Mikrobiologie at Universität Halle-Wittenberg

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Gesonderte Organellen in Bakterien 

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Transportvorgänge Einteilung 

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Wirkungsweise von Penicillin

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Mureinsynthese

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Pili

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Bewegung mit Bakteriellen Geißeln

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Bakterielle Beweglichkeit

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Chemotaxis

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Chemotaxis - Zwei Komponenten Regulationssysteme

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Chemotaxis - Mechanismus

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Ökologische Funktionen Atmen der Organismen

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Syntrophie 

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Mikrobiologie

Gesonderte Organellen in Bakterien 

  • Magnetosom
  • Gasvesikel
  • Carboxysom
  • Chlorobium- Vesikel

Mikrobiologie

Transportvorgänge Einteilung 
1. Einfache Diffusion: kein Protein involviert
2. Carrier vermittelter Transport
a) Erleichterte Diffusion: Glucose-Facillitator
b) Aktiver Transport:
- Primärer Transport: Lichtenergie (PS1, PS2, Bakteriorhodopsin) , Redoxenergie (Atmungskette Komplex 1, 3, 4), chemische Energie (PER, ATPase)
- sekundärer Transport nutzt Gradienten: Uniport (Lac Y), Antiport (Na-H-Antiport) 

Mikrobiologie

Wirkungsweise von Penicillin
Inhibitor der Transpeptidase für die Quervernetzung der Polysaccharidketten des Mureins.
Verhindert die Fertigstellung der Zellwand -> wirkt nur auf wachsende Bakterien

Mikrobiologie

Mureinsynthese
1. Assemblierung im Cyto
2. Flipping
3. Rückgradvernetzung mit geflippten Pentapeptid, Verankerung durch Baktoprenol

Mikrobiologie

Pili
Halten und heranziehen
Synthese: extrazelluläre Precipitation oder alternativer Chaperon Weg

Mikrobiologie

Bewegung mit Bakteriellen Geißeln
-Chemotaxis planktonischer Zellen
-Magnetotaxis: Ein dimensionale Chemotaxis, eingegrenzt auf Magnetlinien durch Magnetosomen
-Schwärmen: Synchronisierte Chemotaxis oder Synchronisierte Gleiten von Teilen einer Kolonie oder eines Biofilms

Mikrobiologie

Bakterielle Beweglichkeit
-Twitching: Bewegung über Pili
-Gleiten: Bewegung über Proteine der äußeren Membran und/oder Rückstoß durch Exkretion von Schleimen
-Bewegung mit Bakteriellen Geißeln

Mikrobiologie

Chemotaxis
Bei schlechten Verhältnissen wird taumeln (CW) ausgelöst, danach neuorientierung
-viele CheY-P gebunden: FliN-Helix an FliM, FliM an FliG Motordomäne, CW->taumeln -> Richtungswechsel
-wenig CheY-P gebunden: FliN-Helix an FliM, FliM an FliG Stotodomäne, CCW-> geradeaus

Zwei Komponenten Regulationssystem: Im Core aus einer (membrangebundenen) Sensor-Histidinkinase und einem löslichen Response Regulator, der meist DNA bindet

Mechanismus 

Mikrobiologie

Chemotaxis - Zwei Komponenten Regulationssysteme
-CheY-P: Response Regulator, bindet C Ring FliM
-CheA: Histidin-Kinase, Signal von Rezeptor über CheW, Phosphoryliert CheY und CheB
-CheZ: Dephosphoryliert CheY-P
-CheB-P: demethyliert Rezeptor = Reset

Mikrobiologie

Chemotaxis - Mechanismus
1. Zelle schwimmt geradeaus, Geißel CCW da FliN-Helix in FliM, das damit FliG an Stator-Domäne bindet. Rezeptor hat Attraktant gebunden
2. Während des Schwimmen methyliert CheR den Rezeptor, dessen Affinität damit ständig gesenkt wird
3. Wenn die Attraktant-Konzentration während des Schwimmens nicht genügend zunimmt, löst sich Attraktant, Signal über CheW an CheA, CheY und CheB werden phosphoryliert, CheB demethyliert Rezeptor, CheY bindet an FliM -> CW, Richtungs- und Rezeptorreset

Mikrobiologie

Ökologische Funktionen Atmen der Organismen

  • Aerobe Atmer: Effizienter Stoffabbau
  • Anaerobe Atmer (Nitrat, Sulfat): Schaffung und Stabilisierung anaerober Zonen - räumlicher Bezug
  • Fakultativ anaerob "Grauzonen" Organismen (E. Coli): Stabilisierung anaerober Zonen - zeitlicher Bezug
  • Knacke - Anaerobe Atmer (Sulfat, Metall, Carbonat): Syntrophie

Mikrobiologie

Syntrophie 
Physiologische Symbiose aus anaerobem Atmer, der molekularen Wasserstoff abzieht, somit den H2 partialdruck niedrig hält, was einen Gärer erlaubt, auch aus thermodynamisch ungünstigen Reaktionen H2 zu produzieren -> höhere Energieausbeute für den Gärer

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