Bakterien

Bakterien
Bacillus subtilis
Inhaltsverzeichnis
Allgemeine Informationen zu Bakterien
●Steckbriefe (Bacillus subtilis und e.coli)
●Heuaufguss
●Nährböden herstellen
●Abklatschprobe
●Gramfärbung
●Versuchsreihen
●Wasserdampfdestillation
●Antibiotikaringe
●Fazit
●
Bakterien
Prokaryoten – DNA frei im Cytoplasma
Bakterien
Häufigste Formen
Bakterien
Artspezifische Unterschiede
●
aerobe Bakterien – benötigen Sauerstoff
●
obligat anaerobe Bakterien – Sauerstoff ist Gift
●
fakultative anaerobe Bakterien – tolerant
gegenüber Sauerstoff
Bakterien
Ernährung
●
●
autotroph = selbsternährend, stellen aus
anorganische Verbindungen organische her
heterotroph = benötigen energiereiche organische
Stoffe, können diese nicht selbst herstellen
Vermehrung
●
●
asexuelle Zweiteilung
unter schlechten Bedingungen Sporenbildung
möglich
Steckbriefe
Bacillus subtilis
●
●
Form: stäbchenförmig
Sauerstoffbedarf: aerob
und fakultativ anaerob
●
Sporenbildung: möglich
●
Gram-positiv
●
Vorkommen: im Boden
aber auch im Wasser und
in der Luft
Escherichia coli
●
●
●
●
●
Form: stäbchenförmig
Sauerstoffbedarf: fakultativ
anearob
Sporenbildung: nicht
möglich
Gram-negativ
Vorkommen: vor allem im
Darmtrakt
Heuaufguss
Durchführung
●
Heu + Teichwasser in ein schließbares Gefäß
→ Wasser einige Zentimeter oberhalb des Heus
→ Aufguss bei Zimmertemperatur stehen lassen
Beobachtung
●
Schon nach wenigen Tagen starker Geruch
●
Dicke Schicht an der Oberfläche
Ergebnis
Wir fanden unter dem Mikroskop:
●
Pantoffeltierchen
●
Sumpfwürmer
●
Stinktierchen
●
Leider keinen Heubacillus, weil
die Vergrößerung nicht
ausreichend war
Nährböden
Funktion:
●
Heranziehen einer Bakterienkultur
●
Besseres Mikroskopieren/ Zählen der Kulturen
Nährböden: Herstellung
1. Schritt: Erlenmeyerkolben zur Hälfe mit dest. Wasser
füllen
2. Schritt: Zugabe von Agar und Nährmedium
3. Schritt: Rühren bis es sich gelöst hat
4. Schritt: dest. Wasser nachfüllen und erneut rühren
5. Schritt: Öffnung des Kolbens mit Alufolie schließen
6. Schritt: 30 min im Dampfkochtopf abkochen
7. Schritt: Gießen der Agarplatten + warten bis es fest wird
Nährböden
Probleme:
●
Verunreinigung des Nähragars durch die Luft
●
Blasenbildung beim Gießen des Agars
Abklatschproben
Wo?
●
Brotfleck
●
Teppich
●
Caféteria Tisch
●
Fußmatte
●
Geländer
●
Mülleimer
●
Tastatur
●
Toilettenbrille
●
Schwamm
●
Türklinke
●
Hand
Fußmatte
Mülleimer
Türklinke
Hand
Tastatur
Schwamm
Geländer(Holz)
Gram-Färbung
Durchführung:
●
●
●
Bakterienzellen werden fixiert
durch bestimmte basische Farbstoffe (z.B.: Kristallviolett,
Gentianaviolett) eingefärbt
dann mit Iod-Kaliumiodid-Lösung behandelt
=> wasserunlöslicher blauvioletter Farblack bildet sich
●
Zellen kurz mit Alkohol gespült (1 - 3 Sekunden)
2 verschiedene Zellwände
→ Gram - positive Zellwand bis zu 40
Mureinlagen = Farbstoff kann sich festsetzen
→ Gram - negative Zellwand 10 mal dünner =
Farbstoff wird wieder ausgewaschen
Gram-Färbung
Beobachtung:
●
●
Gram-positive Bakterien
bleiben nach der Anfärbung
und Spülen mit Alkohol violett
gefärbt
Gram-negative Bakterien
entfärben sich nach dem
Spülen mit Alkohol und zeigen
eine leichte rosa Färbung
Gram-Färbung
Ergebnis
2.Mit
Gentianaviolett
3.
Gram - positiv
Gram - negativ
1. Vor der Behandlung
Versuchsreihen
Licht
● Temperatur
● pH-Wert
●
Versuchsreihe: Licht
1050 lux
0 lux
630 lux
Fazit
●
●
Bacillus subtilis und E.coli sind von der
Lichtstärke abhängig
Größeres Wachstum bei stärkerer
Lichtintensität
Versuchsreihe: Temperatur
-18°C
60°C
21°C
Fazit
●
●
Bacillus subtilis und E.coli sind von der
Temperatur abhängig
Temperaturoptimum bei 40°C
Welche pH-Werte (NaOH) haben wir
getestet?
Konzentration (mol/l) PH-Wert
(gemessen)
PH-Wert (gerechnet)
0,5
13,15
13.69
0,1
12,85
13
0,01
12,25
12
0,001
11,07
11
0,0001
9,62
10
Welche pH-Werte (HCl) haben wir getestet?
Konzentration (mol/l) PH-Wert (gemessen) PH-Wert (gerechnet)
0,5
0,55
0,3
0,1
1,25
1
0,01
2,03
2
0,001
3,0
3
0,0001
3,93
4
pH-Wert NaOH
0,5 mol/l
pH-Wert HCl
0,0001 mol/l
0,01 mol/l
Probleme
●
●
●
Platten wurden nicht fest
Unterschiede zwischen den Kulturen nicht sehr
stark zu erkennen
Verdünnungsreihen wurden zu ungenau
→ konnten nur die Extrema testen
●
Herstellung sehr aufwendig
Fazit
●
●
●
●
Bakterien sind von dem pH-Wert abhängig
können auf sehr stark sauren oder alkalischen
Böden überleben
Bakterien wachsen auf sauren Böden lieber als
auf basischen Böden
Wachstum wird leicht eingeschränkt
Wasserdampfdestillation
Voraussetzungen für das Substrat:
- höhere Siedetemperatur als Wasser
- nicht bzw. schwer in Wasser löslich
Durchführung:
- Wasser erhitzen
- Wasserdampf in das Gefäß mit dem Substrat
umleiten, wo es die Inhaltsstoffe aufnimmt
- neues Gas (mit Inhaltsstoffen) als Flüssigkeit mit
einem weiteren Gefäß auffangen
Wasserdampfdestillation
Wasserdampfdestillation
Ziel:
●
●
schonende Trennung der Inhaltsstoffe von
dessen Substrat (Aggregatzustand nicht
verändert)
Endprodukt: Wasser + z.B. Öl des Substrates
Wasserdampfdestillation: Probleme
●
●
zu wenig Substrat: für eine sichtbare Menge an
Öl: theoretisch für einige wenige Milliliter Öl
mehrere Kilogramm Substrat (für uns nicht
Umsetzbar)
schlechtes Material: viele Gummischläuche als
Überbrückung zwischen den Gefäßen (ähnlich
bei porösen Stopfen
→ viel Dampf kann entweichen
Wasserdampfdestillation: Probleme
●
zu kurzes Rohr
→ Wasserdampf kann nicht direkt in das Substrat
geleitet werden
→ keine Inhaltsstoffe können aufgenommen
werden
●
nicht abgekühlter Wasserdampf
durch den Auslass am Endreagenzglas konnte
ungekühlter Wasserdampf entweichen ohne als
Flüssigkeit aufgefangen zu werden
Aloe Vera
●
●
●
150 Inhaltsstoffe
13 Vitamine &viele
Mineralstoffe
Antibakteriell durch
Inhaltsstoff Acemannan
(Polysaccharid/
langkettige Zuckerform)
Antibiotikaringe
●
Inhaltsstoffe:
→ Amikacin
→ Mezlocillin
→ Cefazolin
→ Tetracyclin
→ Erythromycin
→ Oxacillin
→ Lincomycin
→ Penicillin
Ergebnis
●
●
Großteil der
Antibiotika wirkten
nicht gegen
Heubazillus
Amikacin, Mezlocillin
und Penicillin wirken
Amikacin
●
585,6 g/mol
●
Ab 280mg/kg toxisch
●
●
Einsatzort: Starke
Infektionen,
Tuberkuloseerreger
(grammnegativer
Bakterien)
Wirkungsweise: Stoppen
der Proteinbiosynthese
●
Nebenwirkungen:
Elektrolytstörungen,
Schädigung von Nieren,
des Hörverstehens und
des Nervensystems
Mezlocillin
●
●
●
Einsatz: Sepsis,
Meningitis
Wirkung: Schwächt die
Zellwände → Zellen
platzen (Gram – positiv
& Gram - negative)
Nebenwirkungen:
Magen-DarmBeschwerden, Pilzbefall,
Lyell-Syndrom,
Geschmacksstörung,
Venenentzündung
Penicillin
●
●
●
●
Erstes Antibiotika (1928)
Wirkung: Schwächt die
Zellwände → Zellen
platzen (Gram - positiv)
Nebenwirkungen:
Allergien, Zerstören der
Darmbakterien
Problem:
Penicillinresistenz
Quellen
●
Pharmawiki.de
●
●
Schule-biologie.de
●
●
Wikipedia.de
●
Onmeda.de
●
Spektrum.de
●
Www.joachim-ernst.de/Opuntia_microdasys
●
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●
●
●
Biologie Oberstufe Gesamtband, Cornelsen
Handbuch der praktischen
Mikrobiologie und Biotechnik Band 1&2,
Schroedel
Mikrobiologisches Grundpraktikum Band 1
und 2
Natura 2, Klett
http://flexikon.doccheck.com/de/Gram-F%
C3%A4rbung
http://www.seilnacht.com/versuche/destill.ht
ml
http://www.staff.uni-mainz.de
Marie Gausmann, Alicia Krämer,
Elena Voß, Birthe Wiesrecker