Mikrobiologie Übungsfragen Flashcards
(22 cards)
Wie sind die Lebewesen eingeteilt und was sind die grundlegenden Unterschiede der Domänen?
Man unterteilt die Lebewesen in die 3 Domänen Archaea, Eubacteria und Eukaryota. Die Archaea und die Eubacteria bilden gemeinsam die Domäne der Prokaryoten.
Die Eukaryoten sind dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ausgeprägten Zellkern mit Kernhülle und einer Organisation der DNA in Chromosomen besitzen.
Die Prokaryoten haben keinen Kern, bei ihnen ist die DNA frei im Cytoplasma befindlich. Kennzeichnend für di Archaea ist, dass sie raue Lebensbedingungen bevorzugen und Etherlipide als Membranlipide besitzen.
Die Eubacteria sind quasi der Rest der Prokaryota, durch eine Zellwand aus Peptidoglykan gekennzeichnet. Exakte Unterscheidungen und Klassifikationen erfolgen über molekularbiologische Methoden.
Welche Merkmale werden für die Einteilung der Lebewesen genutzt?
Es werden Physiologische, immunologische, morphologische und molekularbiologische Merkmale untersucht.
Wie beurteilen Sie die Aussagekraft dieser Merkmale?
Insbesondere die physiologischen und die morphologischen Merkmale sind teilweise wenig aussagekräftig. In vielen verschiedenen Gruppen gibt es ähnliche Merkmale, die aber unabhängig voneinander entstanden sind. Sie täuschen damit eine nicht existierende verwandtschaftliche Beziehung vor. Die tatsächliche Verwandtschaft spiegelt sich am besten in immunologischen und molekularbiologischen Untersuchungen wieder. Da das Verwandtschaftsverhältnis unmittelbar mit vergleichbaren Nukleinsäuresequenzen zusammenhängt und damit auch die Proteinsequenz, sind Untersuchungen, die diese Unterschiede berücksichtigen, am besten geeignet für eine Klassifikation.
Nennen Sie drei Zellformen bei Prokaryota und beschreiben Sie diese.
Zellformen:
- Kokken
- Stäbchen
- Vibrionen
- Spirillen
- Spirochäten
- fusiform
- coryneform
Wie ist das Prinzip der Oberflächenvergrösserung bei Prokaryota verwirklicht?
Oberflächenvergrösserungen gibt es bei Prokaryota durch Einfaltungen der Cytoplasmamembran, z.B. bei Cyanobacteria für die Fotosynthese.
Beschreiben Sie den Aufbau der Zellwand bei grampositiven und gramnegativen Bakterien.
Fast alle Bakterien besitzen eine Zellwand aus Peptidoglykan, das aus N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetylmuraminsäure aufgebaut ist und durch kurzkettige Peptide vernetzt wird. Dadurch entsteht der Mureinsacculus.
Grampositive Bakterien haben bis zu 25 Schichten aus Peptidoglykan, während gramnegative Bakterien nur wenige Schichten besitzen. Dafür haben diese noch eine äussere Membran aus Phospholipiden und Lipopolysaccharid (LPS), dazwischen liegt das Periplasma. Alle Bakterien können zusätzlich ein “Surface-Layer” und eine Hülle aus Exopolymeren als Schleim oder Kapsel besitzen.
Welche Speicherstoffe gibt es bei Prokaryota und wo werden sie gelagert?
Glykogen, Stärke, Polyglucose, Dextrane, Fette, Wachse und Cyanophyscin sind Speicherstoffe, die in Granula oder Tröpfchen im Cytoplasma gespeichert werden. Phosphate und Nitrate werden in den Volutingranula deponiert, elementarer Schwefel kann auch ausserhalb der Zelle gelagert sein.
Warum ist es nicht wünschenswert, bestimmte Mikroorganismen in Lebensmitteln zu finden? Begründen Sie Ihre Antwort möglichst exakt.
Mikroorganismen in Lebensmitteln können mehrere unerwünschte Erscheinungen verursachen: Ihre Stoffwechselprodukte können als Toxine wirken, das Lebensmittel vergiften und dadurch pathogen wirken. Die Erreger selbst können in den Körper eindringen und dort pathogen wirken, ferner können ihre Stoffwechselprodukte das Lebensmittel für den menschlichen Genuss verderben.
Was charakterisiert die Pilze?
Alle Pilze sind eukaryotisch, sie verwenden als Baustoff für die Zellwand Chitin und sie ernähren sich heterotroph. Daneben finden sich natürlich immunologische und molekularbiologische Übereinstimmungen. In der Morphologie und Physiologie sind Pilze sehr uneinheitlich.
Differenzieren Sie zwischen den Begriffen Zelle, Hyphen und Myzel.
Die Zelle ist der Grundbaustein eines jeden Lebewesens; wenn mehrere Zellen nach der Teilung aneinander bleiben und dadurch fädige Strukturen bilden, spricht man von einer Hyphe. Ein Myzel ist das Geflecht aus Hyphen. Hyphen und Myzel sin Strukturen, die es nur bei Pilzen gibt.
Warum gibt es so wenige geeignete Arzneimittel gegen Viren?
Viren sind keine Lebewesen - sie haben keinen Stoffwechsel, sie vermehren sich nicht selbstständig, sie reagieren nicht auf Reize. Insbesondere der eigene Stoffwechsel ist ein Ansatzpunkt für die meisten Medikamente, da hier wichtige Stoffwechselwege effektiv gestört werden können. Existiert kein solcher Stoffwechsel, lässt sich dieser auch nicht hemmen. Medikamente versprechen lediglich einen geringen Erfolg, wenn spezifisch virale Enzyme oder Proteine bekämpft werden können oder die für den Virus wichtigen Synthesewege in der Wirtszelle inhibiert werden.
Wie unterscheidet sich die Fotosynthese phototropher Bakterien von der Fotosynthese der Cyanobakterien und der Pflanzen?
Als Pigmente finden sich bei den Bakterien Bacteriochlorophylle, deren Absorptionsmaxima im infraroten Bereich liegen. Es gibt nur ein Reaktionszentrum, der Elektronentransport ist zyklisch, nicht linear wie in den Chloroplasten der Pflanzen. Entsprechend brauchen Bakterien in der Regel keine Elektronendonoren. Wenn doch einmal ein Elektron verloren geht, so wird es aus Schwefelwasserstoff oder organischen Verbindungen genommen, nicht aber aus dem Wasser. Somit entsteht auch kein Sauerstoff bei der Fotosynthese, was aber bei Pflanzen und Cyanobakterien obligat ist.
Welche Abbauwege gibt es bei der Atmung, was ist ihnen gemeinsam?
Am Anfang der Atmung unterscheidet man zwischen der Glykolyse, dem Entner-Doudoroff-Weg und dem Phosphoketolase-Weg. Glykolyse und Entner-Doudoroff-Weg bilden aus einem Mollekül Glucose zwei Moleküle Pyruvat, beim Phosphoketolase-Weg entstehen ein Molekül Pyruvat und ein Molekül Acetyphosphat. Anschliessend erfolgt über die Bildung ovn Acetyl-CoA das Einschleusen von C2-Körpern in den Citratzyklus.
Was versteht man unter anaerober Atmung?
Unter anaerober Atmung versteht man Stoffwechselwege, bei denen organische Verbindungen abgebaut werden und die Elektronen nicht auf Sauerstoff, sondern auf einen anderen externen Elektronenakzeptor wie z.B. Nitrat, Sulfat oder Fumarat übertragen werden.
Was versteht man unter der Oxidation anorganischer Stoffe?
Anorganische Stoffe wie etwa Ammonium werden oxidiert. Die dabei frei werdende Energie wird konserviert, die Elektronen werden anschliessend meist auf Sauerstoff übertragen.
Was versteht man unter Gärung Nennen Sie Beispiele für Gärungen.
Unter Gärung versteht man die Oxidation von Stoffen ohne die Reduktion externer Elektronenakzeptoren. Beispiele: Michsäuregärung, alkoholische Gärung, gemischte Säuregärung, Propionsäuregärung, Buttersäuregärung und die Lösungsmittelgärung.
Nennen Sie wichtige Parameter für die Kultur von Mikroorganismen.
Bei der Kultivierung von Mikroorganismen muss man unter anderem folgende Parameter beachten: Temperatur, Salzgehalt, pH-Wert, Sauerstoffbedürfnis, besondere Nährstoffbedingungen.
Unterscheiden Sie zwischen Makro- und Mikroelementen bei der Kultur von Mikroorganismen und nennen Sie Beispiele.
Makroelemente sind Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Eisen, Calcium, Magnesium, Kalium. Die ersten vier Elemente machen etwa 90% der Trockenmasse der Zelle aus.
Von Mikroelementen spricht man, wenn ich Trockengehalt weniger als 0.3% beträgt. Hierzu gehören Wolfram, Vanadium, Zink, Mangan, Molybdän, Selen, Kobalt, Kupfer, Nickel, Natrium.
Differenzieren Sie zwischen prototroph und auxotroph.
Von einem prototrophen Organismus spricht man, wenn dieser alle zum Leben nötigen Stoffe aus anorganischen Substanzen synthetisieren kann. Entsprechend sind auxotrophe Organismen Lebewesen, die organische Stoffe aufnehmen und weiterverarbeiten müssen.
Erläutern Sie die Begriffe Universalmedium, Minimalmedium und Selektivmedium.
Ein Universalmedium ist ein Medium, auf dem zahlreiche verschiedene Mikroorganismen wachsen können.
Ein Minimalmedium bietet nur minimale Nährstoffversorgung, und so können hier nur Lebewesen wachsen, die an diese minimalen Bedürfnisse angepasst sind.
Ein Selektivmedium ist auf die speziellen Bedürfnisse eines Organismus ausgelegt und selektiert ihn dadurch unter konkurrierenden Lebewesen heraus.
Erklären Sie, was man unter Desinfektion und Sterilisation versteht. Nennen Sie Beispiele für Verfahren zur Desinfektion und Sterilisation.
Von Desinfektion spricht man , wenn die Anzahl der Keime um den Faktor 10hoch5 reduziert wird. Man unterscheidet chemische und physikalische Verfahren. Die chemische Desinfektion verwendet Alkohole, Aldehyde, Phenole, Chlor- und Jodverbindungen. Physikalische Verfahren umfassen die Pasteurisation, heissen Wasserdampf und ionisierende Strahlung.
Sterilisation bedeutet das vollständige Abtöten sämtlicher Keime. Auch hier gibt es chemische Verfahren, etwa mit Ethylenoxid, Formaldehyd oder im H2O2-Plasma. Physikalische Verfahren sind feuchte Hitze, trockene Hitze und ionisierende Strahlung.
Mit welchen Verfahren lassen sich Mikroorganismen bestimmen und nachweisen? Nennen Sie Beispiele.
Man kann unbekannte Mikroorganismen hinsichtlich morphologischer, physiologischer und molekularbiologischer Merkmale hin untersuchen. Daneben gibt es weitere Methoden, die nur schwer in diese Einteilung passen. Zu den morphologischen Kennzeichen gehören bspw. Kolonieform und -farbe, die Zellform und die Gramfärbung.
Physiologische Testes sind der Katalase-Test, der KOH-Test, der Oxidase-Test oder Testkits des Fachhandels.
Molekularbiologische Methoden sind z.B. Northern und Southern Blot, PCR, RT_PCR, Real-Time-PCR, Kologie-Hybridisierung oder DNA-Chips. Daneben gibt es immunologische Techniken wie den Western Blot oder den ELISA. Mit der Biolumineszenz lässt sich die Gesamtmenge an Organismen bestimmen, die FT-IR-Spektroskopie weist bestimmte Erreger nach.
