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Physiologie der Mikroorganismen > VL5+6 +Kapseln > Flashcards

VL5+6 +Kapseln Flashcards

1
Q

MO’s mit linearem Chromosom

A

Streptomyces, Borrellia

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2
Q

Plasmide

A
  • DNA zusätzlich zum Chromosom, zirkulär oder linear
  • Automome Replikation (2-3 bis mehr als 600 Kopien pro Zelle)
  • 3kbp bis mehr als 500 kbp groß, meist keine essentiellen Gene
  • häufig Insertionselemente
  • Integration ins Chromosom möglich
  • Plasmidtransfer durch Konjugation, F-Plasmid, R-Plamid
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Q

Plasmid-codierte Eigenschaften

A

Autonome Replikation (essenziell)
DNA in andere Zellen (tra): F-Plasmid, R-pLasmide
Resistenz gegenüber Antibiotika (R-Plasmide) bzw. Schwermetalle
Abbau von Kohlenwasserstoffen
Phatogenität: Kapselsynthes bei Bacillus anthracis
E-coli Hämolysine und Enterotoxine
Tumorbildung bei Agrobaterium tumefaciens (T-RNA)

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4
Q

MO Chromosom

A
  • zyklische DNA, nur ein Exemplar pro Zelle
    Größe (1-9 Mbp)
  • codiert alle lebenswichtigen Funktionen
  • keine Introns + Extrons
  • Offener Leserahmen (ORF)
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5
Q

Proteine in der Cytoplasmembran

A
  • Transport für Nährstoffe und Ionen
  • Proteine der Atmungskette und ATP-Synthese
  • Proteine für Zellteilung und Zellwandsynthes
  • Enzyme für Kapselsynthese
  • Chemorezeptoren für Sensorik
  • Flagellenantrieb, Proteine für Pilus-Bildung
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6
Q

Cytoplasmembran

A
  • Doppelschicht aus Phospholipiden und Proteine
  • 6-8 nm
  • Proteinbestandteil 50-70%
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7
Q

Lipide der Cytoplasmamebran

A
  • bilden Bilayer,selektiv,semipermeable
  • Passage von Ionen und Molekülen
    • Aufrechterhaltung von einem Pool an Metabolien
    • Eindringen bestimmer Substanzen verhindern
  • Durchtritt: Gase,hydrophobe Moleküle wie Benzol,kleinere polare Moleküle H20
  • Kein Durchtritt: große polare Moleküle, geladene Moleküle wie AS
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8
Q

Fettsäureesterlipide

A
  1. und 2. OH Gruppe des D-Glycerins mit FS verestert (14 bis 18 C-Atome lang)
    3.OH-Gruppe: + Phosphatgruppe + Alkohol + Zucker
    -Art der FS beeinflusst Fluidität und Permeabilität
    -> Gesättigt vs. ungesättigt
    (Palmitinsäure,Stearinsäure etc)
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9
Q

Einfluss Verschiedener Fettsäuren

A
  • Hohe Fluidität bei niedrigen Temperaturen durch verzweigte und ungesättigte FS
  • Cyclopropanfettsäure: erhöht Säuretoleranz, H+ Permeabiltät verrringert
  • Cholesterin: selten bei Bakterien, erhöht Stabiltät
  • Hopanoid: öfter vorhanden, erhöht Stabiltät
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10
Q

Bakterielle Zellwand

A
  • aus Peptidoglykan (Murein)
  • mechanischer Schutz gegen osmotisch bedingtes Platzen
  • Exoskelett, formgebend
  • durchlässig, nicht semipermeabel
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11
Q

Murein (Peptidoglykan)

A
  • Polymer aus alternierenden Zuckerderivate:
    • N-Acteylglucosamin NAG
    • N-Acetylmuraminsäure NAM
  • beta1-4 glykosidische Bindung
  • Peptidanteil: am Lactyl-Rest des NAM AS-Sequenz mit ungewöhnlichen AS D-,L- und meso-Konfiguration Diaminopimelinsäure (m-DAP)
  • > von oben ASSequenz: L- Ala,D-Glu,mDAP,D-Ala,D-Ala
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12
Q

Quervernetzung Murein

A
  • Peptide kovalenter Peptidoglykanketten kovalent verbunden :mDAP mit D-Ala
  • Transpeptidierung durch Transpeptidase(Penicillin-Bindeproteine), Abspaltung H20
    1. D-Ala abgespalten
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13
Q

Unterschied Gram+/Gram- Murein

A

Gram- : direkte Verknüpfung mDAP und D-Ala
Gram+: oft Lysin oder Ornithin statt mDAP und D-Ala verknüpft und ein Brückenpeptid (5x eine AS wie z.B. Gly) zur Quervernetzung (-> hohe Varianz, mehr als 100 Zelltypen)

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14
Q

Mureinsynthese

A
  • kontinuierliche Synthese, Wachstum in Längsrichtung der Zelle
  • Crosslinks der Peptidseitenketten parallel zur Längsachse
  • Vergrößerung der Zellwand involviert sowohl synthetisierte als auch hydrolisierte Enzyme
  • Murein wird an bestimmen Stellen durch Murein-Hydrolase aufgebrochen und neues Material eingebaut
  • Start der Synthese: UDP-NAM zu UMP
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15
Q

Teichon- und Teichuronsäure

A
  • Teichonsäure: Polymer aus Zuckeralkoholen und Phosphatgruppen, in hauptsächlich Gram+
  • Teichuronsäure: Zuckersäure
  • Lipoteichonsäure: kovalente an Phospholipid gebunden
  • > viele Phosphat- und COOH-Gruppen: negative Ladung der Zellwand (zweiwertig Kationen wie Ca2+,Mg2+ gebunden
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16
Q

Bactoprenol

A
  • an Cytoplasma der Bakterien gebunden
  • Membrancarrier für NAG-NAM-> NAG-NAM wird nach außen transportiert
  • Isopreneinheit (C55),hydrophob
  • Bactoprenol-PP (= Undecaprenol-PP) wird regeneriert und erneut mit UDP-NAM beladen
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17
Q

Transglykolierung und Transpeptidierung

A
  • Bildung des Petidoglykans duch Bildung einer NAG-NAM Kette und verzweigung über Peptidseitenkette
  • Bactoprenol-PP (= Undecaprenol-PP) wird regeneriert und erneut mit UDP-NAM beladen
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18
Q

Beispiele Gram-neg MO’s

A
  • Escherichia coli
  • Enterobacter
  • Pseudomonas
  • Photosynthetische Bakterien
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19
Q

Äußere Membran Funktion

A
  • zweite Barriere, erhöht Resistenz (Toxinen, Antibiotika , Gallesalzen und Lysozymen)

In der Medizin sind sie deshalb problematisch!

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20
Q

Aufbau Zellwand Gram-neg MO’s

A
  1. Cytoplasmamembran
  2. Murein (Zellwand)
  3. Periplasma
  4. Äußere Membran
21
Q

Äußere Membran Aufbau

A
  1. Murein-Lipoproteine
  2. Poren
  3. Phosphorlipide (Bilayer)
  4. LPS (Lipopolysaccaride)
22
Q

Pseudomonas aeruginosa (Kapseln)

A

Alginat-Kapseln
Begleitetkeim bei Mukoviszidose
Kapsel schützt vor Antibiotika

23
Q

Lipid A (LPS)

A

ist essentiell

2 Glucosaminphosphate sind mit 6 Fettsäuren verestert. Diese dienen als Anker in der Membran

Glucosaminphosphate sind über eine beta1-Bindung verbunden.

24
Q

Core oder Kern-Oligosaccherid (LPS)

A

Grundbaustein ist die KDO
2-Keto-3-Desoxyoctonsäure ein C8-Zuckersäure
an diese werden noch
Heptosen, Galactose, Glucose, N-Acetylglucosamin (NAG) konjugiert

25
Q

O-Kette (LPS)

A

Grundbaustein ist eine 4-5 Zuckereinheit, die n Mal wieder holt wird. (Zucker: Abequose oder Colitose)

Diese Ketten werden genutzt um MO’s schnell nachzuweisen O-Antigen

26
Q

Porine in der Äußeren Membran

A

sind Kanalproteine, die oft als Trimmer auftreten

MalB ist ein Maltoporin spezifisch für Maltose
und ein Rezeptor für lambda-Phagen

27
Q

Murein-Lipoprotein (Lpp)

A

verankert Äußere Membran und Mureinschicht, ihre Aufgänge ist die Stabilisation.

Ist ein N-terminales Cystein + Glycerin + 3 Fettsäuren

28
Q

Teichon- und Teichuronsäure

A
  • Teichonsäure: Polymer aus Zuckeralkoholen und Phosphatgruppen, in hauptsächlich Gram+
  • Teichuronsäure: Zuckersäure
  • Lipoteichonsäure: kovalente an Phospholipid gebunden
  • > viele Phosphat- und COOH-Gruppen: negative Ladung der Zellwand (zweiwertig Kationen wie Ca2+,Mg2+ gebunden
29
Q

Bactoprenol

A
  • an Cytoplasma der Bakterien gebunden
  • Membrancarrier für NAG-NAM-> NAG-NAM wird nach außen transportiert
  • Isopreneinheit (C55),hydrophob
30
Q

Transglykolierung und Transpeptidierung

A
  • Bildung des Petidoglykans duch Bildung einer NAG-NAM Kette und verzweigung über Peptidseitenkette
  • Bactoprenol-PP (= Undecaprenol-PP) wird regeneriert und erneut mit UDP-NAM beladen
31
Q

Zellwand und Antibiotika

A
  • Mureinsynthese wird durch Antibiotika inhibiert

- Stabiltät der Zellwand wir geschwächt und die Zelle platzt

32
Q

Wirkung Penicillin auf Mureinsynthese

A

hemmt Transpeptidase
Strukturähnlichkeit zu D-Ala-D-Ala
bindet an Transpeptidas und blockiert aktives Zentrum

33
Q

Wirkung Vancomycin auf Mureinsynthese

A

bildet Komplex mit D-Ala-D-Ala

34
Q

Wirkung Bacitracin auf Mureinsynthese

A

hemmt Regeneration von Bactroprenol

35
Q

Kapseln und Schleime Funktion

A
  • Schutz vor Austrocknung (binden viel Wasser)
  • Schutz vor Phagocytose
  • klebrige Adhäsion (wichtig für Biofilme)

Medizinische & Biotechnologische Bedeutung

36
Q

Kapseln

A

Exopolymer aus Zuckermolekülen / Proteinen

Nachweis über Tuschefärbung (Negativkontrast)

37
Q

Bacillus anthracis (Kapseln)

A

Kapseln aus gamma-Polyglutamat
besteht aus bis zu 20 L-/D-Glutamatresten die gamma-Aminoverknüpft sind.

Kapsel = Virulenzfaktor

  • nicht immunogen
  • Schütz vor Phagocytose
  • Schützt vor Phageninfektion
38
Q

Streptococcus salivarium (Kapseln)

A

Levan-Kapseln (Polyfructose)
Saccharose wird zu Glucose und a-2,6-Fructose (Levan)

Vorkommen: Zahnbelag; Schleim der MO’s haftet auf Zahnschmelz

39
Q

Pseudomonas aeruginosa (Kapseln)

A

Alginat-Kapseln

40
Q

Bacillus anthracis (Krankheit)

A

Löst Milzbrand aus, Toxine lösen Blutungen aus

Genutzt für Bioterrorismus

41
Q

Streptococcus salivarium (Krankheit)

A

Karies:

Streptococcen bauen Zucker ab, dabei wird Milchsäure freigesetzt, die den Zahnschmelz angreift.

42
Q

Pseudomonas aeruginosa (Krankheit)

A

ist ein Begleitkeim bei Mutoviszidose:

Schleimbildende Kolonien in der Lunge, durch Kapsel sehr resistent gegen Antibiotika.

-Genetisch verursachte Erkrankung sekretorischer Epithelzellen
-Mutation in Gen für Chloridkanal CFTR (cystic fibrosis transmembrane
conductance regulator)

43
Q

Azotobacter (Kapseln)

A

Alginat-Kapsel die Schutz vor Austrocknung bieten

ist ein aerober N2-Fixierer, der PHB (Polyhydroxybuttersäure) als Kristall einlagert.

Nachweis mit Tuschefärbung

44
Q

Alginat

A

MO’s:
Azotobacter vinelandii
Pseudomonas aeruginosa

Technische Verwendung:
Speiseeis, Instantpudding Appretur für Textilien
Hydrophiler Überzug bei Pflanzen- wurzeln, Wunden, Christbäume

45
Q

Dextran

A

MO’s:
Leuconostoc mesenteroides
Klebsiella

Technische Verwendung:
Blutplasmaextender
Adsorbenz in der Biochemie (Sephadex)

46
Q

Xanthan

A

MO’s:
Xanthomonas campestris

Technische Verwendung:
Zusatz zu Getränken, Schmelzkäse Schlagsahne, Instantpudding Frenchdessing, Emulsionsstabilisator

47
Q

Curdlan

A

MO’s:
Alcaligenes faecalis

Technische Verwendung:
Geliermittel für Puddings, sind kalorienarm

48
Q

Cellulose

A

MO’s:
Gluconoacetobacter
Agrobacterium

Technische Verwendung:
Medizin, Verbandsmaterial, Ersatz für innere Blutgefäße
Papierindustrie, Verdickung HiFi-Lautsprechermembranen

Physiologie der Mikroorganismen (22 decks)

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