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Mikrobiologie > Gärungen > Flashcards

Gärungen Flashcards

1
Q

Was ist das Ziel der klassischen/primären Gärung?

A

Gewinnung von Energie durch Substratkettenphosphorylierung

-> anaerobe Nahrungsketten

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Q

Welche möglichen Wege der Substratkettenphosphorylierung gibt es?

A

1) 1,3-Bisphosphoglycerat -> 3-phosphoglycerat
2) Phosphoenolpyruvat -> Pyruvat
3) Acetylphosphat -> Acetat
4) Butyrylphosphat -> Butyrat

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3
Q

Was ist Zymomonas mobilis? Was macht es ?

A
  • anaerobes Bakterium, stäbchenförmig
  • vergärt Glucose wie Hefe zu Ethanol und CO2, aber über einen anderen Stoffwechselweg
  • > KDPG-Weg oder Entnervt-Doudoroff-Weg
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4
Q

3 Wege des Hexoseabbaus/Alkoholgärung

A

1) Fructose-1,6-bisphosphat-Weg
2) KPDG-Weg/Entnervt-Doudoroff-Weg
3) Pentosephosphat-Weg

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5
Q

Fructose-1,6-bisphosphat-Weg

A

Nachweis Schlüsselenzym 6-Phosphofructokinase

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6
Q

KDPG-Weg

A

Beim Abbau von Glucose wird ein Zwischenproduktgebildet, über 6PG-Dehydrogenase entsteht 2-Keto-3-desoxy-6-phosphogluconat
-> über KDPG-Aldolase zu Pyruvat und Glycerinaldehyd-3-phosphat gespalten

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7
Q

Pentosephosphat-Weg

A

2 zusätzliche Enzyme Transaldolase, Transketolase

Schlüsselenzym zum Nachweis der Reaktion ist 6-Phosphogluconat-dehydrogenase

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8
Q

Welche drei mikrobiologischen Organismen machen Alkoholgärung und Pyruvat-Decarboxylase?
Was wird bei allen anderen MOś gebildet?

A
  • Saccharomyces cerevisiae (Hefe)
  • Zymomonas mobilis
  • Sarcina ventriculi
  • bei allen anderen entsteht Acetaldehyd aus Acetyl-CoA
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9
Q

Milchsäurebakterien Eigenschaften

A 
Gram-positiv,
Obligate Gärer
Aerotolerante
Keine Endosporen
Keine Katalase
Auxotroph
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10
Q 
Homofermentative Milchsäuregärung
Beispielorganismen
Gärungsprodukt
Weg
Wie viel ATP?
A
  • Streptococcus salivarius, S. mutans
  • Gärungsprodukte: nur

Glucose über Glykolyse zu 2 Pyruvat —> über Lactat-Dehydrogenase zu 2 Lactat

2 ATP

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11
Q 
Heterofermentative Milchsäuregärung
Beispielorganismen
Gärungsprodukte
Wichtige Enzyme
ATP?
A
  • Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis
  • Lactat, CO2, Ethanol, Acetat
  • Phosphoketolase

1-2 ATP

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12
Q

Bifidobacterium

A

Bifidobacterium bifidum
Lactat, Acetat

2,5 ATP

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13
Q

Bedeutung der Milchsäurebakterien

A
  • Konservierung und Veredlung von Lebensmitteln
  • Weinherstellung
  • Futtermittel
  • Chemikalien
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14
Q

Wodurch wird Dextran gebildet?

A

Leuconostoc mesenteroides

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15
Q

Eigenschaften von Propionsäurebakterien

A
  • Gram positiv, unbewegliche Stäbchen
  • Gärungsprodukt: Propionsäure
  • mikroaerotolerant
  • Kohlenstoff-Fixierung
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16
Q

3 Wege der Propionsäuregärung

A
  1. Methylmalonyl-CoA-Weg
  2. Acrylyl-CoA-Weg
  3. Decarboxylierung von Succinat
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17
Q

Methylmalonyl-CoA Weg

A

3 Lactat-> 2 Propionat + 1 Acetat +1 CO2

Umwandlung von Acetyl-CoA in Acetat über Phosphotrnsacetylase (PTA) und Acetat-kinase (AK)

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18
Q

Acrylyl-CoA Weg

A

Lactyl-CoA -> Acrylyl-CoA -< Propionyl-CoA

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19
Q

Decarboxylierung von Succinat

A

Propionigenium modestum

Aufbau eines Natriumgradienten, Entstehung Propionat

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20
Q

Ameisensäuregärung

Eigenschaften von Enterobakterien

A
  • Gram-negativ
  • fakultativ aerob
  • Gärungsprodukt Ameisensäure (Formiat)
  • viele pathogens Arten
21
Q

Aerobe Ameisensäuregärung

A

Verstoffwechselung Glucose nach TCC, Atmung zu CO2

22
Q

Anaerobe Ameisensäuregärung

A

Gemischte Säuregärung -> Säuren (Succinat, Lactat, Acetat Formiat), Alkohole (2,3-Butandiol), CO2 , H2

23
Q

Welches Bakterium dient als Nachweis von fäkalen Verunreinigungen?

A

Escherichia coli

24
Q

Charakteristische Eigenschaften von Clostridien (Buttersäure-Butanolgärung)

A
  • Gram-positiv
  • Endosporenbildner
  • strikt anaerob
  • peritrich begeißelt
25
Q

Typische Substrate bei saccharolytischem Stoffwechsel

A 
Fructose,
Glucose
Lactose
Mannitol
Raffinose
Xylose
Cellulose
Chitin
Pektin und Stärke
26
Q

Substrate bei proteolytischem Stoffwechsel

A

Proteine
Peptide
Freie Aminosäuren

27
Q

Beispiele für Pathogene Clostridien

A
  • Clostridium botulinum (Botulismus-Toxin)
  • Clostridium tetani (Wundstarrkrampf)
  • Clostridium histolyticum (Gasbrand)
  • Clostridium perfringens (Gasbrand)
28
Q

Botulismus-Toxin

A
  • Protein
  • Nervengifte, das die Freisetzung von Acetylcholin im Nervensystem verhindert
  • > lähmt die Nerven temporär
29
Q

Verstoffwechselung von Glucose durch Clostridien

A

Glucose (Glykolyse) —> Pyruvat (Pyruvat-Ferrodoxin-Oxidoreduktase) —> Acetyl-CoA + Coo2 + 2H (Gärung) ———-> Säuren + Alkohole + CO2 + H2 +andere

30
Q

Was macht Clostridium kluyveri?

A

Vergärung von Ethanol und Acetat

31
Q

Interspecies Hydrogen Transfer

A

Bei Glykolyse werden H2 von Ruminococcus Albus -> Wolinella succinogenes übertragen für Protonengradientenaufbau, damit Fumarat zu Succinat überführt werden kann

32
Q

Wozu dient die Wasserstofffreisetzung?

A

Wirkt sich positiv auf den Energiegewinn aus

33
Q

Wie nennt sich die paarweise Vergärung von Aminosäuren durch Clostridien?

A

Strickland-Reaktionen

Oxidierte AS: Alanin, Leucin, Isoleucin, Valin, Histidin -> als H-Donator

Reduzierte AS: Glycin, Prolin, Hydroxyprolim, Tryptophan, Arginin -> als H-Akzeptoren

34
Q

Was sind die zwei Funktionen von Citrat-Zyklus und Pentosephosphat-Zyklus?

A
  1. Katabolische Funktion: Abbau von Acetyl-CoA bzw Hexosen

2. Anabolische Funktion: Bereitstellung von Vorstufen für Biosynthesen

35
Q

Wozu dient der C3-C4-Stoffwechsel ?

A

Auffüllung des TCC

36
Q

Maximaler Energiegewinn durch Gärung der Glucose?

A

1-4 ATP

37
Q

Welche zwei Ernährungsweisen werden bei der anaeroben Atmung genutzt?

A

Chemolithoautotroph

Chemoorganoheterotroph

38
Q

Was wird bei anaeroben Atmungen statt O2 als Elektronenakzeptoren verwendet?

A
  • anorganische Verbindung
  • CO2
  • Fumarat
39
Q

Womit ist der respiratorische Stoffwechsel verbunden?

A

Atmungskettenphosphorylierung

40
Q

Was sind die Voraussetzungen für anaerobe Atmung?

A
  • Reaktion muss energetisch möglich sein, Differenz der Redoxpotentiale muss negativ sein
  • es müssen Enzyme vorhanden sein, die die Reaktion katalysieren können
41
Q

Formel für die Umrechnugn des Redoxpotentials

A

ΔG0 = -n x F x ΔE0

42
Q

Nitratatmung

A

Dissimilatorische Nitratreduktion

-> Denitrifikation

43
Q

Welche Enzyme helfen der Denitrifikation

A

Nitrat-Reduktase

Nitrit-Reduktase

Stickstoffoxid-Reduktase

Distickstoff-Reduktase

44
Q

Alle Dentrifikanten sind….

A

Fakultativ aerob

45
Q

Unter welcher Bedingung findet die anaerobe Atmung statt?

A

Abwesenheit von O2 und Gegenwart von Nitrat oder Nitrit

-> sonst Aerobe Atmung

46
Q

Weitere Formen der Nitratreduktion

A
  • Assimilatorische Nitratreduktion (Bereitstellung von Ammonium)
  • Ammonifikation (Unterbringung von Reduktionskraft)
47
Q

Bedeutung der Denitrifikation

A
  • schließt Stickstoffkreislauf
  • ermöglicht Entfernung von gelöstem Stickstoff bei Abwasserreinigung
  • unerwünscht in der Landwirtschaft
  • Freisetzung von Stickstoffoxiden in der Atmosphäre
48
Q

Denitrifikation

A

NO3- -> No2- -> NO -> N2O-> N2

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