Vorlesung 3a Flashcards
Was gibt es für Gefäße zu Anzucht von Bakterien?
-Petrischalen auf Oberflächen
-Erlenmeyerkolben 50 mL - 1L
Fermenter für größe Volumina
Was ist der Unterschied zwischen Voll -und Mineralmedien?
Vollmedium –> komplexe Medien
Mineralmedien –> definierte Medien
Welche Makroelemente gibt es?
C, O, H, N, S, P
Welche Mikroelemente gibt es?
Mg, Ca, Fe, K, Na, Cl
Was für Substanzen müssen im Nährmedium vorhanden sein damit MOs wachsen?
- Cofaktoren
- Vitamine
- AS
- andere Zusätze (Blut, Brain, Hefeextrakt) usw
Welche Parameter sind immer wichtig für ein optimales Wachstum von MOs?
- Verhältnis zum Sauerstoff
- Temperatur
- pH
- Salzkonzentrationen
Was bedeutet aerob?
Stoffwechselprozesse der MOs laufen nur mit Anwesenheit von Luftsauerstoff ab
Was bedeutet anaerob
Stoffwechselprozesse der MOs laufen nur unter Ausschluss von Sauerstoff ab
Was bedeutet strikt/ obligat anaerob?
Der MO wächst nur in Abwesenheit von Sauerstoff (Bacteriodes fragilis)
Was bedeutet mikroaerob?
Wachstum bei niedrigem Sauerstoff Partialdruck (Corynebacterium glutamicum)
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)
Was bedeutet halophil mit Besipiel wer das macht?
es gibt extrem halophile Archaea (Halobacterium; Helobacterium salinarum):
- Wachstum bis zu extrem hohen Salzkonzentrationen
- osmophil/ osmotollerant
Bei welcher Temperatur haben die Psychophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?
- ca. 10°C
- Gallionella
- Leptothrix
- Bacillus
- Flavobacterium islanddicum
Bei welcher Temperatur haben die Mesophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?
- 30-37°C
- Escherichia coli
- Alcaligenes
- Pseudomonas
- Staphylococcus
Bei welcher Temperatur haben die Thermophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?
- 50-60°C z.B. Komposthaufen
- Alicyclobacillus stearothermophilus
- Thermoactinomyces vulgaris
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
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
Bei welchem pH-Wert haben die acidophilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?
- um die 3
- Thiobacillus thiooxidans
- Sulfolobus acidocaldarius
- Pyrodictium occultum
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
Bei welchem pH-Wert haben die alkaliphilen Bakterien ihr Wachstumsoptimum und welche Vertreter zählen dazu?
- um die 10
- Natronobacterium
- Bacillus-Arten
- Harnstoffspalter
Bei welchem pH-Wert wachsen Lactobacillen?
3-4
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
