27 Bacteria und Archaea Flashcards

1
Q

Prokaryont

A

(prokaryote) Organismus ohne Zellkern und Zellorganellen. Die Prokaryonten sind die ältesten Organismen der Erde. Sie bilden zwei der insgesamt drei Domänen der Organismen, die Archaea und die Bacteria. Vergleiche: Eukarya.

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2
Q

Häufigste Formen von Prokaryonten:

A

Kugelförmig: Kokken (Streptokokken = Ketten; Staphylokokken = weintraubenähnliche Agglomerationen) Stäbchenförmig: Bacilli (Streptobacilli = Ketten) Spiralförmig: Spirillen (kommaförmig, spiral, korkenzieherförmig) (s.748)

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3
Q

Cyanobakterien

A

(Wiki) zeichnen sich vor allen anderen Bakterien durch ihre Fähigkeit zur oxygenen Photosynthese aus

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4
Q

Peptidoglykan

A

(peptidoglycan) Kompliziert gebauter biogener Polymertyp bakterieller Zellwände aus kovalent verknüpften Peptid- und Kohlenhydratanteilen. Durch Oligopeptide quervernetzte Polysaccharide. Bei Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien unterschiedlich dicke Lagen in den Zellwänden ausbildend.

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5
Q

Gram-Färbung

A

(Gram stain) Nach dem dänischen Bakteriologen Hans Christian Joachim Gram bezeichnetes Färbeverfahren zur Unterscheidung verschiedener Bakterientypen. Histochemisches Färbeverfahren für Bakterien. Man unterscheidet Gram-positive und Gram-negative Bakterien sowie solche, die auf diese Färbemethode überhaupt nicht ansprechen.

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6
Q

Gram-positiv

A

(gram-positive) Bakterien, die sich in der Gram-Färbung positiv verhalten. Die Zellwände Gram-positiver Bakterien sind weniger kompliziert gebaut als bei Gram-negativen, was durch eine stärkere Bindung des Farbstoffs bei der Gram-Färbung hervorgerufen wird. Dickere Zellwand mit höherem Peptidoglycananteil. Die Gram-positiven Bakterien stellen eines der artenreichsten Phyla der Bakterien dar. Es teilt sich in die Gruppe der hoch G+C-Organismen (Actinomyceten) und der niedrig G+C-Organismen (z.B. die Gattungen Bacillus und Clostridium und die meisten Milchsäurebakterien).

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7
Q

Gram-negativ

A

(gram-negative) Bakterien, die sich bei der Gram-Färbung negativ verhalten. Die Zellhüllen Gram-negativer Bakterien sind komplizierter gebaut als bei Gram-positiven, was ein abweichendes Färbeverhalten nach sich zieht. Geringerer Peptidoglycananteil als bei Gram-positiven mit einer auf dem Peptidoglycan angelagerten Außenmembran.

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8
Q

Kapsel

A

(capsule) (1) Eine klebrige Schicht aus Makromolekülen, die die Zellwand mancher Prokaryonten umgibt. Sie hat eine Schutzfunktion für die Zelle und dient in manchen Fällen zur Verankerung der Zellen am Untergrund. (2) Das Sporangium von Bryophyten (Moose) (siehe dort).

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9
Q

Pilus (Pili)

A

(pilus) Fadenförmige (filamentöse), aus Protein bestehende Zellanhangsbildung bei Prokaryonten (Bakterien), die nicht der Fortbewegung (zelluläre Lokomotion) dient. Typisch für Gram-negative Bakterien (siehe dort). Verschiedene Typen von Pili, die sich in Proteinzusammensetzung, Länge und Durchmesser und Funktion unterscheiden. Vergleiche: Cilium, Flagellum, Konjugation.

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10
Q

Flagellum

A

(flagellum) Langgestreckter Zellfortsatz mit lokomotorischer Funktion. Die Flagellen von Prokaryonten und Eukaryonten unterscheiden sich in Bau und Funktion und sind somit nicht homolog. Ultrastruktureller Aufbau der eukaryotischen Flagellen identisch mit dem der Cilien (siehe dort), aber Unterschiede im Schlagmuster. Prokaryotische Flagellen sind nicht von einer Zellmembran umhüllt und führen eine Drehbewegung aus.

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11
Q

Taxis

A

(taxis) Plural: Taxien. Orientierung und gerichtete Bewegung eines Organismus, die innerhalb eines Reizgradienten ausgelöst und dadurch in ihrem Ausmaß und der Richtung gesteuert werden. Man unterscheidet eine positive Taxis (zur Reizquelle) von einer negativen Taxis (von der Reizquelle weg). Bei Einzellern, begeißelten Fortpflanzungsstadien und vielzelligen Tieren. Nach der Reizqualität werden verschiedene Taxien, z.B. Phototaxis (Licht), Chemotaxis (chemische Substanz), Geotaxis (Anziehungskraft der Erde), Thermotaxis (Wärme), Rheotaxis (Wasserströmung), unterschieden. Vergleiche: Tropismen, Nastien.

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12
Q

Chemotaxis

A

(chemotaxis) Die gerichtete Bewegung eines Organismus in Anwesenheit einer chemischen Verbindung. Der Organismus bewegt sich in Richtung auf einen Lockstoff und entfernt sich von einem Schreckstoff.

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13
Q

3 biologische Eigenschaften, die die Reproduktion der Prokaryonten deutlich machen:

A
  1. Sie sind klein
  2. Sie vermehre sich durch Zweiteilung
  3. Sie haben eine kurze Generationszeit
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14
Q

Endospore

A

(endospore) Dickwandige, widerstandsfähige Zelle, die von einigen Bakterien (Sporenbildner) bei sehr ungünstigen Umweltbedingungen gebildet wird.

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15
Q

3 Ursachen der genetischen Vielfalt von Prokaryonten

A
  1. Schnelle Vermehrung
  2. Mutation
  3. Neukombination von Genen
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16
Q

horizontaler Gentransfer

A

(horizontal gene transfer) Lateraler Gentransfer. Übertragung von genetischer Information (Gene und ähnliches) von einem Genom zu einem anderen über Mechanismen wie Transformation durch lineare DNA oder Plasmide, Infektion mit Viren oder Fusion von Organismen. Kann Artgrenzen überschreiten. Auch Aufnahme „nackter“ DNA aus der Umwelt (zerfallende Organismen) durch manche Organismen möglich (Transformation).

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17
Q

Transformation

A

In der Mikrobiologie die Aufnahme freier DNA aus der Umgebung durch Bakterienzellen.

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18
Q

Transduktion

A

(transduction) Durch Bakterienviren (Bakteriophagen) vermittelter Gentransfer bei Bakterien. Das Einschleusen viralen Erbgutes (einer anderen Zelle) in eine Bakterienzelle durch eine Phageninfektion.

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19
Q

Konjugation

A

(conjugation) (1) Direkter Transfer von DNA zwischen Prokaryontenzellen über spezifische Übertragungskanäle, so genannte Pili. (Einbahnstrasse)

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20
Q

F-Faktor

A

(F-factor) Fertilitätsfaktor. DNA-Abschnitt für die zur Konjugation notwendige Pilusbildung bei Bakterien. Kann plasmidgestützt oder in das Chromosom integriert vorliegen (Hfr-Stämme).

21
Q

F-Plasmid

A

(F plasmid) Fertilitätsplasmid. Plasmid, welches Bakterien die Fähigkeit zur Konjugation (gerichteter horizontaler Gentransfer mit direkter Übertragung der Erbsubstanz) verleiht. R-Plasmide sind konjugative Plasmide, die eine Zelle gegenüber einem Antibiotikum oder mehreren Antibiotika resistent machen.

22
Q

Hfr-Zelle

A

(s.756) Eine mit einem ins Chromosom integrierten F-Faktor Zelle. (high frequency of recombination). Bei Konjugation mit einer Hfr-Zelle bekommt die Rezipientzelle eine neue Kombination von Allelen, aber keinen F-Faktor. Sie ist eine rekombinante F—Zelle.

23
Q

R-Plasmid

A

(R-plasmid) Resistenzplasmid. Ein Plasmid (siehe dort), das seiner Zelle Resistenz gegen einen oder mehrere Schadstoff(e) (z.B. Antibiotikum oder Antibiotika) verleiht. R-Plasmide gehören zu den konjugativen Plasmiden und sind deshalb leicht übertragbar. Siehe auch F-Plasmide, Antibiotikumresistenz.

24
Q

Energie- und Kohlenstoffquellen gewinnende Weisen benennen.

A
  • Phototroph - Solarstrahlung
  • Chemotroph - chemische Verbindungen
  • Autotroph - eine anorganische Verbindung wie CO2
  • Heterotroph - brauchen mindestens einen organischen Nährstoff (z.B. Glucose)
  • Lithotroph - benutzen anorganishce Verbindungen für die Synthese reduzierter organischer Verbindungen
  • Organotroph - verwenden dazu organische Verbindungen (s.758)
25
Q

Ernährungstypen so beschreiben: Ernährungsweise Energiequelle Kohlenstoffquelle Organismengruppen

A
  • Photolitoautotroph; Licht; CO2; Phototorphe Prokaryonten (Cyanobakterien, Pflanzen, manche Protisten (Algen)
  • Chemolithoautotroph; Anorganishce Verbindungen; CO2; Manche Prokaryonten (Sulfolobus)
  • Photoheterotroph; Licht; Organische Verbindungen; Manche Prokaryonten, litho- oder organotroph
  • Chemoheterotroph; Organische Verbindungen; Organische Verbindungen; Die meisten Prokaryonten und Protisten, Pilze, Tiere, manche Pflanzen, organotroph
  • (erste zwei sind Lithoautotroph, letzte zwei Heterotroph)
26
Q

Fakultative Anaerobier

A

(facultative anaerobe) Ein Organismus, der ATP auf dem Weg der aeroben Atmung erzeugt, wenn elementarer Sauerstoff verfügbar ist, aber auf eine anaerobe Atmung oder eine Gärung ausweichen kann, falls Sauerstoffmangel (anaerobe Bedingung) herrscht.

27
Q

Stickstofffixierung

A

(nitrogen fixation) Biochemische, enzymatisch katalysierte, reduktive Umwandlung von elementarem Stickstoff (N2) in Ammoniak (NH3) und seine Folgeprodukte. Die biologische Stickstofffixierung ist eine biochemische Leistung, die auf bestimmte Proka ryonten beschränkt ist (Nitrogenase-bildende Bakterien), die entweder frei im Boden leben (Bakterien der Gattung Azotobacter, Cyanobakterien der Gattungen Nostoc, Anabaena und andere) oder symbiontische Beziehungen zu bestimmten Pflanzen unterhalten (z.B. Knöllchenbakterien der Gattung Rhizobium mit Leguminosen).

28
Q

Heterocyst

A

(heterocyst) Spezialisierter Zelltyp, der bei manchen filamentösen Cyanobakterien an der Stickstofffixierung beteiligt ist.

29
Q

Biofilm

A

(biofilm) Eine dünne, zusammenhängende Schicht aus Mikroorganismen (eine oder mehrere Arten), die eine Oberfläche überziehen und die gegebenenfalls metabolisch miteinander kooperieren. Biofilme pathogener Organismen, die Epithelzellen überziehen, können zum Ausbrechen einer Krankheit beitragen, z.B. Pseudomonas aeruginosa auf dem Lungenepithel bei der Mucoviszidose. Auch der Zahnbelag besteht aus einem Biofilm verschiedener Streptococcen.

30
Q

Stamm

A

(phylum) Taxonomisch Rangstufe. Veraltet. Siehe unter: Phylum. Bei gezüchteten Pro- und Eukaryonten eine taxonomische Bezeichnung unterhalb der Artebene; zum Beispiel Escherichia coli K-12. (auf der gleichen Ebene wie Phylum bei Eukaryonten)

31
Q

Exon

A

(exon) Aminosäurereste codierender Abschnitt (Nucleotidfolge) innerhalb des offenen Leseraster seines Gens. Nach einer alternativen Definition sind Exons diejenigen Teile eines Primärtranskriptes, die in der maturierten mRNA erhalten und in eine Peptidsequenz translatiert werden. Vergleiche: Intron, Spleißen, RNA-Prozessierung.

32
Q

Intron

A

(intron) Eine nicht für Aminosäurereste codierende Nucleotidfolge zwischen zwei Exons (siehe dort) im offenen Leseraster (ORF) eines Gens oder in einem Primärtranskript (prä-mRNA).

33
Q

Zwei Haupstämme der Archaea:

A

Euryarchaeota (breit) und Crearchaeota (Quelle)

34
Q

extremophil

A

(extremophile) Organismus, der in einer Umwelt mit für die Mehrzahl der rezenten übrigen Arten unter über- oder unterdurchschnittlichen Extrembedingungen lebt und sich dabei auch vermehrt. Für gewöhnlich sind extreme Habitate nur von wenigen, an die speziellen Bedingungen angepassten Arten besiedelbar. Zu unterscheiden ist extreme Thermophilie oder Hyperthermophilie, extreme Halophilie, extreme Alkalophilie. Beispiele: Organismen heißer Quellen, Schneeinsekten.

35
Q

extrem halophil

A

(extreme halophile) Organismus, der in einem salinen bis hoch salinen Lebensraum vorkommt und von einem hohen osmotischen Potenzial der Umwelt abhängt. Beispiele extrem halophiler Lebensräume: Totes Meer, Großer Salzsee (USA).

36
Q

hyperthermophil

A

(hyperthermophile) Organismus, der bei einer extrem hohen Umwelttemperatur von über + 80°C lebt und für sein Überleben und seine Vermehrung auf diese hohen Umwelttemperaturen angewiesen ist.

37
Q

Methanogene

A

(methanogens) Methanbildner. Methan (CH4) bildende Mikroorganismen. Alle bekannte Methanogene fallen in die Gruppe der Archaea.

38
Q

5 Hauptphyla von Bakterien:

A
  1. Proteobacteria
  2. Chlamydia
  3. Spirochetes
  4. Cyanobacteria
  5. Gram-positive Bakterien
39
Q

Warum bilden manche Bakterien Ketten?

A

Manche fixieren Stickstoff, die andere treiben Photosynthese. Diese zwei Vorgänge können in einer Zelle nicht gleichzeitig ablaufen, da O2 Nitrogenase deaktiviert.

40
Q

Monophylie

A

(monophyletic) Abstammung einer Gruppe von Organismen von einer einzelnen gemeinsamen Ahnform. Entscheidendes Klassifikationskriterium der kladistischen Systematik. Vergleiche Kladistik.

41
Q

Polymerasekettenreaktion (PCR)

A

(polymerase chain reaction) Molekularbiologische Methode zur Erzeugung von DNA-Molekülen (DNA-Amplifizierung) auf enzymatischem Wege anhand einer in kleiner Menge eingesetzten molekularen Matrix (Vorlagemolekül) durch Wiederholung einer Reaktionsfolge („molekulares Klonieren“). Dies geschieht über Inkubation der DNA mit speziellen Primern. Vielfältige Anwendungen in der Molekularbiologie und molekularen Medizin.

42
Q

Quorum sensing

A

(s.769) Viele Bakterienarten setzen Botenstoffe frei, die sie meist auch selbst wahrnehmen können. Auf diese Weise sind sie in der Lage, die Konzentration der eigenen Population zu messen.

43
Q

Zweikomponentensystem

A

(two-component system) Bei Prokaryonten sehr häufiges, bei Pflanzen seltenere aus zwei Proteinen bestehendes Reaktionssystem. Die beiden Proteine werden als Histidinkinase (Sensorkinase) und Antwortregulator bezeichnet. Ein Reiz löst die Autophosphorylierung der Histidinkinase aus. Ihrerseits überträgt sie die Phosphatgruppe auf den Antwortregulator. Bei der Chemotaxis beeinflusst der phosphorylierte Antwortregulator CheY-P das Schaltverhalten des Flagellenmotors. Viele Histidinkinasen funktionieren als Rezeptoren in der Cytoplasmamembran der Zelle. In diesem Fall ist der Antwortregulator ein Transkriptionsfaktor, der durch Bindung in seiner phosphorylierten Form an die Ziel-DNA die Transkription bestimmter Gene ermöglicht.

44
Q

Destruenten

A

(s.772) zersetzen tote Tiere, Pflanzenreste und Abfallmaterial und setzen damit Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel und andere Elemente frei.

45
Q

Kommensalismus

A

(commensalism). „Tischgemeinschaft“. Ökologische Beziehung zwischen Organismen unterschiedlicher Arten. Im engeren Sinne konsumiert der Kommensal Teile der Nahrung seines Wirtes, ohne diesem zu schaden. Weiter gefaßt, auch eine Nichtnahrungsbeziehung die einem der Beteiligten nützt, dem anderen weder nützt noch schadet. Vergleiche: Symbiose, Parabiose.

46
Q

Exotoxin

A

(exotoxin) Ein Protein mit toxischer Wirkung, das von einem Prokaryonten oder einem anderen pathogenen Organismus abgegeben wird und auch bei anschließender Abwesenheit der pathogenen Art noch länger spezifische Vergiftungssymptome hervorruft. Beispiele: Choleratoxin, Tetanustoxin, Botulinustoxin.

47
Q

Endotoxin

A

(endotoxin) Bestandteil der Außenmembran bestimmter Gram-negativer Bakterien (siehe dort) mit toxischer Wirkung. Wird nach dem Absterben der Bakterien beim Zerfall der Zelle frei. Chemisch sind die bekanntesten Endotoxine Teile von Lipopolysacchariden (LPS). Endotoxine sind hitzestabil. Pyrogene (Fieber und Entzündung erzeugende) Wirkung nach Bindung an TLR-Rezeptoren. Eine modernere Bezeichnung für Endotoxin ist PAMP („pathogen associated molecular pattern“).

48
Q

biologische Sanierung

A

(bioremediation) Einsatz von Organismen zur gezielten Entgiftung eines Gebietes; oft verbunden mit einer Wiederherstellung verschmutzter und geschädigter Ökosysteme.