Mikrobiologie an der Universität für Bodenkultur Wien
Karteikarten und Zusammenfassungen für Mikrobiologie an der Universität für Bodenkultur Wien
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Merkmale von Zellen aller Lebewesen?
- hoher Organisationsgrad
- Zellmembran als Hülle -> Trennung von anderen Zellen
- Zellinneres = Cytoplasma
- Bestandteile: Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Nucleinsäuren
- offenes System
- Unterscheidung zwischen Prokaryoten und Eukaryoten
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Die erste Zelle?
- Entstehung aus azellulärem Material
- vor 3,8 Mrd Jahren
- Zellwachstum
- Zellteilung
- natürliche Selektion
- Diversifikation -> unterschiedliche Zelltypen mit Spezialisierung auf bestimmte Aufgaben
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Meilensteine für zelluläres Leben?
- Stoffwechsel: Nährstoffaufnahme, Umwandlung in verwertbare Energie und Abscheidung von nicht verwertbaren Stoffen
- Reproduktion: jede Zelle steuert selbst die zu ihrerer Vermehrung benötigten biochemischen Reaktionen
- Chemikalien aus Umwelt werden in neue Zellen umgewandelt -> Zellwachstum und teilung
- Differenzierung: Formatierung in einer neuen Zellstruktur, zB Spore
- Kommunikation: Zellen kommunizieren oder interagieren großteils über freigesetzte oder aufgenommene Chemikalien
- Bewegung: Selbstantrieb
- Evolution: Adaptierte Zelleigenschaften an veränderte Bedingungen
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Zwei Grundaufgaben einer Zelle?
- Kodierende Funktion: Replikation, Genexpression
- 31,5 kJ bei ATP -> ADP+P
- maschinerelle Funktion: Energie, Stoffwechsel, Enzyme katalysieren Stoffwechsel
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Was sind mikrobielle Biozönosen?
- Zellen kommen in der Natur immer in Verbund mit anderen Zellen vor = Population
- Entstehung durch Zellteilung
- Ort des Vorkommens ist das Habitat
- In der Natur leben Zellpopulationen nicht alleine, sondern in Populationsgemeinschaften = Biozönosen
- frei bewegliche Zellen
- auf belebten und unbelebten Oberflächen = Biofilm
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Prokaryotische Zelle?
- keine Organellen
- Kompartimentierung nicht stark ausgeprägt
- kein membranumhüllter Kern
- 70 S Ribosomen
- Unterscheidung: Bacteria und Archaea
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Viren?
- kleiner als Zellen
- statische Systeme -> nicht vermehrungsfähig
- eigene Gene, aber keine Ribosomen
- viele Viren verursachen in Zielzellen Erkrankungen oder Veränderungen des genetischen Materials
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Evolutionäre Verwandtschaft der MOs?
- Def Phylogenie: Wissenschaft von der evolutionären Verwandtschaft der MOs
- Evolutionäre Chronometer:
- Maßeinheiten für die evolutionäre Verwandtschaft
- Anforderungen:
- Vorkommen des Moleküls in allen Organismen der untersuchten Gruppe
- funktionelle Homologie in diesen Organismen
- Vergleichbarkeit der homologen Moleküle
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Charakterstika der drei Domäne des Lebens?
- Zellwand:
- Peptidoglykan: Signatur-Molekül der Bacteria
- Eukarya: Zellwand aus Zellulose oder Chitin
- Archaea: Pseudomurein, Polysaccaride oder Glykoproteine als Stützsubstanzen
- Lipide:
- Unterscheidung Bacteria und Archaea
- Bacteria und Eukarya: Membranlipide mit Fettsäuren
- Archaea: langkettige Hydrocarbonsäuren in Etherbindung
- RNA-Polymerase:
- bei allen Organismen Durchführung der Transkription durch DNA-abhängige RNA-Polymerase
- Bacteria: nur 1 Typ von RNA Polymerase aus 4 Polypeptiden
- Archaea: aus 8 Polypeptiden
- Eukarya: aus 10-12 Polypeptiden
- Proteinbiosynthese:
- Ribosomen von Bacteria und Archaea haben dieselbe Größe, trotzdem ist die Proteinsynthese von Archaea der von Eukrarya ähnlicher
- Bacteria: Startcodon AUG initiert Inkorporation einer tRNA mit Formylmethionin
- Archaea und Eukarya: Einbau eines nicht modifizierten Methionins
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Bestandteile primitiver Organismen?
- RNA:
- eines der ersten sich verdoppelten Moleküle
- steuert Proteinbiosynthese
- genetischer Code als Verbindung zwischen Basen und Aminosäuresequenz
- DNA:
- stabiler Informationsträger
- Energiequellen in früheren Zeiten:
- frphe Erde war ohne Sauerstoff: anoxygener Metabolismus:
- Chemoorganotrophie
- Chemolithotrophie
- Variationen der Photosynthese
- frphe Erde war ohne Sauerstoff: anoxygener Metabolismus:
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Metabolismus primitiver Organsimen?
- Evolution der oxygenen Photosynthese der Cyanobakterien vor ca 3 Mrd Jahren
- produzierter O2 konnte sich noch nicht in der Erdatmosphäre anreichern, da er mit verschiedensten reduzierenden Verbindungen zu H2O reagierte
- Cyanobakterien entwickelten sich vermutlich aus anoxygenen phototrophen Bakterien durch Ausbildung eines speziellen Photosystems: CO2 + H2O -> CH2O + O2
- Oxygenierung der Erdatmosphäre:
- Atmosphäre wurde zunehmend aerob -> aerobe Organismen
- eurkaryotische Organismen: 2,7 Mrd Jahre
- Entstehung von Ozon: UV-Schutz für Erde, adsorbiert Strahlung bis 300 nm
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Endosymbiontenhypothese?
- Primitive eukaryotische Zelle:
- strukturell den heutigen Prokaryonten ähnlich
- ohne Mitochondrien, Chloroplasten und membranumhüllten Zellkern
- Hypothese: Eukaryontenzelle hat sich aus bakterieller Domäne stufenweise durch stabile Inkorporation von chemoorganotrophen und phototrophen Symbionten entwickelt
- Aufnahme eines aeroben Bakteriums in primitive eukaryotische Zelle (Versorgung des Eukaryonts mit Energie, dafür Schutz und Nährstoffe)
- Aufnahme eines oxygenen, phototrophen Organismus (Vorläufer Chloroplast) -> befähigt Eukaryont zur Photosynthese
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