Aufbau der Bakterien Kurs 1 (4)

Aufbau der Bakterien (im Vergleich zu anderen Mikroorganismen)
Definition der Mikrobiologie:
Lehre (logos) des kleinen (mikros) Lebens (bios).
Die allgemeine Mikrobiologie befasst sich mit allen Mikroorganismen (Umwelt, Industrie und andere Gebiete).
Die medizinische Mikrobiologie befasst sich mit krankheitserregenden Mikroorganismen und deren Interaktion mit Wirt.
Praktischer Ansatz: Mikroorganismen sind Lebewesen <1mm.
Einteilung der Mikroorganismen:
Eukaryonten
Prokaryonten Virus Prion
Infektiöse
z.B. Hefe
z.B. Bakterium
Proteine
Grösse
> 5 µ - 1 mm
~1 µ
0.1 µ 0.01µ
Kern
+
Mitose
+
DNA oder RNA
+(-)
DNA und RNA
+
+
-(+)
Cytoplasma
+
+
Organellen
+
Kultur auf Agar
+(-)
+(-)
Aufbau der Bakterienzelle (im Selbststudium erarbeiten):
Fimbrien (fakultativ)
Geissel (fakultativ)
Kapsel (fakultativ)
Zellwand (nicht immer)
Cytoplasmamembran
Nucleoid
(wird im praktischen Kurs wird dies ausgefüllt)
Verschiedene Formen: Kokken, Stäbchen, Spirillen
Unregelmässige Formen bei Bakterien ohne Zellwand.
Gram-Färbung/Grober Aufbau der Zellwand
Gram-Färbung
wichtige Methode in der Med. Mikrobiologie. Sie unterscheidet zwischen Gram-positiven und Gramnegativen Bakterien. Der Unterschied ist durch den Aufbau
der Zellwand bedingt.
Gram-positive Bakterien haben eine dickere Zellwand, die im
Wesentlichen aus Murein besteht.
Aufbau der Zellwand der Gram-positiven Bakterien
(im Eigenstudium erarbeiten, wird aber später gezeigt)
Fragen sind lösbar ohne Schema
Kapsel
Teichonsäure
Zellwandassozierte Proteine
Murein (Peptidoglykan) (15-80 nm)
Cytoplasma-Membran (8 nm)
Aufbau der Zellwand der Gram-negativen Bakterien
Kapsel
Lipopolysaccharide
Äussere Membran
Periplasmatischer Raum
Murein (Peptidoglykan) (2 nm)
Cytoplasma-Membran (8 nm)
Farbstoffe wie Gentianaviolett oder Kristallviolett bilden mit Jod
einen an Bakterienbestandteile gebundenen Komplex, der bei
Gram-positiven Bakterien mit Alkohol nicht ausgewaschen wird.
Gram-Färbung
- Geschichte
1884 Gram war ein Pathologe in Berlin. Er versuchte, Kerne mit Gentianaviolett blau und Cytoplasma mit Lugol braun zu färben. Gleichzeitig
wollte er Bakterien im Gewebe besser darstellen.
In Histologieschnitten konnte er die Farbstoffe mit Alkohol wegspülen,
um das gleiche Präparat wiederholt anzufärben. Dabei sah er Bakterien, die auch nach Alkohol blau blieben.
Gram erkannte, dass sich aber Bakterien auch entfärben liessen, z.
B. Salmonellen, aber auch Pneumokokken.
1886 Roux
Gram-Färbung. Gewisse Bakterien lassen sich nach
Gentianaviolett/Lugol mit Alkohol entfärben und mit Carbolfuchsin rot
gegenfärben
Gram-negative Bakterien.
Andere lassen sich nicht mehr entfärben und bleiben blau
Gram-positive Bakterien.
- Gram-Farbstoffe sind Anilinverbindungen (Benzolring-NH2)
verbunden mit Chromophor
- Farbstoffe sind geladen
Beispiel: Eosin ist negativ geladen, bindet an positiv geladene Strukturen Cytoplasma, Erythrozyten werden rot gefärbt.
Hematoxilin ist positiv geladen, bindet an negative geladene Strukturen
Zellkerne (Nucleinsäuren) werden blau gefärbt.
(Methylenblau ist auch Anilinfarbstoff, ist ein Redoxindikator)
- Farbstoffe für Gram-Färbung am IMM Zürich
- Kristallviolett: 4% in Alkohol 1:10 in H2O/(ca.2%) Phenol 0.4% Endkonz.
(1’ auf hitzefixiertes, abgekühltes Präparat geben, fak. kurz abspülen mit H2O)
- Lugol:100g KJ, 50g J in 1 Liter H2O 1:10 ca. 1% Endkonzentration
(min. 2’ überschichten, darf aber auch länger sein: einige Minuten).
- Aceton/Alkohol 1:2 (bis zur völligen Entfärbung, ca. 2’, nicht viel länger)
- Certistain Merck: 1% in Alkohol 1:10 in Wasser 0,1% Endkonz.
(30’’ bis 1’min. Achtung vorher und nachher kurz mit Wasser spülen)
R. Zbinden, Prof Dr. med. et lic. phil. II, Institut für Med. Mikrobiologie, Uni Zürich. Juli 2015