VL 2 mikrobielles Wachstum II

Question 1

Wachstumsparameter

Answer 1

• pH-Wert
• Temperatur
• Salzgehalt
• O2-Gehalt

Question 2

Quantitative Betrachtungen zum Wachstum einer statischen Bakterienkultur (Formeln)

Answer 2

1. Entwicklung der Zellzahl in der exponentiellen Phase

Zellzahl N = N_0 × 2hochn
log N = log N_0 + n log 2
log N - log N_0 = n log 2

n = Zahl der Generationen

n = (log N - log N0)/log 2 =
(log N - log N_0)/0.301

Question 3

Generationszeit und Teilungsrate

Answer 3

Generationszeit g = t / n
t = Zeitraum der Messung
n = Zahl der Generationen
Beispiel:
n = 1
t = 2h
-> g = 2h

Teilungsrate ν = n / t = 1 / g

Question 4

Kontinuierliche Kultur im Chemostat

Answer 4

Fließgleichgewicht (steady state): Wachstumsrate=Verdünnungsrate

Zellen werden unter konstanten Bedingungen in exponenzieller Phase kultiviert
Substratkonzentration ständig gering

Question 5

Einfluss der Temperatur auf die Wachstumsrate

Answer 5

Minimum: Membran erstarrt, so stark verlangsamte tranpsortprozesse, dass kein Wachstum stattfindet

BIs zum Optimum: Enzymatische Reaktionen steigen mit wachsender Geschw.

Optimum: Enz. Reaktion laufen mit max Geschw.

Maximum: Denaturierung der Proteine, Zsmbruch der Struktur der Membran

=> charakteristische Kurve

Question 6

Osmotischer Stress

Answer 6

Reaktion der Zelle auf Bedingung im Außen, Trockenheit
bei trockenheit akkumuliert die Zelle die Solute (zb Salz), damit das Wasser wieder in die zelle ström

Question 7

Cytoplasmamembran -Aufbau:

Answer 7

Lipiddoppelschicht mit Esterverbindungen zw Fettsäuren und Glycerol,
bei Archaean: Ether

Question 8

Cytoplasmamembran von Archaen

Answer 8

Lipiddoppelschicht aus Glycerol-Diether
oder
Lipidmonolayer:
Vorteile: sehr hitzestabil (-> hyperthermophile Archeen)

-Fluidität hängt von gesättigten und ungesättigten FS ab

Question 9

Funktionen der Cytoplasmamembran

Answer 9

1. Osmotische/Permeabilitäts-Barriere
2. Protein Translokation
3. Energie liefernde Prozesse
4. Synthese und Translokation von
   Membranlipiden & Polysacchariden
5. Koordination der DNA Replikation
   und der Segregation mit der
   Septumbildung und Zellteilung
6. Chemotaxis

Question 10

Protein Translokation

Answer 10

auch Aufnahme von zuckern und AS,
-wichtig für den Stoffwechsel und für den Transport von Proteinen nach außen,
- wichtig für Zellwachstum (werden da an die äußere Membran gebracht zB Adhäsine),
-bei pathogenen bakt. auch Translokation von Toxinen

Question 11

Energieliefernde Prozesse an d. Cytoplasmamembran

Answer 11

Aufbau des Protononengradienten über die Membran zur ATP Synthese, Atmungskette

Question 12

Chemotaxis

Answer 12

Signal von der Umgebung wird von der Umgebung aufgenommen, in der Membran sind Rezeptoren für Stoffe

Bakt. erkenne aus ihrer Umgebung Chemikalien (zucker, Nährstoffe), Konz wird auch erkannt und dann entschieden die Bakt. ob sie sich in Richtung der Stoffe bewegen oder von ihnen weg -> komplexe Signaltransduktionskette

Question 13

Synthese und Translokation von Membranlipiden &Polysacchariden

Answer 13

Zellwand Peptidoglykan, LPS, ECA, MDO, Kapsel-PS, TA, LTA

Question 14

‚Aktive‘ Transportproteine in der
Cytoplasmamembran von Bakterien

Answer 14

1. einfacher Transport: getrieben von der H+ Kraft (Uniporter, Antiporter, Symporter)
2. Gruppentranslokation: chem Veränderung der transportierte Verbindung, energetisch getreiben durch PEP (Phospoenolpyruvat)
3. ABC System: Periplasmatische Bindeproteine sind beteiligt, Energie von ATP