Vorlesung 3a Flashcards by Antje Hahn

Was gibt es für Gefäße zu Anzucht von Bakterien?

-Petrischalen auf Oberflächen
-Erlenmeyerkolben 50 mL - 1L
Fermenter für größe Volumina

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Was ist der Unterschied zwischen Voll -und Mineralmedien?

Vollmedium –> komplexe Medien

Mineralmedien –> definierte Medien

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Welche Makroelemente gibt es?

C, O, H, N, S, P

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Welche Mikroelemente gibt es?

Mg, Ca, Fe, K, Na, Cl

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Was für Substanzen müssen im Nährmedium vorhanden sein damit MOs wachsen?

Cofaktoren
Vitamine
AS
andere Zusätze (Blut, Brain, Hefeextrakt) usw

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Welche Parameter sind immer wichtig für ein optimales Wachstum von MOs?

Verhältnis zum Sauerstoff
Temperatur
pH
Salzkonzentrationen

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Was bedeutet aerob?

Stoffwechselprozesse der MOs laufen nur mit Anwesenheit von Luftsauerstoff ab

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Was bedeutet anaerob

Stoffwechselprozesse der MOs laufen nur unter Ausschluss von Sauerstoff ab

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Was bedeutet strikt/ obligat anaerob?

Der MO wächst nur in Abwesenheit von Sauerstoff (Bacteriodes fragilis)

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Was bedeutet mikroaerob?

Wachstum bei niedrigem Sauerstoff Partialdruck (Corynebacterium glutamicum)

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Was bedeutet fakultativ aerob/anaerob?

anaerob: Bakterien, die optimal in Gegenwart von Sauerstoff wachsen, leben aber auch in Abwesenheit von Sauerstoff –> Umschalten Stoffwechsel auf Gärung oder anaerobe Atmung
aerob: optimales Wachstum bei Abwesenheit von O2 –> auch überlebensfähig bei Anwesenheit von O2 (ist z.B. E.coli)

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Was bedeutet halophil mit Besipiel wer das macht?

es gibt extrem halophile Archaea (Halobacterium; Helobacterium salinarum):

Wachstum bis zu extrem hohen Salzkonzentrationen
osmophil/ osmotollerant

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Bei welcher Temperatur haben die Psychophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

ca. 10°C
Gallionella
Leptothrix
Bacillus
Flavobacterium islanddicum

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Bei welcher Temperatur haben die Mesophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

30-37°C
Escherichia coli
Alcaligenes
Pseudomonas
Staphylococcus

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Bei welcher Temperatur haben die Thermophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

50-60°C z.B. Komposthaufen
Alicyclobacillus stearothermophilus
Thermoactinomyces vulgaris

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Bei welcher Temperatur haben die extrem Thermophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

-um die 80°C
Thermococcus
-Thermotoga
-Sulfolobus
-Thermoproteus
-Acidianus
-eig alle thermo oder mit schwefel

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Bei welcher Temperatur haben die Hyperthermophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

um die 100°C
Methanopyrus
Pyrodictium brockii
-> eig alle mit -Pyro oder -pyrus im Namen

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Bei welchem pH-Wert haben die acidophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

um die 3
Thiobacillus thiooxidans
Sulfolobus acidocaldarius
Pyrodictium occultum

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Bei welchem pH-Wert haben die neutrophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

um 7
Alcaligenes
Pseudomonas
-> beide unter 7
Rhizobium
Nitrifikanten
Actinomyceten
-> alle über 7

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Bei welchem pH-Wert haben die alkaliphilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?

um die 10
Natronobacterium
Bacillus-Arten
Harnstoffspalter

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Bei welchem pH-Wert wachsen Lactobacillen?

3-4

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Bei welchem pH-Wert kann Picrophilus torridus überleben?

nahezu 0

In welchem pH-Bereich ist es schwieriger zu überleben?

alkalisch

Beispiel MOs nicht halophil, halotolerant, halophil, extrem halophil?

nicht halophil: E- coli
halotolerant: Staphylococcus aureus
halophil: Vibrio fischeri
extrem halophil: Halobacterium salinarum (Archaea)

Bakterium barotolerant?

-Wachstum bei 1 atm, langsamer hoher Druck E. coli

Bakterium barophil?

- wächst ok bei 1 atm; besser höherer Druck | - Spirillum --> Tiefseebakterium

Bakterium obligat barophil?

-Wachstum bei über 1 atm --> Tiefseebakterien

Welche Grundtypen unterscheidet man im Stoffwechsel?

- Energiequelle - Elektronenquelle - Kohlenstoffquelle

Welche Kohlenstoffquellentypen unterscheidet man?

- Heterotrophe: C aus organischem Material | - Autotrophe: C aus anorganischem Material

Welche Elektronenquelltypen unterscheidet man?

- Organotrophe: Elektronen (e-) aus org. Material für Stoffwechsel - Lithotrophe: e- aus anorg. Material -"-

Welche Energiequellentypen unterscheidet man?

Phototrophe: Energie aus Licht Chemotrophe: Energie aus chem. Reaktionen

Wie ist die Nomenklatur für die Stoffwechselbezeichnung?

-erst Energie- -dann Elektronen- -dann Kohlenstoffquelle => z.B. Chemoorganoautotroph

Welche zwei Typen der Energiegewinnung gibt es?

- Substrat-Stufen-Phsophorylierung | - Ionen-Gradienten an einer Membran

Was ist die Substrat-Stufen-Phsophorylierung?

-Oxidation eines organischen Moleküls -und direkte Übertragung der Protonen auf ein weiteres organ. Molekül (NADH ist dabei nur ein Intermediat)

Was passiert bei der Energiegewinnung mit einem Ionen-Gradienten an einer Membran?

-Variante 1: Atmung, Aufbau eines Protonengradienten durch die Atmungskette also aerob Elektronenentransportkette (ETP) -Variante 2: Enzymatische Pumpen, die nicht Teil einer ETP sind. -Variante 3: Mit Hilfe von Lichtenergie; Photosynthese getriebener Aufbau von Membranpotentialen

Welche Wachstumsphasen gibt es beim Bakteriumwachstum in statischer Kultur in Auftragung log Lebendzellzahl gegen Zeit?

- (An- oder) Lag-Phase - Exponentielle-Phase - Stationäre Phase - Absterbe-Phase

Was ist eine statische Kultur?

Bakterien in Nährlösung eingeimpft --> ein Faktor Nährlösung ins Minimum --> begrenzt Wachstum -statisch bedeutet keine zusätzlichen Nährstoffe dazu oder weggenommen aus Nährlösung

Was passiert während der Lag-Phase einer statischen Bakterienkultur?

-Zeitintervall zwischen Beimpfung und erreichen max. Teilungsrate

Was passiert während der Exponentiellen-Phase einer statischen Bakterienkultur?

- konstante min. Generationszeit (Gerade)--> Kultur besteht aus Standardzellen - Substratkonzentration nimmt ab, Zelldichte steigt, Stoffwechselprodukte häufen sich an

Was passiert während der Stationäre Phase einer statischen Bakterienkultur?

- Zellen wachsen nicht mehr - Wachstumsabnahme beginnt schon vor vollständigem Verbrauch Substrat - ebenfalls Faktoren: - hohe Populationsdichte - niedriger O2-Partialdruck - Ansammlung hemmender oder toxischer Stoffwechselprodukte

Was passiert während der Absterbe-Phase einer statischen Bakterienkultur?

- Absterben Bakterienzellen - Abnahme kann exponentiell sein - evt. Auflösen Zellen durch Wirkung Zelleigener Enzyme (Autolyse)

Welcher Kinetik folgt das Wachstum unter Idealbedingungen?

Michaelis-Menten Kinetik

Was passiert mit der Wachtumsrate von Bakterienzellen bei steigender Temperatur?

- erst min Temperatur: Membran erstarrt, Transportprozesse werden stark verlangsamt --> kein Wachtum mehr möglich - steigende T.: Enzymatische Reaktionen steigen mit wachsender Geschwindigkeit (Gerade) - optimale Temperatur: Enzymatische Reaktionen laufen mit max. Geschwindigkeit - max. Temperatur: Denaturierung der Proteine; Zusammenbruch der Struktur der Membran; therm. bedingte Lyse

Unterschiedliche Organismen haben unterschiedliche Generationszeiten: Beispiele von Organismen:

- E. coli: G Zeit: 20 min bei 37 °C - Bacillus subtilis G-Zeit: 26 min bei 40 °C - Rhizobium meliloti: G-Zeit 110 min bei 28 °C - Nitrobacter agilis: G-Zeit: 1200 min (20 h) bei 27 °C

Wie kann man Wachtum messen?

- Bestimmung von Lebendzellzahlen (CFU colony forming units) - Gesamtzellzahlen - Optische Dichte/Trübung (Zelldichtebestimmung) - DNA/RNA-Gehalt - Bestimmung des Proteingehaltes - ATP-Gehalt

Lambert Beersche Gesetz: Wovon ist die Schwächung eines Lichtstrahls bei Durchgang durch eine Lösung abhängig?

-E λ = - lg (I / I o ) = c x ε x d Abhängig von: -c: Konzentration der ‚Lösung (mol/L) -d: Schichdicke der Küvette (Wegstrecke des Lichtes) (cm) E λ: Extinktionskoeffizient der Lsg. (l/mol x cm) -E: Extinktion -Lambda: Wellenlänge in nm

Wie kann die Gesamtzellzahl bestimmt werden?

- mikroskopisches Zählverfahren | - Verwendung einer Zählkammer (lebende sowie tote Zellen)

Wie kann die Lebendzellzahl bestimmt werden?

-Ausplattieren (Kolonien zählen; Koloniebildende Einheiten KBE; colony forming units, CFU)

Wie nennt man Bakterien, die Ammonium (NH4+) verstoffwechseln oder Nitrit (NO2-) bis letzten Endes zu Nitrat (NO3-)?

Nitrifizierer

Wie nennt man Bakterien, die Wasserstoff als Substrat verwenden?

Wasserstoff-Oxidierer

Wie nennt man Bakterien, die Eisen (Fe2+) als Substrat verwenden?

Eisenoxidierer

Wie nennt man Bakterien, die Mangan (Mn2+) als Substrat verwenden?

Manganoxidierer

Wie nennt man Bakterien, die Schwefelwasserstoff (H2S), Schwefel (S) oder Thiosulfate (S2O3-) als Substrat verwenden?

Schwefeloxidierer