für einen Therapieerfolg: In-vitro Aktivität des Antibiotikums, Immunstatus des Patienten, Infektionslokalisierung

Nebenwirkungen

Biologische Nebenwirkungen (Soor, andere Infektionen, Pseudomembranöse Kolitis, Herxheimer-Reaktion, Allergische Reaktionen und toxische Wirkungen)

Patient mit Infektion

Mikrobiologischer Weg(Blut, Stuhl, Harn, Gewebebiopsie, Abstrich)
Immunologischer Weg (Anti-Körpertest)
Konventionelle/Molekuläre Mikrobiologie (Anreicherungs-, Selektiv-, und Differentialmedien, Reinkultur-Isolierung)
Immunologische/ Molekulare Identifizierungen
Antibiotikaempfindlichkeit

Probennahme & Methoden

Rachen-, Nasen- und Nasenabstrich
Methode zur Bestimmung von Bakterien, Enzymaktivität, Substrat und Gasbildung
Serologische Methoden (Erreger-spezifische Antikörpernachweis, Erreger-spezifische Antigennachweis)

ELISA-Test

Antikörper gegen ein Virus in einer Mikrotiterplatte gebunden
Probenmaterial des Patienten
Enzyme-gekoppelte Antivirus-Antikörper
Substrat zugesetzt und photometrisch gemessen

Western Blot

Protein aufgetrennt (SDS-PAGE)
Übertragung auf einen Filter
Antikörper mit einem Farbstoff gekoppelt und auf den Filter
Detektion des Proteins
Visuelle Darstellung

Bakteriologische & Serologische Diagnostik

Vorteile: Einfache Probengewinnung, Vielfältige Testmöglichkeiten, Standardisierte Methoden, schnelle Befunderstellung
Nachteile: Schwierige Ergebnisinterpretation, komplexe Organismen, viele Immunantworten, eingeschränkte Studien, oft wenig definierte und validierte kommerziell erhältliche Tests.

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Description

In diesem Quiz erkunden wir die optimalen Temperaturbedingungen für mesophile und thermophile Bakterien. Außerdem wird untersucht, wie die Temperatur die Sterilisation von Lebensmitteln und medizinischen Instrumenten beeinflusst. Testen Sie Ihr Wissen über die Eigenschaften von Bakterien und Sterilisationsprozesse.