MiBi an der Frankfurt University of Applied Sciences

Karteikarten und Zusammenfassungen für MiBi an der Frankfurt University of Applied Sciences

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11. Escherichia coli-Zellen nehmen Lactose über das Lac-Permeasesystem, Glucose über das
Phosphotransferasesystem und Maltose über ein ABC-Transportersystem auf.
Beschreiben Sie für jeden dieser drei Zucker: Die Bestandteile des Transportsystems
und die Energiequelle, die den Transportvorgang ermöglicht.

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20. Erklären Sie, wodurch sich eine bakterielle Endospore von einer vegetativen Zelle in
Hinblick auf Struktur, chemische Zusammensetzung und Fähigkeit zur Hitzeresistenz
gegenüber extremen Umweltbedingungen unterscheidet.

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Welche Eigenschaften haben nur einige Zelltypen?

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Woran liegt es, dass wir den unteren Grenzwert genauer bestimmen können als den oberen
Grenzwert?

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13. Welches sind die chemischen Ursachen für die Starrheit, die die Zellwand durch das
Peptidoglykan erhält?

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14. Funktionen der äußeren Membran bei gramnegativen Bacteria:

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b. Chemolithotroph

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10. Welche Möglichkeiten der langfristigen Energiespeicherung bei Mikroorganismen kennen
Sie?

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6. Wie lauten die Koch’schen Postulate und wie beeinflussten sie die Entwicklung der
Mikrobiologie?

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Warum sind sie noch heute von Bedeutung?

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9. Was sind phosphorylierte Verbindungen? Welche Rolle spielen Sie bei lebenden Organismen?

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21. Definieren Sie die folgenden Begriffe: reife Endospore, vegetative Zelle und Keimung.

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MiBi

11. Escherichia coli-Zellen nehmen Lactose über das Lac-Permeasesystem, Glucose über das
Phosphotransferasesystem und Maltose über ein ABC-Transportersystem auf.
Beschreiben Sie für jeden dieser drei Zucker: Die Bestandteile des Transportsystems
und die Energiequelle, die den Transportvorgang ermöglicht.

1. Lactose:
Symporter, bestehend aus einem Transmembranprotein, das Protonen und Laktosemoleküle absorbiert
und die Laktosemoleküle unter Verwendung von Protonengradienten in die Zelle transportiert.
Die Energie stammt aus dem Protonengradienten.
2. Glucose:
Das Aufnahmesystem besteht aus fünf Proteinen, die abwechselnd Glucosemoleküle phosphorylieren
und dephosphorylieren, bis sie von einem Transmembranenzym transportiert und phosphoryliert
werden.
Die Aufnahme von Glukose ist energieneutral, da dies innerhalb der Zelle ist.
3. Maltose:
Das periplasmatische Bindungsprotein hat eine hohe Affinität für das Substrat, das
Membranüberbrückungsprotein bildet einen Transportkanal und das cytoplasmatische Protein
hydrolysiert ATP, um Transportenergie bereitzustellen.
Auf diese Weise kann Maltose außerhalb der Zelle transportiert und absorbiert werden.

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20. Erklären Sie, wodurch sich eine bakterielle Endospore von einer vegetativen Zelle in
Hinblick auf Struktur, chemische Zusammensetzung und Fähigkeit zur Hitzeresistenz
gegenüber extremen Umweltbedingungen unterscheidet.

Endosporen sind durch den vielschichtigen Aufbau und den widerstandsfähigen Hülle geschützt.
10% des Trockengewichts bestehen aus Calcium-Dipicolinsäure-Komplexen, die in den vegetativen
Zellen nicht vorkommen.
Die Endosporen werden von bestimmten Arten grampositiver Bakterien gebildet und sind
Hitzeresistenz.
Endosporen können weder durch Hitze noch durch starke Chemikalien zerstört werden und weisen
eine Überlebensfähigkeit von hunderttausenden von Jahren auf.
Während vegetative Zellen durch 10-minütiges Erhitzen auf 80 °C abgetötet werden.

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Welche Eigenschaften haben nur einige Zelltypen?

Kann → Differenzierung, Kommunikation, Bewegung.

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Woran liegt es, dass wir den unteren Grenzwert genauer bestimmen können als den oberen
Grenzwert?

Die obere Grenze der Größe ist durch die Limitierung der Nahrungsaufnahme bedingt.
Große Zellen haben bestimmte Eigenschaften, die sie überlebensfähig machen.
Der Zellgröße, mit einer unteren Grenze bei 0,15 µm, stellen den Zellorganellen genügend Platz.

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13. Welches sind die chemischen Ursachen für die Starrheit, die die Zellwand durch das
Peptidoglykan erhält?

Die Starrheit der Struktur entsteht, wenn die Schichten über Aminosäuren quervernetzt sind.
Die Quervernetzung der Aminosäuren steigert somit die Festigkeit der Zellwand, denn sonst würde die
Zellwand auseinanderfallen.

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14. Funktionen der äußeren Membran bei gramnegativen Bacteria:

Über eine Mureinschicht liegt eine weitere Schicht, die äußere Membran, wie
Endotoxine oder Porine, die den ein- und Austritt hydrophiler Substanzen regeln.
Die Äußere Membran dient als Diffusionsbarriere für große Moleküle.

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b. Chemolithotroph

Eine bei Bakterien vorkommende Ernährungsform, bei der anstelle von Licht anorganische
Verbindungen oder Ionen zur Energiegewinnung verwendet werden.

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10. Welche Möglichkeiten der langfristigen Energiespeicherung bei Mikroorganismen kennen
Sie?

Für die langfristige Energiespeicherung bildet die Zelle unlösliche Polymere die bei Bedarf wieder
abgebaut (katabolisiert) werden können und dann wieder ATP synthetisiert:
 Glykogen
 Poly-ß-Hydroxybutyrat
 Schwefel
 Stärke und Lipide bei Eukaryoten

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6. Wie lauten die Koch’schen Postulate und wie beeinflussten sie die Entwicklung der
Mikrobiologie?

1. Der Erreger muss in allen kranken Tieren vorliegen und darf nicht in gesunden Tieren vorkommen.
2. Der Erreger muss in eine Reinkultur kultiviert werden.
3. Zellen aus der Reinkultur müssen bei einem gesunden Tier die Krankheit auslösen.
4. Der Erreger muss erneut isoliert werden und mit dem ursprünglichen Erreger identisch sein.

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Warum sind sie noch heute von Bedeutung?

Heute lassen sich die Postulate nicht auf alle Krankheitserreger anwenden, deshalb spielt es keine
Rolle mehr.

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9. Was sind phosphorylierte Verbindungen? Welche Rolle spielen Sie bei lebenden Organismen?

Phosphorylierte Verbindungen sind energiereiche Phosphate.
Phosphorylierung ist die Übertragung einer Phosphorylgruppe auf eine Hydroxygruppe über eine
Ester- oder Anhydridbindung.
Bei lebenden Organismen wird die freiwerdende Energie in phosphorylierten Verbindungen
gespeichert.

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21. Definieren Sie die folgenden Begriffe: reife Endospore, vegetative Zelle und Keimung.

Reife Endospore:
Zeichnet sich durch ihre Vielzahl an Schichten aus, die den Sporenkern umgeben.
Keimung:
Zugabe spezifischer Nährstoffe aus der Umgebung, wie Aminosäuren, kann die aktivierte Zelle wieder
auskeimen.
Vegetative Zelle:
Vermehren sich über die Mitose und sind nicht in den Vorgang der Sexualität eingebunden sind.
(Asexuell)

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