arbeitsauftrag zum thema bakterien5ak

ARBEITSAUFTRAG zum Thema Bakterien
5BK
Bakterien können aufgrund ihrer hohen Anpassungsfähigkeit nahezu alle Lebensräume der Erde
besiedeln.
Besprechen Sie den Bau, die Lebensweisen und Lebensformen von Bakterien.
Bakterien bestehn aus einer Zelle, deren Zellkern nicht von einer Hülle umgeben ist. Das Erbmaterial
schwimmt frei im Zellplasma. Mit Hilfe der Ribosomen sind Bakterien fähig, sich selbst zu teilen, Wie
die Zellen der Pflanzen besitzen sie eine Zellwand. Mit ihren Geißeln bewegen sie sich fort.
Lebensweise: Bakterien können auch nach ihrer Lebensweise unterschieden werden: Anaerobe
Bakterien benötigen keinen Sauerstoff. Sie lebten in der Erdgeschichte lange vor den aeroben
Bakterien, die auf Sauerstoff angwiesen sind. Anaerobe Bakterien finden sich heute noch in heißen
Quellen oder am Meeresboden. Heterotrophe Bakterien benötigen zum Leben organische Stoffe. Zu
ihnen gehören die beschriebenen Destruenten und die Parasiten. Einige wenige Bakterienarten
gewinnen ihre Energie aus Sonnenlicht (Photosynthese) oder aus chemischer Energie. Diese Arten
werden als autotrophe Bakterien bezeichnet. Die stickstoffbindenden Bakterien im Boden wandeln
beispielsweise Stickstoff und Ammoniak zu dem Mineralsalz Nitrat um. Die Schwefelbakterien stellen
aus Schwefelwasserstoff Schwefel her. Beide Arten leben autotroph.
Besprechen Sie die Chemie dieses Zellwandbaustoffes Murein und versuchen Sie eine
Querverbindung zur Wirkungsweise von Antibiotika herzustellen.
Das Murein-Lipoprotein (auch: Braun-Lipoprotein) kommt bei Gram-negativen Bakterien in großer
Zahl als Membranmolekül vor. Es ist über kovalente Bindungen fest an die Mureinschicht gebunden,
und mit seinem hydrophoben Kopf in der äußeren Membran verankert. Auf diese Weise verbindet es
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die äußere Membran mit der Mureinschicht, und dient gleichzeitig als Abstandhalter, um den
periplasmatischen Raum offen zu halten. Bei Gram-positiven Bakterien kommt es mangels äußerer
Membran nicht vor.
Erklären Sie Bau und Funktionsweise eines Mikroskops und sprechen Sie auch über die
unterschiedlichen Arten der Mikroskopie.
Ein Mikroskop besteht aus folgenden Komponenten.
Das Stativ umfasst die folgenden Komponenten:
Der Mikroskopfuß ist die Grundplatte des Mikroskops.
Der Tubusträger ist die Säule, an welcher die Optik und der Objekttisch befestigt sind.
Der Tubus ist das meist schräg, selten senkrecht verlaufende Rohr am oberen Ende des Mikroskops.
Die mittig mit einem großen Loch versehene Arbeitsplatte nennt man Objekttisch.
Für das Scharfstellen sind meist zwei Einstellräder vorhanden, der Grobtrieb und der Feintrieb.
Alle weiteren Bestandteile, welche man zur Vergrößerung und zur Beleuchtung des Präparates
benötigt, werden zur Optik gerechnet.
Durch das Okular, welches oben im Tubus steckt, blickt man in das Mikroskop.
Über dem Objekt angeordnet befindet sich das Objektiv.
Zum schnellen Wechseln befinden sich die Objektive in einem Objektivrevolver.
Es befindet sich ein weiteres Linsensystem unterhalb des Objekttisches - der Kondensor.
Zur Beleuchtung dient eine Mikroskopleuchte oder ein Spiegel.
Mikroskop-Typen [Bearbeiten]
Lichtmikroskope, Elektronenmikroskope und Rastersondenmikroskope werden in zahlreichen
Varianten gebaut und verwendet, die in den jeweiligen Übersichtsartikeln vorgestellt werden. Neben
diesen gibt es aber auch Mikroskope, die auf anderen physikalischen Prinzipien beruhen:
Röntgenmikroskopie
Ultraschallmikroskopie oder akustische Mikroskopie
Helium-Ionen-Mikroskopie
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Focused-Ion-Beam-Mikroskop (FIB)
Photonisches Kraftmikroskop
Magnetresonanzmikroskop
Raster-SQUID-Mikroskop
Neutronenmikroskop
Nennen Sie einige krankheitserregende Bakteriengruppen und sprechen Sie die von ihnen
ausgelösten Symptome kurz an.
Als Parasiten sind sie vor allem Krankheitserreger (Typhus, Cholera, Diphtherie, Tuberkulose), indem
sie Gewebe zerstören und lebenswichtige Organe mit ihren Stoffwechselprodukten vergiften.
Pneumokokken: gehören zu der Bakteriengruppe der Streptokokken. Es gibt mehrere Arten von
Streptokokken. Einige sind für den Menschen harmlos, andere aber, wie Pneumokokken, lösen
gefährliche Krankheiten aus, etwa Lungen- oder Hirnhautentzündung.
Mycoplasma: Durch ihre kleine Größe und der Fähigkeit, je nach Milieu die Gestalt zu verändern, sind
sie viel leichter in der Lage, sich im Körper zu verbreiten und die unterschiedlichen
Abwehrmechanismen zu überwinden. Dem Erreger direkt zuordnen kann man Erkrankungen der
Atemwege, des Harn- und Genitaltrakts, der Augen, der Milchdrüse und der Gelenke. Wegen der
oben genannten Besonderheiten werden diese aber oft falsch diagnostiziert, wodurch sich der
Krankheitsverlauf verschleppt und die Krankheit eventuell sogar chronisch wird.
Cholera: ist eine schwere, bakterielle Infektionskrankheit vorwiegend des Dünndarms, die durch das
Bakterium Vibrio cholerae verursacht wird. Die Infektion erfolgt zumeist über verunreinigtes
Trinkwasser oder infizierte Nahrung. Die Bakterien können extremen Durchfall und starkes Erbrechen
verursachen, was zu einer schnellen Austrocknung (Exsikkose) mit Elektrolytverlust führen kann.
Tuberkulose: ist eine weltweit verbreitete bakterielle Infektionskrankheit, die durch verschiedene
Arten von Mykobakterien verursacht wird und beim Menschen am häufigsten die Lungen befällt. Sie
führt die weltweite Statistik der tödlichen Infektionskrankheiten an.
Typhus: wird eine Infektionskrankheit bezeichnet, die durch einen charakteristischen
Krankheitsverlauf mit stufenförmigem Fieberanstieg, Bauchschmerzen, Darmverstopfung und für die
hohe Körpertemperatur eher langsamem Herzschlag gekennzeichnet ist. Die Krankheit wird durch
das Bakterium Salmonella Typhi hervorgerufen. Unbehandelt kann die Krankheit gefährlich verlaufen
und zum Tod führen.
Die Meningokokken-Infektion
Welche Meningokokken-Stämme gibt es?
Es gibt 13 Meningokokken-Serogruppen, die weltweit in verschiedenen Regionen unterschiedlich
verbreitet und auch unterschiedlich gefährlich sind. Von Bedeutung sind vor allem die Serogruppen
A, B, C, W135 und Y. Mit der zunehmenden Mobilität der Menschen vermehren sich nun auch
gefährliche Meningokokken-Serogruppen über Kontinente hinweg, so dass ein zunehmender
Wechsel unter den vorherrschenden Erregern herrscht.
In Europa dominieren die Serogruppen B und C, aber auch andere Serogruppen wie Y, W135 und A
gewinnen an Bedeutung
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Wie sehen die Krankheitssymptome aus?
Die Erkrankung beginnt mit uncharakteristischen Allgemeinbeschwerden, dann treten zunehmende,
schwer behandelbare Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, hohes Fieber, Nackensteife und
Bewusstseinsstörungen bis zur Bewusstlosigkeit auf. Zusätzlich besteht bei schweren Verläufen meist
auch ein Hautausschlag. Der Erkrankungsbeginn kann dramatisch sein und innerhalb weniger
Stunden zur Bewusstlosigkeit führen.
In schwersten Fällen der Meningokokken-Erkrankung kann es innerhalb weniger Stunden zum Tod
durch Herz-Kreislaufversagen bei massivsten Blutgerinnungsstörungen kommen (WaterhouseFriderichsen-Syndrom).
Welche Altersgruppe ist besonders betroffen? Stellen Sie Überlegungen dazu an, warum das so sein
könnte.
Am häufigsten erkranken Kleinkinder bis etwa fünf Jahre, Teenager und ältere Menschen.
Das frühkindliche Immunsystem ist noch nicht so ausgereift, um sich mit einer solch schweren
Infektion auseinander zu setzen. Darüber hinaus sind Menschen mit Immundefekten sehr gefährdet.
Erörtern Sie die Gründe der relativ hohen Todesrate dieser Infektion.
Im späten Stadium des Schocks kommt es zur Schädigung der Organe und schlimmstenfalls zum
Organversagen. Gekennzeichnet ist die Sepsis durch Hauteinblutungen, die überall am Körper in
Form einer Ansammlung winziger roter Flecken beginnen und sich rasch zu frisch aussehenden
Hämatomen (blauen Flecken) ausweiten. Der septische Schock kann unheilbare Organ- und
Bewusstseinsbeeinträchtigungen mit sich bringen und ist auch bei sofortiger intensivmedizinischer
Behandlung mit einer hohen Todesrate behaftet. Eine fulminant verlaufende Form der Sepsis mit
starken Blutungen in Haut, Schleimhäuten und Organen ist das Waterhouse-Friderichsen-Syndrom.
Es führt zum Multiorganversagen und ist auch bei sofortiger intensivmedizinischer Behandlung in bis
zu 95% der Fälle tödlich. Unbehandelt führt es immer zum Tod!!!
Gäbe es ausreichend Schutzmaßnahmen gegen diese Krankheit?
Impfen
Prophylaxe (für enge Kontaktpersonen  Möglichkeit der Antibiotika-Prophlaxe)
Isolierung
Hygienemaßnahmen (Händewaschen, Mund- Nasenschutz)
Die Legionärskrankheit
Wie äußert sich eine Infektion mit diesem Bakterium?
Nach einer Inkubationszeit von 2 bis 10 Tagen kommt es bei der Legionärskrankheit zu einem relativ raschen
Krankheitsbeginn, meist aus völligem Wohlbefinden heraus. Die Symptome, mit der sich die
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Erkrankung präsentiert, sind unspezifisch und sehr variabel. Bei den meisten Patienten beginnt die
Erkrankung mit relativ hohem Fieber (oft über 40° Celsius) und Schüttelfrost, mit Muskelschmerzen die
vor allem im Bereich des Brustkorbs lokalisiert sind sowie mit anfangs trockenem Reizhusten, der nach
einigen Tagen in Husten mit mäßigem Auswurf übergehen kann. Der Auswurf kann blutig tingiert sein
und in Kombination mit Thoraxschmerzen leicht zur Fehldiagnose einer Lungenembolie führen.
Darüber hinaus kann es zu Atemnot, Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen, Durchfällen sowie
vielfältigen neurologischen Ausfallerscheinungen kommen.
Warum enden so viele Fälle tödlich?
Die Legionärskrankheit ist in vielen Fällen tödlich, weil die Lungenentzündung oft einen tödlichen
Verlauf nimmt.
o
Stellen Sie Überlegungen zur Vermeidung einer Legionellen-Verseuchung im eigenen
Haushalt an.
Entscheidend ist, dass Planung, Installation und Betrieb von Wasserleitungssystemen
ordnungsgemäß nach den einschlägigen technischen Regeln des Deutschen Vereins des GasWasserfachs e.V. (DVGW) erfolgen. Beim Nachweis von hohen Legionellenzahlen in der
Hausinstallation ist es besonders wichtig, dass Legionellen nicht nur abgetötet, sondern auch die
Ablagerungen, in denen Legionellen wachsen, entfernt werden.
o
Wie könnte man sich in Hotels oder anderen touristischen Einrichtungen vor einer
Ansteckung schützen?
In öffentlichen Einrichtungen
Betreiber von Schwimmbädern, Krankenhäusern und Alten- und Altenpflegeheimen lassen Duschund Beckenwasser vorbeugend auf Legionellen untersuchen.
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