Mikrobiologie an der Pädagogische Hochschule Linz | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Mikrobiologie an der Pädagogische Hochschule Linz

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Beschreibe den Abfall des Energieniveaus bei der Zellatmung
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  • das Standard-Reduktionspotential der übertragenen Protonen nimmt vn Reaktionsschritt zu Reaktionsschritt immer weiter ab
  • dadurch wird das Energieniveau schrittweise verringert
  • Abfall von einem Energieniveau auf das nächste stellt die Energie zum Aufbau von ATP bereit
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Nenne die drei großen Felder der modernen Biotechnologie
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  • 1 Nahrungsmittel (industrielle Produktion)
  • 2 Medizin (medizinisch und gentechnisch)
  • 3 Gentechnik (pflanzlich und gentechnisch)

Die Bereiche überschneiden sich in der Realität alle! 
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Definition Mikrobiologie
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= ist die Wissenschaft und Lehre von den Mikroorganismen, also Lebewesen, die als Individuen nicht mit bloßem Auge erkannt werden können: Bakterien, Pilze, Protozoen (Urtierchen), ein- und wenigzellige Algen (Mikroalgen) und Viren. 
  • ist Teilgebiet der Biologie und Medizin
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Definition Biotechnologie
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= ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die sich mit der Nutzung von Enzymen, Zellen und ganzen Organismen in technischen Anwendungen beschäftigt
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Was hat es mit den Begriffen Gärung, Fermentation und Alkohol auf sich? (keine Definition!)
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  • Prozesse über Jahrtausende hinweg verfeinert und Produkte verbessert
  • bis vor ca. 150 Jahren wusste trz. niemand warum der Vorgang abläuft und wer oder was dafür verantwortlich ist
  • Das Interesse an Fermentationsprozessen (Biotechnologie) = Geburtsstunde der Mikrobiologie
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Beschreibe die Geburtsstunde der Biotechnologie
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  • "saurer Wein" brachte Louis Pasteur Mitte des 19. Jhd. dazu, sich die Gärung genauer anzusehen
  • er fand Stäbchen und Kugeln, die er sich unter dem Mikroskop anschaute
  • Isolationsversuche zeigten: Stäbchen produzieren Milchsäure, Kugeln produzieren Alkohol
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Was hat es mit Bier, Wein und Co. auf sich?
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  • Braukunst ca. 6000 bis 8000 Jahre alt
  • einfache Möglichkeit Trinkwasserqualität zu erhöhen
  • berauschende Wirkung = Nebeneffekt
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MODERNE Definition von Gärung
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Mikrobieller Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung ohne Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren wie Sauerstoff (O2) oder Nitrat (NO3-)

Gärung = Energiegewinnung unter Sauertsoff- oder Nitratmangel
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Was braucht man um Bier herzustellen?
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  • 1 gemälztes Getreide
  • 2 Wasser
  • 3 Zeit
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Die Zellatmung (Ziel, Gesamtbilanz, Energiebilanz, Wirkungsgrad)
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  • Ziel = aus dem Energieträger Glukose den Zellenergieträger ATP erzeugen. 
  • Formale Gesamtbilanz: C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O + X ATP

  • Vorgang funktioniert, weil bei der direkten Verbrennung von Zucker Energie freigesetzt wird. Die freiwerdende Energie (Gibbs Energie) betrüge in diesem Fall 2822 kJ/mol
  • Max. aus einem mol Glukose = 38 ATP, pro ATP Molkeül = 30 kJ Energie
  • Energiebilanz also 38 * 30 kJ = 1140 kj pro mol Glukose
  • Wirkungsgrad also 1140 : 2822 kJ * 100 = 39%
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Die Schritte der Zellatmung
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  • mehrstufig ablaufender Vorgang in dessen Verlauf Glucose immer weiter zerlegt wird (oxidiert), um durch Protonenübertragung (Reduktion durch H+) Elektronen zu gewinnen
  • gewonnene Elektronen werden durch Transportketten auf niedrigeren Niveaus weitergegeben
  • die freiwerdende Energie wird genutzt, um ATP aus ADP und P zu gewinnen

folgende 3 bzw. 4 Schritte werden benötigt:
1. Glykolyse
2. (oxidative Decarboxylierung)
3. Citrat Zyklus
4. Endoxidation in der Atmungskette
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Glykolyse
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  • aus einem C6 Körper (Glucose) werden über mehrere Schritte C3 Körper (pyruvat) gebildet
  • insgesamt = 4 Moleküle ATP als Ergebnis der Glykolyse, jedoch müssen 2 davon in die Vorbereitung der Reaktion investiert werden
  • NAD = Elektronen und Protonentransporter in der Atmungskette

  • Gesamtbilanz: Glucose + 2 ADP + 2 P + 2 NAD+ --> 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

  • bis hierher laufen alle Schritte im Cytosol ab, doch für die Verstoffwechselung müssen die Produkte in die Mitochondrien (durch Co Transporter!)
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Q:
Beschreibe den Abfall des Energieniveaus bei der Zellatmung
A:
  • das Standard-Reduktionspotential der übertragenen Protonen nimmt vn Reaktionsschritt zu Reaktionsschritt immer weiter ab
  • dadurch wird das Energieniveau schrittweise verringert
  • Abfall von einem Energieniveau auf das nächste stellt die Energie zum Aufbau von ATP bereit
Q:
Nenne die drei großen Felder der modernen Biotechnologie
A:
  • 1 Nahrungsmittel (industrielle Produktion)
  • 2 Medizin (medizinisch und gentechnisch)
  • 3 Gentechnik (pflanzlich und gentechnisch)

Die Bereiche überschneiden sich in der Realität alle! 
Q:
Definition Mikrobiologie
A:
= ist die Wissenschaft und Lehre von den Mikroorganismen, also Lebewesen, die als Individuen nicht mit bloßem Auge erkannt werden können: Bakterien, Pilze, Protozoen (Urtierchen), ein- und wenigzellige Algen (Mikroalgen) und Viren. 
  • ist Teilgebiet der Biologie und Medizin
Q:
Definition Biotechnologie
A:
= ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die sich mit der Nutzung von Enzymen, Zellen und ganzen Organismen in technischen Anwendungen beschäftigt
Q:
Was hat es mit den Begriffen Gärung, Fermentation und Alkohol auf sich? (keine Definition!)
A:
  • Prozesse über Jahrtausende hinweg verfeinert und Produkte verbessert
  • bis vor ca. 150 Jahren wusste trz. niemand warum der Vorgang abläuft und wer oder was dafür verantwortlich ist
  • Das Interesse an Fermentationsprozessen (Biotechnologie) = Geburtsstunde der Mikrobiologie
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Q:
Beschreibe die Geburtsstunde der Biotechnologie
A:
  • "saurer Wein" brachte Louis Pasteur Mitte des 19. Jhd. dazu, sich die Gärung genauer anzusehen
  • er fand Stäbchen und Kugeln, die er sich unter dem Mikroskop anschaute
  • Isolationsversuche zeigten: Stäbchen produzieren Milchsäure, Kugeln produzieren Alkohol
Q:
Was hat es mit Bier, Wein und Co. auf sich?
A:
  • Braukunst ca. 6000 bis 8000 Jahre alt
  • einfache Möglichkeit Trinkwasserqualität zu erhöhen
  • berauschende Wirkung = Nebeneffekt
Q:
MODERNE Definition von Gärung
A:
Mikrobieller Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung ohne Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren wie Sauerstoff (O2) oder Nitrat (NO3-)

Gärung = Energiegewinnung unter Sauertsoff- oder Nitratmangel
Q:
Was braucht man um Bier herzustellen?
A:
  • 1 gemälztes Getreide
  • 2 Wasser
  • 3 Zeit
Q:
Die Zellatmung (Ziel, Gesamtbilanz, Energiebilanz, Wirkungsgrad)
A:
  • Ziel = aus dem Energieträger Glukose den Zellenergieträger ATP erzeugen. 
  • Formale Gesamtbilanz: C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O + X ATP

  • Vorgang funktioniert, weil bei der direkten Verbrennung von Zucker Energie freigesetzt wird. Die freiwerdende Energie (Gibbs Energie) betrüge in diesem Fall 2822 kJ/mol
  • Max. aus einem mol Glukose = 38 ATP, pro ATP Molkeül = 30 kJ Energie
  • Energiebilanz also 38 * 30 kJ = 1140 kj pro mol Glukose
  • Wirkungsgrad also 1140 : 2822 kJ * 100 = 39%
Q:
Die Schritte der Zellatmung
A:
  • mehrstufig ablaufender Vorgang in dessen Verlauf Glucose immer weiter zerlegt wird (oxidiert), um durch Protonenübertragung (Reduktion durch H+) Elektronen zu gewinnen
  • gewonnene Elektronen werden durch Transportketten auf niedrigeren Niveaus weitergegeben
  • die freiwerdende Energie wird genutzt, um ATP aus ADP und P zu gewinnen

folgende 3 bzw. 4 Schritte werden benötigt:
1. Glykolyse
2. (oxidative Decarboxylierung)
3. Citrat Zyklus
4. Endoxidation in der Atmungskette
Q:
Glykolyse
A:
  • aus einem C6 Körper (Glucose) werden über mehrere Schritte C3 Körper (pyruvat) gebildet
  • insgesamt = 4 Moleküle ATP als Ergebnis der Glykolyse, jedoch müssen 2 davon in die Vorbereitung der Reaktion investiert werden
  • NAD = Elektronen und Protonentransporter in der Atmungskette

  • Gesamtbilanz: Glucose + 2 ADP + 2 P + 2 NAD+ --> 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

  • bis hierher laufen alle Schritte im Cytosol ab, doch für die Verstoffwechselung müssen die Produkte in die Mitochondrien (durch Co Transporter!)
Mikrobiologie

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